Vakum senzori: princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:49

Senzorski vakuummetar - takođe je uređaj za prikaz pritiska. U ovom članku ćemo razmotriti njihove vrste, princip rada. Postoje takve vrste: kompresioni, mehanički, membranski.

Na drugi način se naziva i "vakum mjerač". To je za ljude uređaj za mjerenje nivoa pritiska vakuuma i gasova, koji se, pak, nalaze u vakuumskom okruženju. Općenito, moglo bi se razumjeti po imenu.

Leonardo Da Vinci je postavio temelje za ove uređaje. Napravio je neku vrstu funkcionalnog uređaja kojim je mogao mjeriti pritisak u vodovodnoj cijevi. Ovaj izum je postao veoma popularan i neophodan za one godine kada je Da Vinci živio (1400-ih).

Njegov izum je poboljšao Evangelista Torricelli, koji je prijavio patent za ovaj uređaj. To je učinjeno 1643. godine, više od stotinu godina nakon smrti samog Da Vinčija. Vakum 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 predstavljena ispod u materijalu).

Vrste mjerača

Mehanički mjerač.

Ovo je uređaj koji ne koristi izvore napajanja, a može odrediti nivo 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 uglom od 240 stepeni.

Nalazi se u žljebu i njegovi krajevi nisu fiksirani, a to omogućava pritisku u procesu mjerenja da gurne unutar cijevi, vodeći je naizmjenično u pokret. Povezan je s mehanizmom koji prikazuje tačna očitanja već na skali uređaja. Obično uređaj mjeri pritisak do 65 bara, ali postoje uređaji za veća očitavanja, oko 7100 bara.

Da bi se vakuum senzor koristio u agresivnijem okruženju, 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 je opremljeno izduvanim zidom koji otpušta višak pritiska.

Izum Burdonove cijevi

Cev je u obliku slova U i naziva se hidrostatički merač.

Pokazuje rezultate pritiska na tečnost 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 je promijenjen opseg pritiska i uređaj je postao potpuno nepotreban.

Mjerač kompresije.

Ovomanometar, samo veoma napredan. Kako bi proširio svoje mogućnosti, dizajniran je na način da prije mjerenja komprimira tekućinu u cijevi, a skala pokazuje nivo pritiska. 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 komprimira i deformira radno mjesto, a ona zauzvrat prenosi opterećenje na mehanizam pokazivača, koji se naziva skala indikacije.

Vakum membranski senzor pritiska.

Ovo je najpovoljnija verzija pokreta. Princip rada: vakuum pritiska na membranu, a on pritiska na senzor. Takvi uređaji su uvijek nezavisni od medija i očitavaju u bilo kojoj mješavini plina.

Termički mehanizmi

Termalni vakuumski mjerni senzori smatraju se najtraženijim, oni očitaju i srednje i niske frekvencije vakuuma. Upravo u ovim uređajima kombiniraju se indikatori 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 u toplotnoj cijevi plina s promjenom tlaka.

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

Termopar uređaj.

Suchsenzor 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. Ovakvi mjerači vakuuma su vrlo jeftini među grupom sličnih.

Pirani senzor

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

konvekcijski senzor.

Također, kao i slični uređaji, koristi termopar. Ali mehanizam ovog konkretnog uređaja ima svoje hlađenje. Na kraju krajeva, kućište je omotano posebnom niti i šire je od onog kod analoga. A to, zauzvrat, omogućava da plin u senzoru cirkuliše ispravno i efikasno, a to omogućava da cijeli konvekcijski uređaj radi bolje kao cjelina. A takođe daje mnogo brže očitavanje na vagi zbog brzog hlađenja termoelementa.

Pijezorezistivni mehanizmi

Fotografija iznad u materijalu prikazuje elektronski senzor vakuuma.

Zbog svoje nezavisnosti od kvaliteta i svojstava gasa, daju najpreciznija očitavanja. Uređaj ima svestranost u bilo kojem rasponu frekvencija pritiska, jer se utjecaj potonjeg postiže direktnim djelovanjem piezorezistivnog senzora. Njegov mjerni opseg je od 0,1 mm. Toyotin vakuum senzor, na primjer,radi na isti način.

Vakum senzori zasnovani na jonizaciji

Princip rada vakuum senzora ovog modela je opisan ispod.

Svaki gas u vakuumu, u stvari, ima određeni broj jona. Magnetno polje ili električno pražnjenje koje djeluje na njih ubrzava ih. A ova brzina koju su oni upisali zavisi od stepena kompresije vakuuma. Po ovom principu, takvi ionizacijski mjerači rade.

U zavisnosti od modifikacije, mjerači koriste različite i sofisticirane načine za ubrzavanje jona. Ovi uređaji su obično dizajnirani za mjerenja u visokom vakuumskom opsegu. Pošto zavise od gasa i svaki gas ima različitu gustinu, to utiče na brzinu jona.

Uređaj koji uvijek ima hladnu katodu

Ovo je senzor koji stvara električno polje. Njegovi magneti su postavljeni tako da se kretanje jona odvija duž putanje spirale. Ona je ta koja daje ovim česticama da "žive" duže, a samim tim i da rade efikasnije. Zbog činjenice da je ova katoda uvijek hladna, njena očitanja na skali su nejasnija, za razliku od analoga ovog uređaja. Ali u isto vrijeme, garancija na ovaj uređaj je veoma duga, a ne kvari se često zbog svojih izdržljivih dijelova koji ne mogu stvarati trenje jedan o drugi.

Proizvođači

Prvi proizvođač vakuum mjerača predstavljen u ovom članku je "Meta-Chrome". Ovo je domaća kompanija koja ne proizvodi samo ove uređaje, već i opremu za hromatografiju i mjernu opremu. Ova ruska kompanija je ušla na tržište1994. godine i od tada razvija i proizvodi opremu za industriju vakuuma. Njegovi proizvodi se isporučuju ne samo u Rusiji, već iu inostranstvu. Preduzeće Meta-Chrom uvijek proizvodi visokokvalitetne proizvode, jonizacijske i termoparske vakuum mjerače bez braka i rade bez kvarova. To u 90% slučajeva potvrđuju pozitivne povratne informacije kupaca i kupaca proizvoda ovog proizvođača.

Druga kompanija koja proizvodi vakuum merače je MKS Incorporated, preduzeće iz Sjedinjenih Američkih Država. Svoju kompaniju za prodaju senzora i drugih mjernih uređaja osnovali su mnogo ranije od ruskih kolega, davne 1962. godine. Ali onda su to uradili vrlo površno. I u potpunosti, kao proizvođač takve opreme, počeo se pozicionirati tek od 1998. godine. MKS pravi vakuumske mjerače za svoju zemlju, ali kao i naša domaća kompanija, 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 vakuum mjerač. Ova kompanija je osnovana 1991. godine. Na njihovom tržištu je oduvek bilo dosta digitalnih vakummetara i drugih proizvoda koje isporučuju kako u svojoj zemlji (Sjedinjene Američke Države) tako iu drugim zemljama sveta.

Zaključak

Vakummetar je vrlo složena stvar koju morate naučiti kako rukovati i pravilno odrediti pritisak. Ovaj članak je pokazao svetipova ovih senzora, ima ih svega 10-ak. Ovo je veoma bitan artikal u prtljažniku vozača i automehaničara.