Jauges à vide

Les jauges capacitives, appelées manomètres capacitifs, mesurent le vide indépendamment du type de gaz. Ces jauges utilisent une membrane flexible qui répond à la pression différentielle entre le vide mesuré et un vide de référence stable. Au changement de la pression dans la chambre sous vide, la membrane se courbe légèrement. Cette courbure modifie la distance entre le diaphragme et l'électrode, faisant varier la capacité électrique entre elles. La jauge mesure ce changement de capacitance et le convertit en la mesure de pression.

Les jauges capacitives couvrent une large plage, du vide fin au vide poussé. Idéales pour les procédés nécessitant un contrôle précis, dépôt en couche mince, étalonnage ou mesure de gaz corrosifs, elles offrent des mesures fiables et indépendantes du type de gaz.

Les jauges piézorésistives reposent aussi sur la déformation mécanique d’un diaphragme, mais détectent les variations de résistance électrique plutôt que la capacitance. Quand la pression varie ,le diaphragme se déforme légèrement, générant une contrainte mécanique dans l’élément capteur. Cette contrainte modifie la résistance électrique de l’élément, que la jauge mesure et convertit en une valeur de pression précise.

Les jauges piézorésistives sont indépendantes du gaz. Idéales pour les applications de plage de vide primaire à fin, y compris les procédés industriels, la surveillance des pompes primaires et le contrôle du procédé général.

Les jauges Pirani mesurent le vide en détectant la conductivité thermique des gaz. Au cœur de la jauge, un petit filament chauffé dont la température varie en fonction de la densité du gaz environnant. Plus il y a de molécules de gaz, plus elles dissipent la chaleur du filament, faisant baisser sa température. Inversement, plus le vide est élevé, moins il y a de molécules pour évacuer la chaleur, et le filament reste plus chaud. La jauge mesure ces changements de température et les convertit en une valeur de pression.

Comme la conduction thermique dépend du type de gaz, les jauges Pirani sont dépendantes du gaz. Idéales du vide primaire au vide poussé,, elles conviennent à de nombreuses applications : détection de fuites, lyophilisation, revêtement et les systèmes de vide industriels.

Les jauges à cathode froide, ou jauges Penning, mesurent la pression en ionisant les molécules de gaz dans la jauge. Le capteur se compose de deux électrodes et d’un champ magnétique puissant. Sous haute tension, les électrons libres sont accélérés et décrivent une spirale entre les électrodes. En se déplaçant, ils heurtent les molécules de gaz et libèrent d'autres d’électrons, générant des ions positifs.

Le nombre d’ions formés dépend du nombre de molécules de gaz présentes, donc de la pression dans la chambre. À faible vide, davantage de molécules de gaz présentes génèrent plus d’ions, ce qui augmente le courant ionique . À des niveaux de vide poussé, la densité du gaz diminue, moins d’ions sont générés et le courant diminue. La jauge convertit ce courant ionique en une mesure de pression.

Chaque gaz s’ionise différemment, ce qui rend les jauges à cathode froide dépendantes du gaz. Idéales pour la plage de vide poussé et ultravide. Applications typiques : recherche scientifique, accélérateurs de particules, systèmes de revêtement et les procédés à semi-conducteurs, où une mesure fiable et précise en vide extrême est essentielle.

Les jauges à cathode chaude, généralement Bayard-Alpert, utilisent un filament chauffé pour émettre des électrons, contrairement aux jauges à cathode froide, qui reposent sur des électrons libres accélérés dans un champ magnétique. Les électrons sont accélérés vers une grille positive, heurtent les molécules de gaz et libèrent des électrons supplémentaires, générant des ions positifs. Comme pour les jauges à cathode froide, le nombre d’ions produits dépend de la quantité de molécules de gaz présentes. Ce courant ionique est mesuré et converti en une mesure de pression.

Les jauges à cathode chaude dépendent du gaz et offrent précision dans la gamme vide poussé à très poussé, adaptées à la recherche scientifique, à la fabrication de semi-conducteurs et aux applications analytiques très exigeantes.

Une jauge à vide – également appelée vacuomètre ou manomètre – est un appareil pour mesurer la pression. Elle mesure la pression totale, du vide primaire à l’ultravide, et est indispensable pour surveiller, contrôler et stabiliser les procédés de vide.

Le choix de la jauge dépend du système de vide et du niveau de vide à mesurer. Les applications typiques des jauges sont :procédés de vide industriel, détection de fuites, lyophilisation, technologie de revêtement, fabrication de semi-conducteurs, et recherche scientifique.

Chaque jauge repose sur un principe de mesure physique distinct, ce qui les rend plus ou moins adaptées selon les applications . La plage de pression se mesure avec précision et dépend à la fois du principe de mesure physique utilisé et de la conception de la jauge assurant des performances optimales selon les conditions de procédé .

Les facteurs à prendre en compte lors du choix d’une jauge à vide :

Les jauges à vide fonctionnent selon des principes de mesure directe ou indirecte.

Les jauges Pirani et à thermocouple sont des jauges de conductivité thermique, qui mesurent le vide en suivant la vitesse de perte de la chaleur d'un fil dans le gaz environnant. La principale différence réside dans la façon dont le fil est refroidi :

Il n’existe pas de règles strictes ni de recommandations générales pour le réétalonnage. Le besoin dépend des exigences du procédé, du milieu utilisé et du type de jauge. Beaucoup de clients choisissent des intervalles de six mois ou d’un an.

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Dans la plupart des systèmes de vide, une seule jauge ne peut pas couvrir toute la plage de pression. Pour garantir des mesures fiables sur toute la plage de pression, on installe souvent plusieurs jauges ou jauges combinées reposant sur différents principes de mesure.

Choisir le bon type ou la bonne combinaison de jauges assure une surveillance fiable et précise sur toute la plage de pression. Cela permet aux opérateurs de contrôler précisément l’ensemble du procédé, de l’évacuation à la réintroduction des gaz.

Jauges combinées disponibles :

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