Medidores de vacío

Los medidores capacitivos, también conocidos como manómetros capacitivos, miden el vacío independientemente del tipo de gas. Estos medidores utilizan un diafragma flexible que responde a la presión diferencial entre el vacío que se mide y un vacío de referencia estable. A medida que cambia la presión en la cámara de vacío, el diafragma se dobla ligeramente. Al doblar, se altera la distancia entre el diafragma y un electrodo de fijación, lo que modifica la capacitancia eléctrica entre ellos. El medidor mide este cambio de capacitancia y lo convierte en una lectura de presión exacta.

Los medidores capacitivos cubren un amplio rango de presión, desde medio vacío hasta alto vacío. Son especialmente adecuados para aplicaciones que requieren un control del proceso preciso, como la deposición de películas delgadas, las tareas de calibración o la medición de gases corrosivos, donde las lecturas fiables e independientes del gas son esenciales para obtener resultados uniformes.

Los medidores piezorresistivos también dependen de la deflexión mecánica de un diafragma, pero en lugar de la capacitancia, detectan cambios en la resistencia eléctrica causados por la tensión. Cuando cambia la presión en la cámara de vacío, el diafragma se dobla ligeramente, provocando una tensión mecánica en el elemento sensor. Esta tensión cambia la resistencia eléctrica del elemento, que el medidor mide y convierte en una lectura de presión precisa.

Los medidores piezorresistivos son independientes del gas. Son especialmente adecuadas para aplicaciones en el rango de vacío medio a alto, incluidos procesos industriales, monitorización de bombas primarias y control del proceso general.

Los medidores Pirani miden el vacío detectando la eficacia con la que los gases conducen el calor. En el centro del medidor hay un pequeño filamento calentado cuya temperatura cambia en función de la densidad del gas circundante. Cuando hay más moléculas de gas presentes, absorben más calor del filamento, lo que hace que su temperatura baje. Por el contrario, cuanto mayor sea el vacío, menos moléculas estarán disponibles para transportar el calor, por lo que el filamento se mantendrá más caliente. El medidor mide estos cambios de temperatura y los convierte en una lectura de presión.

Dado que la conducción térmica depende del tipo de gas, los medidores Pirani dependen del gas. Son ideales para el nivel de alto vacío, lo que las hace adecuadas para una amplia variedad de aplicaciones, incluida la detección de fugas, la liofilización, el recubrimiento y los sistemas de vacío industriales.

Los medidores de cátodo frío, también conocidos como medidores Penning, miden la presión medida ionizando moléculas de gas dentro del medidor. El sensor consta de dos electrodos y un campo magnético fuerte. Cuando se aplica una alta tensión, los electrones libres se aceleran y comienzan a girar en espiral entre los electrodos. A medida que se mueven, colisionan con moléculas de gas y expulsan más electrones, creando iones positivos.

El número de iones formados depende de la cantidad de moléculas de gas presentes, es decir, de la presión dentro de la cámara. A niveles de vacío bajos, hay más moléculas de gas disponibles, por lo que se producen más iones, lo que da como resultado una corriente de iones más fuerte. A niveles de alto vacío, la densidad del gas disminuye, se generan menos iones y disminuye la corriente. El medidor convierte esta corriente de iones en una lectura de presión.

Dado que cada gas se ioniza de forma diferente, los medidores de cátodo frío dependen del gas. Son ideales para el rango de alto y ultra vacío. Entre las aplicaciones típicas se incluyen la investigación científica, la tecnología de aceleradores de partículas, los sistemas de recubrimiento y los procesos de semiconductores, donde es fundamental una medición de presión fiable y precisa en condición de vacío extremo.

Los medidores de cátodo caliente, más comúnmente en el diseño Bayard-Alpert, utilizan un filamento calentado para emitir electrones, a diferencia de los medidores de cátodo frío, que dependen de electrones libres acelerados en un campo magnético. Estos electrones se aceleran hacia una rejilla cargada positivamente, donde chocan con moléculas de gas y eliminan electrones adicionales, creando iones positivos. Al igual que los medidores de cátodo frío, el número de iones producidos depende de la cantidad de moléculas de gas presentes. Esta corriente de iones se mide y se convierte en una lectura de presión.

Los medidores de cátodo caliente dependen del gas y proporcionan precisión en el rango de nivel de alto vacío a extremadamente vacío, lo que los hace especialmente adecuados para la investigación científica, la fabricación de semiconductores y aplicaciones analíticas exigentes.

Un vacuómetro, también llamado medidor de vacío o manómetro de vacío, es un dispositivo utilizado para medir la presión. Proporciona lecturas de presión total, desde vacío preliminar hasta ultra vacío, lo que lo hace esencial para la monitorización, el control y el mantenimiento de los procesos de vacío.

Se requieren diferentes medidores, dependiendo del tipo de sistema de vacío y del nivel de vacío. Las aplicaciones típicas en las que se utilizan medidores incluyen procesos de vacío industrial, detección de fugas, liofilización, tecnología de recubrimiento, fabricación de semiconductorese investigación científica.

Cada medidor de vacío funciona sobre la base de un principio de medición físico diferente, lo que hace que determinados medidores sean más adecuados para aplicaciones específicas. El rango de presión que un medidor puede medir con precisión depende tanto del principio de medición subyacente como del diseño del propio medidor, lo que garantiza un rendimiento óptimo para la condición de proceso prevista.

Se deben tener en cuenta los siguientes factores a la hora de elegir un medidor de vacío:

Los medidores de vacío funcionan con principios de medición directa o indirecta.

Tanto los medidores Pirani como los medidores de elemento termoeléctrico son medidores de conductividad térmica, lo que significa que miden el vacío mediante la monitorización de la rapidez con la que un cable calentado pierde calor al gas circundante. La diferencia clave es cómo se mide la refrigeración del cable:

No existen regulaciones estrictas ni recomendaciones generales para la recalibración. La necesidad depende de los requisitos del proceso, los medios utilizados y el tipo de medidor. Muchos clientes eligen intervalos de seis meses o un año.

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En la mayoría de los sistemas de vacío, un solo medidor no puede medir todo el rango de presión. Para obtener lecturas precisas a todas las presiones, se pueden instalar varios medidores o medidores combinados que utilicen diferentes principios de medición en el mismo sistema.

La elección del tipo y la combinación adecuados de medidores garantiza una monitorización de la presión fiable y precisa en toda la gama. Permite a los operarios controlar todo el proceso con precisión, desde el bombeo de la cámara hasta la reintroducción de gases.

Medidores combinados disponibles:

Puede encontrar instrucciones paso a paso, consejos útiles y una lista de comprobación para guiarle a través de la limpieza y el mantenimiento adecuados de los medidores de vacío.

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