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真空表

為每個應用提供精確的總壓力量測

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準確的壓力量測是任何可靠真空製程的基礎。從粗真空到超高真空,合適的計量表可確保穩定的操作、製程控制和最佳的產品品質。我們的真空表可提供準確的讀數,確保精確度、耐用性和輕鬆的系統整合。

如何測量真空 - Pfeiffer 的可靠解決方案

透過將空間或腔體內的壓力與大氣壓力(在海平面約為 1,013 hPa (mbar))進行比較來測量真空。

準確測得壓力的一種方法是使用真空表。由於真空範圍涵蓋粗真空到超高真空,因此需要不同的計量表技術。在粗真空和中真空中,可以使用具有直接壓力量測的真空表,例如電容式壓阻式計量表。冷陰極 (Penning) 計量表適合高真空,而熱陰極電離計量表則適合超高真空。

Pfeiffer 擁有數十年的專業知識,為每種壓力範圍和應用提供合適的真空表。從具有各種型號感應器的類比數位真空表,例如 Pirani熱陰極冷陰極電容式壓阻式,到客製化解決方案,例如,適用於蒸汽滅菌冷凍乾燥機等特殊應用的可控制溫度的電容式計量表。

我們的產品組合

Pfeiffer 提供的計量表涵蓋完整的壓力量測技術。

數位真空表透過 RS-485 或 Fieldbus 等介面傳輸精確、無干擾的讀數,非常適用於自動化系統和資料驅動監控。

另一方面,類比真空表提供與壓力成比例的連續電壓或電流訊號。這種直接的輸出可確保簡單可靠地整合到工業控制裝置中。

雖然大多數計量表都可以歸入這些類別的其中一類,但我們的產品組合還包括防輻射的專用計量表以及移動式計量表。所有儀器均為準確量測而設計,確保能可靠地控制真空製程。
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DigiLine – 數位真空表

DigiLine 提供精確的數位真空表,適用於工業、研究、分析和半導體應用。視您的製程而定,計量表可以配備壓電式、Pirani、電容式、熱陰極或冷陰極感應器。

配備 RS-485、Profibus、Profinet 或 EtherCAT 等現代數位介面,DigiLine 計量表可確保可靠的總壓力量測,並能輕鬆連接

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益處

  • 從正壓到超高真空的廣泛量測範圍
  • 堅固的外殼搭配 M12 連接器和 IP54 防護等級,即使在粉塵或潮濕的工業環境中也能確保可靠的效能。
  • 可靠、無誤的資料傳輸至電腦或控制裝置,確保準確、即時的資料傳輸,實現可靠的製程監控。

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ActiveLine – 類比真空表

ActiveLine 提供靈活的類比真空表,涵蓋從正壓到高真空的壓力範圍。輕巧型設計可節省寶貴的空間。此外,與壓力成比例的輸出可確保電氣訊號直接對應於測得壓力。這可無縫連接至控制器或監控系統,無需進行複雜的校準。

因此,ActiveLine 計量表提供精確且易於解讀的讀數,適用於分析、研究、工業和半導體應用。

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益處

  • 類比訊號可與幾乎任何現有的監控或控制器系統無縫連接,無需特殊軟體或通訊協定即可相容。
  • 自動計量表辨識可確保系統正確識別計量表,減少安裝錯誤和設定時間。
  • 輕巧型設計可節省安裝空間。

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ModulLine - 適用於輻射環境的真空表

ModulLine 專為在有離子輻射的區域(如顆粒加速器)進行可靠的壓力量測而設計。

透過去除內建的電子元件,計量表仍能抵抗輻射,即使在通常會損壞敏感電子組件的環境中,也能確保穩定的效能和使用壽命。

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益處

  • 堅固的設計能確保在高要求製程中提供穩定的效能。
  • 感應器和電子元件可以分開安裝,讓電子元件可以置於輻射區域之外,以便於操作和保護。
  • 涵蓋從粗真空到超高真空的廣泛壓力範圍

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CenterLine - 採用智慧型控制器技術的類比真空表

CenterLine 透過類比輸出提供可靠的真空量測。這些計量表專為輕鬆整合而設計,與其他製造商的主動式計量表完全相容,可輕鬆更換或補充當前設備。

最多可將三個計量表與進階計量表控制器配對,由此可透過 USB 資料介面或透過乙太網路進行網路通訊,實現便捷的資料處理。此外,選配的防腐蝕膜片感應器能確保在含腐蝕性氣體或熱氣體的應用(例如鍍膜)中提供更高的準確度。

