Vakum senzori: princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:25

Senzorski vakuummetar - također je uređaj za prikaz tlaka. U ovom ćemo članku razmotriti njihove vrste, princip rada. Postoje takve vrste: kompresijski, mehanički, membranski.

Na drugi način se još naziva i "vakuummetar". To je za ljude uređaj za mjerenje razine tlaka vakuuma i plinova, koji se zauzvrat nalaze u vakuumskom okruženju. Općenito, moglo bi se razumjeti po imenu.

Leonardo Da Vinci je postavio temelje za ove uređaje. Napravio je nekakvu funkcionalnu spravu kojom je mogao mjeriti tlak u vodovodnoj cijevi. Ovaj izum postao je vrlo popularan i neophodan za one godine kada je Da Vinci živio (1400.).

Njegov izum poboljšao je Evangelista Torricelli, koji je prijavio patent za ovaj uređaj. To je učinjeno 1643. godine, više od stotinu godina nakon smrti samog Da Vincija. Vakuumski senzor je bio u obliku slova U, a glavni element na koji je radio bila je živa. Nažalost, zbog ograničene količine u samoj cijevi nije bilo moguće odrediti tlak veći od 9 pA. Sve je promijenilo izgled digitalnog senzora vakuuma (njegova fotografija je prikazana ispod u materijalu).

Vrste mjerača

Mehanički mjerač.

Ovo je uređaj koji ne koristi izvore napajanja, a može odrediti razinu u rasponu od 0,4 do 7000 bara. Njegov mehanizam rada leži u činjenici da postoji određeni prsten, koji se nalazi u cijevi ovalnog presjeka, koji je zauzvrat savijen pod kutom od 240 stupnjeva.

Nalazi se u utoru i njegovi krajevi nisu fiksirani, a to omogućuje pritisku u procesu mjerenja da gurne unutar cijevi, stavljajući je u pokret. Povezan je s mehanizmom koji prikazuje točna očitanja već na ljestvici uređaja. Obično uređaj mjeri tlak do 65 bara, ali postoje uređaji za veća očitanja, oko 7100 bara.

Za korištenje vakuum senzora u agresivnijoj okolini, njegovo tijelo je napunjeno hidroizolacijskim sredstvom, koje podmazuje mehanizam i na taj način sprječava koroziju. Kao zaštita ovog mehanizma, kako bi se cijev zaštitila od pucanja, tijelo mjerača opremljeno je izduvanom stijenkom koja ublažava višak tlaka.

Izum Bourdonove cijevi

Cijev je u obliku slova U i naziva se hidrostatski mjerač.

Pokazuje rezultate pritiska na tekućinu koju je ova cijev otkrila. Parametri na različitim krajevima ove dvije cijevi su različiti, a strelica uređaja pokazuje razliku između njih. Danas se takav uređaj više ne koristi, jer se promijenio raspon tlaka i uređaj je postao potpuno nepotreban.

Mjerač kompresije.

Ovomanometar, samo vrlo napredan. Kako bi proširio svoje mogućnosti, dizajniran je na način da prije mjerenja komprimira tekućinu u cijevi, a skala pokazuje razinu tlaka. U svakodnevnom životu koristi se jednostavno kao uređaj za kalibraciju.

Mjerač deformacije, mehanički

Ovaj manometar je obično namijenjen za mjerenja niskog vakuuma. Pod pritiskom cijevi, opruga u njoj se stisne i deformira radno mjesto, a ona zauzvrat prenosi opterećenje na mehanizam pokazivača, koji se naziva skala indikacije.

Vakumski membranski senzor tlaka.

Ovo je najpovoljnija verzija pokreta. Princip rada: vakuum pritišće membranu, a ona pritišće senzor. Takvi su uređaji uvijek neovisni o mediju i očitavaju u bilo kojoj mješavini plinova.

Termički mehanizmi

Termalni vakuumski mjerni senzori smatraju se najtraženijim, oni očitaju i srednje i niske frekvencije vakuuma. Upravo se u tim uređajima kombiniraju pokazatelji koji su važni za ljude kao što su kvaliteta i niska cijena. Mogu se koristiti samo za mjerenja u apsolutnom vakuumu. Princip rada je sljedeći: reakcija vakuumskog mjerača na promjenu plinske toplinske cijevi s promjenom tlaka.

Instrumenti se razlikuju ovisno o vrsti samog plina i očitavaju samo određene mješavine. Najčešća modifikacija je termoelementni vakuum mjerač, a tu su i Pirani uređaji i konvekcijski mehanizmi.

Termoparni uređaj.

Takvasenzor temperature u vakuumu utječe na zagrijavanje termoelementa unutar mehanizma, što izaziva promjenu napona na krajevima termoelementa. Prijenos topline od zagrijavanja samog senzora do njegovih krajeva je zbog pritiska oko termoelementa. Što je veći, veći je njegov napon. Takvi su mjerači vakuuma vrlo jeftini među grupom sličnih.

