Wakuometry

Mierniki pojemnościowe, znane również jako manometry pojemnościowe, mierzą próżnię niezależnie od rodzaju gazu. Mierniki te wykorzystują elastyczną membranę, która reaguje na różnicę ciśnień między mierzoną próżnią a stabilną próżnią referencyjną. W miarę zmiany ciśnienia w komorze próżniowej membrana lekko się zagnie. To zagięcie zmienia odległość między diafragmą a mocowaną elektrodą, co zmienia pojemność elektryczną między nimi. Miernik mierzy tę zmianę pojemności i przekształca ją na dokładny odczyt ciśnienia.

Mierniki pojemnościowe pokrywają szeroki zakres ciśnień, od średniego do wysokiego podciśnienia. Są one szczególnie przydatne do zastosowań wymagających precyzyjnego sterowania procesem, takich jak nanoszenie cienkich warstw, kalibracja lub pomiar gazów powodujących korozję, gdzie niezawodne, niezależne od gazu odczyty mają kluczowe znaczenie dla uzyskania spójnych wyników.

Mierniki piezorezystywne również opierają się na mechanicznym odchyleniu membrany, ale zamiast pojemności wykrywają zmiany rezystancji elektrycznej spowodowane odkształceniem. W przypadku zmiany ciśnienia w komorze próżniowej membrana lekko się zagnie, powodując mechaniczne obciążenie elementu czujnika. To obciążenie zmienia rezystancję elektryczną elementu, którą miernik mierzy i przekształca na dokładny odczyt ciśnienia.

Mierniki piezorezystywne są niezależne od gazu. Są one szczególnie odpowiednie do zastosowań w zakresie wstępnego i średniego podciśnienia,w tym do procesów przemysłowych, monitorowania pompy wspomagającej i ogólnego sterowania procesem.

Mierniki działające na zasadzie Piraniego mierzą próżnię, wykrywając, jak skutecznie gazy przewodzą ciepło. Sercem miernika jest mały, podgrzewany filament, którego temperatura zmienia się w zależności od gęstości otaczającego gazu. Gdy obecnych jest więcej cząsteczek gazu, absorbują one więcej ciepła z filamentu, powodując spadek jego temperatury. Odwrotnie, im wyższa próżnia, tym mniej cząsteczek jest dostępnych do odprowadzania ciepła, więc filament pozostaje gorący. Miernik mierzy te zmiany temperatury i przekształca je na odczyt ciśnienia.

Ponieważ przewodność cieplna zależy od rodzaju gazu, mierniki działające na zasadzie Piraniego są zależne od gazu. Są one idealne do zastosowań w zakresie niskiego i wysokiego podciśnienia, dzięki czemu nadają się do szerokiej gamy zastosowań, w tym do wykrywania wycieków, liofilizacji, powlekania i przemysłowych systemów próżniowych.

Mierniki z zimną katodą, znane również jako mierniki Penninga, pozwalają zmierzyć ciśnienie poprzez jonizację cząsteczek gazu wewnątrz miernika. Czujnik składa się z dwóch elektrod i silnego pola magnetycznego. Po przyłożeniu wysokiego napięcia wolne elektrony przyspieszają i zaczynają się spiralić między elektrodami. Podczas ruchu kolidują z cząsteczkami gazu i wyrzucają więcej elektronów, tworząc jony dodatnie.

Liczba utworzonych jonów zależy od tego, ile cząsteczek gazu jest obecnych - innymi słowy od ciśnienia wewnątrz komory. Przy niskich poziomach próżni dostępnych jest więcej cząsteczek gazu, co powoduje produkcję większej ilości jonów, co skutkuje silniejszym prądem jonowym. Przy wysokim podciśnieniu gęstość gazu maleje, wytwarzanych jest mniej jonów, a prąd spada. Miernik przekształca ten prąd jonowy na odczyt ciśnienia.

