Что такое вакуумметры?
Вакуумметры, как следует из названия, применяются для измерения давления ниже атмосферного и относительного давления вакуума различными способами – от механического отклонения до измерения слабых электрических токов, вызванных молекулами ионизированного газа. В зависимости от типа и чувствительности, вакуумметры могут измерять разные диапазоны давления, вплоть до почти идеального вакуума, когда наиболее чувствительные датчики фиксируют небольшие отклонения.
По типу применяемого датчика вакуумметры делятся на:
- Механические датчики. Их конструкция включает изогнутую металлическую трубку, соединенную с источником вакуума. Падение давления в трубке сшибает наконечник, который перемещает волосок. Игла перемещается вдоль грани калиброванного циферблата в результате изменения натяжения пружины. Кроме этого, существуют механические датчики, оснащенные герметичной воздушной камерой, отделена от источника вакуума диафрагмой. Падение давления вызывает расширение диафрагмы, которое преобразуется в показания шкалы.
- Электрическим датчики. В таких датчиках используется принцип механических датчиков с герметичной камерой, только движение диафрагмы преобразуется в изменения емкости или индуктивности, которые отображаются на стрелочных (аналоговых) или цифровых дисплеях. Устройство электрических датчиков включает электрическую пластину, которая прикреплена к диафрагме параллельно неподвижной пластине, с которой образует конденсатор. Аналогично устроены ёмкостные датчики, только вместо пластин в них катушки.
- Тепловые и ионные измерители. Датчики такого типа являются наиболее чувствительными и используются для измерения давления практически абсолютного вакуума. Тепловые датчики фиксируют изменения в способности газа рассеивать тепло, поскольку теплопроводность газа падает с падением давления. При помощи ионных детекторов производят еще более тонкие измерения. Для этого используют заряженные пластины для запуска электронов через вакуум. Любые оставшиеся молекулы газа, при прохождении через них электрона, вырабатывают электрический заряд, который перетекает на пластину ионного коллектора. В результате этого на коллектор появляется измеримый электрический ток, величина которого изменяется в зависимости от количества молекул газа в вакууме.
Дисплей вакуумметра является основным органом контроля его показаний. Существуют несколько типов дисплеев:
- Аналоговые (стрелочные)
- Цифровые
- Катодной-лучевая трубка
- Жидкокристаллический дисплей
- Многострочный видеодисплей
При выборе вакуумметра всегда нужно обращать внимание на его технические характеристики, которые дают понять характер действия прибора и сфера применения, для которой он предназначен:
- Вакуумный диапазон – диапазон давлений от самого низкого до самого высокого вакуумного.
- Рабочая температура – полный требуемый диапазон рабочих температур окружающей среды.
- Точность – разница между истинным значением и показанием, выраженным в процентах от диапазона.
- Носитель – термин, который описывает материал, который окружает область вакуума.
Для чего нужны вакуумметры?
Системы, использующие вакуум, встречаются во многих отраслях промышленности, например в автомобильном транспорте, навигации, исследовательской деятельности и разработках, в производственных процессах. Цель, с которой применяется вакуум, может быть разной — от перемещения материалов через систему до очистки рабочей зоны от загрязнений.
Также, широкое распространение вакуумметры получили в системах нефтеперерабатывающих и фармацевтических заводах, на установках морского бурения и добычи, в агрегатах бумажных фабрик и заводов по производству удобрений.
