真空計は、真空または亜大気圧を測定するためのデバイスです。 真空とは、大気圧に比べてガスの圧力が低い空間のことです。 真空の測定値は圧力に関連しています。 真空計および器械が真空センサーと共にシステムの真空圧力を監視し、制御するのに使用されている。
圧力計はどのように作られています。 ビデオクレジット: Wikaの器械、LP/CCによって3.0
真空計技術
真空計は、環境内の真空を測定するためにいくつかの異なる技術を使用しています。
低真空
低真空は、機械的偏向を使用するデバイスで測定することができます。
ピストン技術は、圧力の変化を測定するために密封されたピストン/シリンダーを使用しています。
機械的たわみは、振動板、ブルドン管、ベローズなどの圧力の変化に伴って機械的にたわむために弾性または柔軟な要素を使用します。
圧電式圧力センサは、動的および準静圧を測定します。 二方向のトランスデューサー
は自然発生する電気特性がある金属で処理された水晶か陶磁器材料から成っている。 それらは、応力を電位に変換することができ、その逆もまた同様である。 それらは非常に険しいが、衝撃および振動に敏感である場合もある拡大の回路部品を要求する。
微小電気機械システム（MEMS）は、典型的には、非常に小さな産業用または生物学的システムで使用するためにシリコン表面マイクロマシニングによって製
振動素子（シリコンレゾナンス）シリコンレゾナンスなどの振動素子技術を使用しています。
可変静電容量圧力計は、ダイヤフラム素子の移動による静電容量変化を使用して圧力を測定します。 このデバイスは、コンデンサの一枚板として薄いダイヤフラムを使用しています。 加えられた圧力によりダイヤフラムは逸れ、キャパシタンスは変わります。 ダイヤフラムのたわみは、ブリッジ回路によって検出される容量の変化を引き起こす。
ひずみゲージ（ひずみに敏感な可変抵抗器）は、圧力の変化に応じて変形する構造の部分に接着されています。 4つのひずみゲージは、通常、測定を行うために使用されるホイートストンブリッジ回路で直列に使用されます。 電圧が橋の2つの反対側のコーナーに加えられるとき、電気出力信号は加えられた圧力に比例して開発されます。 出力信号は、ブリッジの残りの2つのコーナーで収集されます。
圧力計は通常、透明なU字管で作られており、部分的に水、水銀、油などの液体で満たされています。 Uの脚部間の液体変位の相対量は、一方の側または他方の側に加わる圧力の過剰を示す。 圧力計のタイプ真空計を使用する利点は圧力読書がガスのタイプの独立者であることである。
Bourdon真空計は、円弧状に曲げられたチューブで構成されています。 管の内部は真空システムに接続され、外圧が変わると同時に管の端は曲がります。 管の端はまたバイメタルのストリップ
ブルドン管 画像クレジット：efunda.com
中-高真空
中-高真空は、熱および分子デバイスを使用して測定する必要があります。
熱電対ゲージは、ゲージ管内の残留ガスの熱伝導率の変化を測定します。 この装置のための圧力読書はガスのタイプに依存している。 熱電対のゲージはフィラメントのためのフィラメント、電源、および圧力を表示するための移動コイルのメートルを含んでいます。 失われる熱の量はガス圧力によって決まります。 ピラニゲージにはいくつかのデザインがあります。 1つの設計は異なった温度の2つの版を使用することを含んでいます。 加熱に費やされる電力の量は、ガス圧の測定値です。 別の設計では、単一のプレートを使用して、周囲への熱損失によってガスの熱伝導率を測定します。
熱電対のゲージ。 画像提供：ナショナルインスツルメンツ
熱陰極イオン化ゲージは、陰極または電子源から陽極または電子ドレインへの一定の電子流を開始する。 これらの電子は圧力依存量のガス分子に当たり、正イオンとなり、イオンコレクタに圧力関連電流を引き起こす。
冷陰極電離ゲージもご用意しております。 それらは熱いフィラメントのような有効成分を持たないので、冷たい陰極のゲージは高圧ガスへの突然か長期暴露に抗できる。 冷陰極デバイスは、高電位場によって電極表面から電子を引き抜く。
詳細については、真空センサの選択方法に関するエンジニアリング360のガイドをお読みください。
表示タイプ
真空計にユーザーがシステムの真空圧力を監視することを可能にする表示があります。 タイプの表示は下記のものを含んでい:
- アナログ–アナログメーターは、ダイヤルを使用した単純な視覚的なインジケータです。
- デジタルメーター–デジタルメーターは数値バルブを備えた視覚的な指標です。
- 陰極線管（CRT）–Crtは一般的にコンピュータモニタに見られます。
- 液晶ディスプレイ（LCD）-液晶は、デバイス内の電子正孔と再結合し、光子の形でエネルギーを放出する電子を使用した半導体光源です。
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マルチラインビデオディスプレイ-ビデオディスプレイにより、ユーザーはシステム内の圧力変化のライブフィードを見て記録することができます。
スケールのタイプ
- 単一のスケール装置は単位の一組だけの圧力を表示する。
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デュアルスケール装置は、同じダイヤルフェイス上に二組の単位で圧力を表示します。
性能仕様
真空ゲージの仕様は次のとおりです。
真空範囲は、最低真空圧力から最高真空圧力までの圧力のスパンです。
真空圧力範囲。 画像クレジット：エリコンレイボルド、株式会社。
実用温度は包囲された実用温度の完全必須の範囲である。 システム内の温度と圧力は互いに直接関係しています。 閉じた動作環境の温度が上昇すると、システム内の圧力が上昇します。 機器の損傷を防ぐためには、その地域の極端な温度範囲を知ることが重要です。
精度は、真の値とスパンのパーセンテージで表される指標との差です。 それは方法、観察者、装置および環境の結合された効果を含んでいます。
メディアは、真空の領域を囲む材料を記述するために使用される用語です。 いくつかの真空計は、液体の圧力を測定します。 他は固体の圧力を測定する。 危険な義務または非上場の、専門にされたまたは専有材料のために評価される装置はまた利用できる。
真空ゲージ規格
通常、真空ゲージは、米国機械学会（ASME）およびドイツの国家標準化機関であるDeutsches Institut für Normung（DIN）の精度グレードを使用しています。 例としては、グレードA、B、C、およびD、グレード1A（1％フルスケール）、2A（0.5％フルスケール）、3A（0.25％フルスケール）、および4A（0.1％フルスケール）が挙げられます。
真空計および器械の塗布
真空は自動車、海事、研究開発および製造業のような多くの産業適用で使用されます。 それらがシステムを通って動く材料を保つか、または作業域を汚染物質のきれい保つのに使用されるかもしれない。 ゲージおよび器械は、センサーのような、システムおよび装置の適切な機能そして安全を保障する重要な部品である。