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益處

  • 從大氣壓力到高真空的廣泛壓力範圍
  • 輕鬆整合,透過 15 D-sub、RJ45 和 FCC 68 等標準化連接器。
  • 自動計量表偵測可確保系統正確識別計量表,減少安裝錯誤。

手持式量測設備 - 可攜式真空表

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Pfeiffer 提供由電池驅動的移動式計量表,涵蓋從 1,200 hPa (mbar) 到 5 × 10⁻⁵ hPa (mbar) 的壓力範圍。TPG 201(Pirani 感應器)TPG 202 Neo(Pirani + 壓電式感應器)結合精確性和易用性。

TPG 202 Neo 和 TPG 201 均採用輕巧型設計大容量內部記憶體,無需額外軟體即可進行資料記錄。TPG 202 Neo 還包括堅固的矽膠防護罩,可保護裝置免受粉塵或細顆粒的侵害。

TPG 201 和 202 Neo 等機械式壓力計量表特別適用於排空真空腔體。它們可烘烤,適用於超高真空應用,且無需外接電源。

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客製化解決方案

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超越標準的真空表


標準計量表無法涵蓋每種應用。針對獨特的客戶需求,我們還開發客製化的真空量測解決方案。其中一個例子是 CLR 39x 產品系列,專為在蒸汽滅菌冷凍乾燥機上使用而設計。

這些可控制溫度的電容式計量表可將感應器維持加熱至恒定的 160 °C。這可防止冷凝水形成(冷凝水會影響準確度),並在 10 hPa (mbar) 至 1 × 10⁻³ hPa (mbar) 的範圍內確保高精確度的壓力量測。計量表由可程式設計邏輯控制器(PLC)控制,並可選配易於滅菌的 TriClamp 法蘭,因此適合用於衛生應用,例如製藥產業

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整合式真空感應器可輕鬆設定

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整合式真空感應器是精巧的壓力量測解決方案,專為直接安裝在高真空系統中而設計。它們連接到真空泵浦及其控制裝置,因此不需要單獨的電源、額外的量測電纜,或單獨的計量表控制器。這簡化了設定,減少了組件的數量,並節省了系統中的空間。

這些感應器支援可靠的數位通訊,並使用統一的通訊協定傳輸壓力讀數和真空泵浦狀態資料,使系統監控更為簡便。

客戶可以選擇結合壓電式感應器和 Pirani 感應器(RPT 010)的計量表,或配備冷陰極感應器(IKT 010/011)的計量表。兩種型號都可以透過 Pfeiffer AccessLink 連接埠連接到 HiScroll 真空泵浦HiPace Neo 渦輪分子真空泵浦,可無縫整合到現代真空系統中。

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量測套件

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我們提供隨時可用的量測設備,結合 DigiLine 或 ActiveLine 變送器、控制裝置和電纜。

  • 預先配置的套件,包括最常見的產品。
  • 提供具有多種長度和溫度等級的電纜
  • 靈活套件可供未來進行擴展。

如果您不確定哪種量測解決方案適合您,請聯絡您的銷售代表,在選擇理想產品時獲得支援。

ActiveLine 套件 DigiLine 套件

確保真空表持久準確

校準服務

污染和漂移會隨著時間的推移而影響效能。我們的校準服務符合 ISO 9001 標準,可讓您的計量表保持精確可靠。

對於內部測試,我們也提供校準系統

校準服務
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真空表型號:真空量測的原理

可使用不同類型的計量表測量真空,每種計量表都基於其自身的物理原理。一般來說,計量表可以分為兩種類別:

  • 直接式計量表(如電容式感應器)會以機械方式測量壓力,且不受氣體類型影響。其提供準確、可重現的結果,非常適合精確度至關重要的製程。
  • 間接式計量表(如 Pirani 或電離計量表)會根據氣體特性(如導熱性或游離率)來測定壓力。其會受氣體影響,但可以涵蓋更廣泛的壓力範圍,通常更具成本效益。
若要瞭解您需要的哪種產品,請聯絡我們的專家,或先探索真空量測的基本原理:

直接壓力量測

電容式

電容式計量表,也稱為電容式壓力錶,可不受氣體類型影響地測量真空。這些計量表使用柔性膜片,可對測得的真空與穩定的基準真空之間的壓差做出反應。隨著真空腔體中的壓力改變,膜片會稍微彎曲。這種彎曲會改變膜片與固定電極之間的距離,從而改變兩者之間的電容。計量表會測量此電容變化並將其轉換為精確的壓力讀數。