Pirani senzor

Ovaj mehanizam i princip rada sličan je termoelementu. Koristi kanalsku nit i pretvara toplinsku energiju u napon. Pirani mehanizam je mnogo precizniji od ostalih, zbog električnog kruga zalemljenog u mehanizam.

konvekcijski senzor.

On također, kao i slični uređaji, koristi termoelement. Ali mehanizam ovog uređaja ima svoje hlađenje. Uostalom, kućište je omotano posebnom niti, a šire je od analoga. A to, zauzvrat, omogućuje da plin u senzoru cirkulira ispravno i učinkovito, a to omogućuje da cijeli konvekcijski uređaj radi bolje kao cjelina. A također daje mnogo brža očitanja na skali zbog brzog hlađenja termoelementa.

Piezorezistivni mehanizmi

Fotografija iznad u materijalu prikazuje elektronički senzor vakuuma.

Zbog svoje neovisnosti o kvaliteti i svojstvima plina, daju najtočnija očitanja. Uređaj ima svestranost u bilo kojem rasponu frekvencija tlaka, jer se utjecaj potonjeg postiže izravnim djelovanjem piezorezistivnog senzora. Njegov mjerni raspon je od 0,1 mm. Toyotin vakuumski senzor, na primjer,radi na isti način.

Vakum senzori temeljeni na ionizaciji

Princip rada vakuumskog senzora ovog modela opisan je u nastavku.

Svaki plin u vakuumu zapravo ima određeni broj iona. Magnetno polje ili električno pražnjenje koje djeluje na njih ubrzava ih. A ta brzina, koju su oni upisali, ovisi o stupnju kompresije vakuuma. Prema ovom principu, takvi ionizacijski mjerači rade.

Ovisno o modifikaciji, mjerači koriste različite i sofisticirane načine za ubrzavanje iona. Ovi su uređaji obično dizajnirani za mjerenja u visokom vakuumskom području. Budući da ovise o plinu, a svaki plin ima različitu gustoću, to utječe na brzinu iona.

Uređaj koji uvijek ima hladnu katodu

Ovo je senzor koji stvara električno polje. Njegovi magneti su postavljeni tako da se kretanje iona događa duž putanje spirale. Ona je ta koja daje ovim česticama da "žive" dulje, a time i da rade učinkovitije. Zbog činjenice da je ova katoda uvijek hladna, njezina očitanja na skali su nejasnija, za razliku od analoga ovog uređaja. No, u isto vrijeme, garancija na ovaj uređaj je vrlo duga, a ne kvari se često zbog svojih izdržljivih dijelova koji ne mogu stvarati trenje jedan o drugom.

Producenti

Prvi proizvođač vakuum mjerača predstavljen u ovom članku je "Meta-Chrome". Ovo je domaća tvrtka koja proizvodi ne samo ove uređaje, već i opremu za kromatografiju i mjernu opremu. Ova ruska tvrtka ušla je na tržište1994. godine i od tada razvija i proizvodi opremu za vakuumsku industriju. Njegovi proizvodi se isporučuju ne samo u Rusiji, već iu inozemstvu. Poduzeće Meta-Chrom uvijek proizvodi visokokvalitetan proizvod, ionizacijske i termoelementarne vakuumske mjere bez braka i rade bez kvarova. To u 90% slučajeva potvrđuju pozitivne povratne informacije kupaca i kupaca proizvoda ovog proizvođača.

Druga tvrtka za proizvodnju vakuum mjerača je MKS Incorporated, poduzeće iz Sjedinjenih Američkih Država. Svoju tvrtku za prodaju senzora i drugih mjernih uređaja osnovali su mnogo ranije od ruskih kolega, još 1962. godine. Ali onda su to učinili vrlo površno. I u potpunosti, kao proizvođač takve opreme, počeo se pozicionirati tek od 1998. godine. MKS proizvodi vakuumske mjerače za svoju zemlju, ali kao i naša domaća tvrtka, mogu slati svoje proizvode u druge zemlje uz malu naknadu za dostavu.

Treći proizvođač predstavljen u članku je Ulvac Technologies. Također je američki proizvođač za proizvodnju raznih mjernih instrumenata, kao što je vakummetar. Ova tvrtka je osnovana 1991. Na njihovom tržištu je oduvijek bilo puno digitalnih mjerača vakuuma i drugih proizvoda koje isporučuju kako u svojoj zemlji (Sjedinjene Američke Države) tako iu drugim zemljama svijeta.

Zaključak

Vakummetar je vrlo složena stvar koju trebate naučiti kako rukovati i pravilno odrediti tlak. Ovaj članak je pokazao svevrsta ovih senzora, ima ih samo 10-ak. Ovo je vrlo važna stavka u prtljažniku vozača i automehaničara.