Вопрос 19

Приборы для измерения степени вакуума, датчики вакуумметров.

Вакуумметр – манометр для измерения давления разреженного газа.

Манометр - измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений. Абсолютный вакуумметр – вакуумметр, чувствительность которого одинакова для всех газов и может быть рассчитана по измеряемым физическим величинам. Дифференциальный вакуумметр – вакуумметр для измерения разности давлений, существующих одновременно по обе стороны разделительного чувствительного элемента. Измерительный блок вакуумметра – часть вакуумметра, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, и содержащая блок питания и все электрические цепи, необходимые для работы вакуумметра. В настоящее время среди ведущих мировых производителей вакуумного измерительного оборудования наблюдается тенденция объединения в одном компактном корпусе измерительного блока и преобразователя давления, вакуумметры имеющие такую конструкцию получили название компактные моноблочные вакуумметры. Наиболее широко распространенным и популярным компактным моноблочным вакуумметром является прибор Televac CC-10 (США), предназначенный для измерения давлений в широком диапазоне от атмосферного до высокого вакуума. Отсчетное устройство вакуумметра – часть измерительного блок вакуумметра, предназначенная для отсчитывания значения измеряемой величины. Как правило в современных вакуумметрах отсчетное устройство представляет собой жидкокристаллический дисплей. Вакуумметр полного давления – вакуумметр для измерения суммарного давления, оказываемого всеми компонентами газовой смеси. Жидкостной вакуумметр - вакуумметр полного давления, действие которого основано на уравновешивании измеряемого давления или разности давлений давлением столба жидкости. U-образный вакуумметр – жидкостной вакуумметр, состоящий из сообщающихся сосудов, в котором измеряемое давление определяют по одному или нескольким уровням жидкости. На заре становления вакуумной техники U-образные вакуумметры были чуть ли не единственным средством измерения вакуума, обеспечивающим точность до 0,1 мбар или выше. В современной технике вакуумметры данного типа применяются довольно редко, их успешно заменяют компактные и удобные в использовании тепловые и мембранные вакуумметры, например, Televac MP4AR, Televac MP2AR, KVC700, KVC450 Компрессионный вакуумметр – жидкостной вакуумметр, в котором для измерения давления разреженного газа последний подвергают предварительному сжатию. Деформационный вакуумметр – вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Для измерения давления в низковакуумных системах очень часто используют деформационные вакуумметры с чувствительным элементом выполненным в виде трубки Бурдона или капсульной пружины и отсчетным устройством часового типа, эти вакуумметры можно выделить в отдельный класс - механические стрелочные вакуумметры. Мембранный вакуумметр – деформационный вакуумметр, в котором чувствительным элементом является мембрана или мембранная коробка. В современной вакуумной технике мембранные вакуумметры получили большое распространение благодаря потребности высокоточного измерения разреженных газов в микроэлектронной и химической промышленности. Принцип измерения давления за счет измерения деформации упругой мембраны объединился с высокоточным емкостным принципом измерения перемещений (оценивается емкость конденсатора при перемещении одной из его обкладок). Вакуумметры данного типа обладают отличной химической стойкостью. Характерными представителями вакуумметров с мембранно-емкостным принципом измерения являются вакуумметры Setra серий 700, 730, 760 и вакуумметр KVC700. Грузопоршневой вакуумметр – вакуумметр полного давления, действие которого основано на уравновешивании измеряемого давления давлением, создаваемым массой поршня с грузоприемным устройством и грузами, с учетом сил жидкостного трения. Вязкостный вакуумметр – вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости вязкости разреженного газа, определяемой движением в нем твердого тела, от измеряемого давления. Современные вакуумметры данного типа отличаются высокой точностью, надежностью и в то же время сложной конструкцией и высокой стоимостью, поэтому они не получили широкого распространения. Вязкостные вакумметры применяются в некоторых изделиях криогенной техники и других устройствах, где важно обеспечить высокую герметичность вакуумной системы. Один из вариантов исполнения