電容式計量表涵蓋從中真空到高真空的廣泛壓力範圍。其特別適合需要精確製程控制的應用,例如薄膜沉積、校準任務或腐蝕性氣體量測,其中,可靠且不受氣體影響的讀數對於維持結果的一致性至關重要。

壓阻式

壓阻式計量表也仰賴膜片的機械偏轉,但該計量表不會偵測電容,而是偵測因應變所造成的電阻變化。當真空腔體中的壓力改變時,膜片會稍微彎曲,導致感應器元件發生機械應變。此應變會改變元件的電阻,計量表會對其進行測量並將其轉換為精確的壓力讀數。

壓阻式計量表不受氣體影響。其特別適用於粗真空到中真空範圍的應用,包括工業製程、底泵浦監控和一般製程控制。

間接壓力量測

Pirani

Pirani 計量表透過偵測氣體傳導熱量的效率來測量真空。計量表的核心是一根小型加熱燈絲,其溫度會根據周圍的氣體密度而改變。當氣體分子數量增加時,它們會從燈絲吸收更多熱量,導致燈絲溫度下降。相反地,真空度越高,可帶走熱量的分子越少,因此燈絲會保持較高溫度。計量表會測量這些溫度變化並將其轉換為壓力讀數。

由於導熱性取決於氣體類型,因此 Pirani 計量表會受氣體影響。它們是粗真空到高真空範圍的理想選擇,適用於各種應用,包括洩漏偵測、冷凍乾燥、鍍膜和工業真空系統。

冷陰極

冷陰極計量表,也稱為 Penning 計量表,透過在計量表內電離氣體分子來測量壓力。感應器由兩個電極和強磁場組成。當施加高電壓時,自由電子會加速並開始在電極之間螺旋運動。當自由電子移動時,會與氣體分子碰撞並擊出更多的電子,產生正離子。

形成的離子數量取決於存在的氣體分子數量,亦即腔體內的壓力。在低真空度下,氣體分子數量較多,因此會產生更多的離子,形成更強的離子流。在高真空度下,氣體密度降低,產生的離子較少,電流也會下降。計量表會將此離子流轉換為壓力讀數。

由於每種氣體電離方式不同,冷陰極計量表會受氣體影響。其是高真空和超高真空範圍的理想選擇。典型的應用包括科學研究、顆粒加速器技術、鍍膜系統和半導體製程,在這些應用中,能在極端真空狀態下進行可靠精確的壓力量測至關重要。

熱陰極

熱陰極計量表(最常見的是 Bayard-Alpert 設計)使用加熱的燈絲來釋放電子,而冷陰極計量表則依賴於在磁場中加速的自由電子。這些電子被加速朝向帶正電荷的格柵,在格柵中,它們與氣體分子碰撞並擊出額外的電子,產生正離子。與冷陰極計量表一樣,產生的離子數量取決於存在的氣體分子數量。測量此離子流,並將其轉換為壓力讀數。

熱陰極計量表受氣體影響,並在超高真空至極高真空範圍內提供精確量測,特別適合科學研究、半導體製造以及高要求的分析應用。

常見問題

什麼是真空表?

真空表也稱為真空計或真空壓力錶,是用於測量壓力的裝置。它提供從粗真空到超高真空的總壓力讀數,因此對於監控、控制和維護真空製程至關重要。

視真空系統型號和真空度而定,需要不同的計量表。使用計量表的典型應用包括工業真空製程洩漏偵測冷凍乾燥鍍膜技術半導體製造科學研究

如何選擇正確的真空表?

每個真空表的運作基於不同的物理量測原理,使某些計量表更適合特定應用。計量表可以準確測量的壓力範圍,取決於基本的量測原理,以及計量表本身的設計,確保在預期製程狀態下達到最佳效能。

選擇真空表時,必須考慮以下因素:

  • 量測範圍
  • 所需的準確度
  • 氣體組成(惰性或腐蝕性)
  • 外部影響,例如電離輻射或強磁場
  • 介面類型(類比或數位訊號)


除了實際的量測設備外,還有一些配件可簡化操作,例如顯示器評估文件。真空表只能測定總壓力,而質譜儀則用於分壓

請參閱下表以獲得 Pfeiffer 真空表產品組合概覽,並選擇最符合您規格的商品。如果您有任何疑問或想要有關特定產品的更多詳細資訊,請聯絡我們的銷售支援部門

直接和間接真空量測之間有何差異,這與類比和數位計量表有何關係?