Ponieważ każdy gaz jonizuje się inaczej, mierniki z zimną katodą są zależne od gazu. Są one idealne do zastosowań wymagających wysokiej i bardzo wysokiej próżni. Typowe zastosowania obejmują badania naukowe, technologię akceleratorów cząstek, systemy powłok i procesy półprzewodników, w których kluczowe znaczenie ma niezawodny i precyzyjny pomiar ciśnienia w warunkach ekstremalnej próżni.

Mierniki z gorącą katodą, najczęściej zgodne z projektem Bayarda-Alperta, wykorzystują podgrzewany filament do emitowania elektronów, w przeciwieństwie do mierników z zimną katodą, które opierają się na wolnych elektronach przyspieszonych w polu magnetycznym. Elektrony te są przyspieszane w kierunku dodatnio naładowanej siatki, gdzie kolidują z cząsteczkami gazu i wybijają dodatkowe elektrony, tworząc dodatnie jony. Podobnie jak w przypadku mierników z zimną katodą, liczba wytworzonych jonów zależy od liczby obecnych cząsteczek gazu. Ten prąd jonowy jest mierzony i przekształcany na odczyt ciśnienia.

Mierniki z gorącą katodą są zależne od gazu i zapewniają precyzję w zakresie wysokiego podciśnienia od ultrawysokiego do ekstremalnie wysokiego, dzięki czemu nadają się szczególnie do badań naukowych, produkcji półprzewodników i wymagających zastosowań analitycznych.

Wakuometr – zwany również próżniomierzem lub manometrem próżni – jest urządzeniem służącym do pomiaru ciśnienia. Dostarcza odczyty łącznego ciśnienia, od próżni wstępnej do bardzo wysokiej próżni, co sprawia, że jest to niezbędne do monitorowania, kontroli i utrzymania procesów próżniowych.

W zależności od typu systemu próżniowego i poziomu próżni wymagane są różne mierniki. Typowe zastosowania mierników obejmują przemysłowe procesy próżniowe, wykrywanie nieszczelności, liofilizację , technologię powłok, produkcję półprzewodnikówi badania naukowe.

Każdy wakuometr działa na innej fizycznej zasadzie pomiaru, dzięki czemu niektóre mierniki lepiej nadają się do określonych zastosowań. Zakres ciśnienia, który miernik może dokładnie zmierzyć, zależy zarówno od podstawowej zasady pomiaru, jak i od samej konstrukcji miernika, zapewniając optymalne osiągi w zamierzonych warunkach procesu.

Podczas wyboru wakuometru należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

Wakuometry działają na zasadzie pomiaru bezpośredniego lub pośredniego.

Zarówno mierniki działające na zasadzie Piraniego, jak i termopary są miernikami przewodności cieplnej, co oznacza, że mierzą próżnię, monitorując, jak szybko podgrzany drut traci ciepło do otaczającego gazu. Kluczową różnicą jest sposób pomiaru chłodzenia drutu:

Nie ma ścisłych przepisów ani ogólnych zaleceń dotyczących ponownej kalibracji. Potrzeba zależy od wymagań dotyczących procesu, używanych mediów i typu miernika. Wielu klientów wybiera odstępy sześciomiesięczne lub roczne.

Nie masz pewności, czy Twój miernik wymaga ponownej kalibracji? Dowiedz się więcej o usłudze kalibracji Busch lub skontaktuj się z naszymi specjalistami ds. serwisu już teraz!

W większości systemów próżniowych jeden miernik nie może mierzyć całego zakresu ciśnienia. Aby uzyskać dokładne odczyty przy wszystkich ciśnieniach, , w tym samym systemie można zainstalować kilka mierników lub mierników zespolonych wykorzystujących różne zasady pomiaru.

Wybór odpowiedniego typu i kombinacji mierników zapewnia niezawodne i precyzyjne monitorowanie ciśnienia w całym zakresie. Umożliwia operatorom dokładne sterowanie całym procesem, od odpompowywania komory po ponowne wprowadzenie gazów.

Dostępne zespoły mierników:

Dostępne są instrukcje krok po kroku, pomocne wskazówki i lista kontrolna, które pomogą użytkownikom w prawidłowym czyszczeniu i konserwacji wakuometrów.

Pobierz teraz