вязкостного вакуумметра представляет собой шарик запаянный в специальном канале вакуумной системы, сообщающимся с ней. Шарик позиционируется и раскручивается с помощью специального внешнего устройства, воздействующего на него посредством электромагнитных полей сквозь герметичные и неразъемные стенки вакуумной системы, это же устройство оценивая динамику разгона и торможения шарика, вычисляет давление в вакуумной системе. Тепловой вакуумметр - вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости теплопроводности разреженного газа от давления. Термопарный вакуумметр – тепловой вакуумметр, котором использована зависимость ЭДС термопары от измеряемого давления. Термопарные вакуумметры выпускаются как в виде компактных моноблочных вакуумметров MP2AR, так и в виде переносных приборов VacuGard и классических приборов датчик-контроллер MM200 и MC300. Вакуумметр сопротивления – тепловой вакуумметр, действие которого основано на зависимости электрического сопротивления нагреваемого током элемента от давления газа. Этот тип вакуумметров также называют вакуумметрами Пирани (вакуумными датчиками типа Пирани). Термомолекулярный вакуумметр - вакуумметр полного давления, действие которого основано на передаче чувствительному элементу суммарного импульса молекул газа, отражающихся от поверхностей, имеющих различную температуру. Ионизационный вакуумметр - вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости ионного тока, образованного в газе в результате ионизации молекул разреженного газа, от давления. Радиоизотопный ионизационный вакуумметр – ионизационный вакуумметр, в котором для ионизации газа применяют излучение радиоактивных источников. Магнитный электроразрядный вакуумметр – ионизационный вакуумметр, действие которого основано на зависимости тока электрического разряда в магнитном поле от измеряемого давления. Вакуумметр Пеннинга - магнитный электроразрядный вакуумметр, преобразователь которого имеет рамочный анод , расположенный между катодными пластинами. Электронный ионизационный вакуумметр – ионизационный вакуумметр, в преобразователе которого ионизация газа осуществляется электронами, ускоряемыми электрическим током. Электронный ионизационный вакуумметр с осевым коллектором - электронный ионизационный вакуумметр, в котором фоновое давление уменьшено за счет использования в качестве коллектора ионов тонкой проволоки, помещенной соосно с цилиндрической сеткой, при этом катод укрепляют снаружи сетки. Мировой лидер в области производства и проектирования вакуумметров данного типа компания ETI (США), входящая с компанией Televac а группу Fredericks Company. Экстракторный вакуумметр - электронный ионизационный вакуумметр, в котором фоновый ток уменьшен за счет использования в качестве коллектора ионов короткой и тонкой проволоки, находящейся на оси анода и выведенной из области ионизации. Электронный ионизационный вакуумметр с магнитным полем - электронный ионизационный вакуумметр, преобразователь давления которого представляет собой цилиндрический магнетрон, в котором магнитное поле используется для удлинения траектории электронов и увеличения числа образованных ионов. Один из самых распространенных вакуумметров для высоковакуумного диапазона. Этот же принцип измерения используется в наиболее совершенных широкодиапазонных вакуумметрах, таких как Televac CC-10, для работы в диапазоне высокого вакуума. Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр - вакуумметр использующий несколько типов преобразователей для обеспечения измерения давления в широком диапазоне. Вакуумметры данного типа представлены в первую очередь приборами сочетающими инверсно-магнетронный и деформационный принцип измерения, к ним относится моноблочный вакуумметр Televac CC-10. Индикатор с разрядной трубкой – прозрачная газоразрядная трубка, в которой цвет и форма свечения разряда дают представление о роде и давлении газа. В связи с появлением гораздо более точных вакуумметров и масс-спектрометров индикаторы с газоразрядной трубкой в современной науке и технике применяются редко. Вакуумметр парциального давления – вакуумметр для измерения давления, которое оказывал бы один из газов, входящих в газовую смесь, если из нее удалить остальные газы при условии сохранения первоначальных объема и температуры. Обычно это масс-спектрометры не имеющие собственной откачной системы. Вакуумметры парциального давления могут быть использованы в качестве течеискателей.