真空表採用直接間接量測原理

  • 直接壓力量測是基於材料元件(如膜片)在承受壓力時所產生的受控變形。由於氣體壓力作用在此元件的表面上,它會稍微彎曲或壓縮。變形程度僅取決於材料的硬度和施加的壓力大小,而非氣體的化學特性。因此,該方法完全不受所測量的氣體類型的影響。所產生的偏轉可透過機械電氣光學方式獲取以測定壓力值,如電容式壓阻式計量表所採用的方法。
  • 間接壓力量測用於非常低的壓力(低於約 1.3 × 10⁻² hPa (mbar)),例如 Pirani 冷陰極熱陰極計量表。在這些真空度下,直接量測不夠靈敏。這些計量表不依賴機械變形,而是透過評估氣體特性來測定壓力,例如熱導率或電離。與直接方法不同,量測取決於存在的氣體類型

瞭解計量表是否使用直接或間接量測至關重要,但顯示讀數的方式同樣重要。這就是數位和類比計量表的作用所在。雖然這兩種類型都可基於直接或間接量測原理,但其資料傳輸和使用方式各有不同:

  • 數位真空表透過 RS-485 或 Fieldbus 通訊協定等介面提供精確的數字讀數。如此可無縫整合至自動化系統、資料記錄裝置或製程監控環境。數位計量表特別適合需要即時資料收集、透過移動式計量表進行遠端監控或進階診斷功能的應用,例如半導體製造
  • 類比真空表提供與壓力成比例的連續電壓或電流訊號,可直接連接至控制器或監控系統。這種簡單性可確保可靠的隨插即用操作,無需特定的數位介面或軟體。類比計量表非常適合堅固的工業裝置或耐用性、簡單性和久經驗證的可靠性至關重要的情況,例如實驗室真空裝置。

Pirani 計量表和熱電偶計量表之間有何不同?

Pirani 計量表和熱電偶計量表都是熱導率計量表,也就是說,它們會監控加熱導線向周圍氣體散熱的速度,以測量真空。主要區別在於測量導線冷卻的方式

  • 熱電偶計量表使用連接到燈絲的熱電偶感應器間接偵測導線的散熱。
  • Pirani 計量表直接測量導線電阻的變化,電阻的變化受到熱量移轉至周圍氣體分子的影響。

由於採用這種直接量測,Pirani 計量表通常提供更高的準確度、更快的反應時間,以及更廣泛的量測範圍。如今,它們是大多數真空應用的首選,從工業製程到實驗室裝置,在粗真空到中真空範圍內提供可靠精確的監控。

應該多久校正一次計量表?

對於重新校正沒有嚴格的規定或一般性建議。需求取決於您的製程要求、使用的介質和計量表類型。許多客戶選擇六個月或一年的間隔時間。

不確定您的計量表是否需要重新校正?深入了解 Pfeiffer 校準服務,或立即聯絡我們的服務專家!

真空表如何用於真空系統?

在大多數真空系統中,單個計量表無法測量整個壓力範圍。為了在所有壓力下取得準確的讀數,可在同一個系統中安裝使用不同量測原理的多個計量表或組合計量表

選擇正確的型號和計量表組合可確保在整個範圍內可靠精確地監控壓力。它可讓操作人員準確控制整個製程,從抽空腔體到重新引入氣體。

可用的組合計量表:

  • 壓電式/Pirani (RPT 010,TPG 202 Neo)
  • Pirani/電容式 (PCR 280)
  • Pirani/熱陰極(HPT 200,IMR 265,PBR 360)
  • Pirani/冷陰極 (MPT 200, PKR)


選擇正確的法蘭是挑選真空表的下一個步驟,因為法蘭決定了計量表如何連接至您的真空系統,並確保在您的製程狀態下進行可靠的量測。

最常見的法蘭為 ISO-KF(標準)和 CF法蘭。某些計量表也提供易於滅菌的 TriClampVCR螺紋法蘭。對於高溫應用,可以使用具有延長法蘭的計量表,以增加與熱源的距離。

如何正確清潔真空表?

您可以在我們的白皮書中找到逐步說明實用提示檢查清單,以引導您正確清潔和維護真空表。

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