vakuummätare är anordningar för mätning av vakuum-eller subatmosfärstryck. Ett vakuum är ett utrymme där trycket i en gas är lågt jämfört med atmosfärstrycket. Mätningen av vakuum är förknippad med tryck. Vakuummätare och instrument används tillsammans med vakuumsensorer för att övervaka och styra vakuumtrycket i ett system.
hur tryckmätare görs. Video Kredit: Wika Instrument, LP / CC BY 3.0
vakuummätare
vakuummätare använder flera olika tekniker för att mäta vakuum i en miljö.
lågt vakuum
lågt vakuum kan mätas med anordningar med mekanisk avböjning.
Kolvteknik använder en förseglad kolv/Cylinder för att mäta tryckförändringar.
mekanisk avböjning använder ett elastiskt eller flexibelt element för att mekaniskt avböjas med en tryckförändring, till exempel ett membran, Bourdonrör eller bälg.
piezoelektriska tryckgivare mäter dynamiska och kvasistatiska tryck. De Dubbelriktade omvandlarna 
består av metalliserat kvarts eller keramiska material som har naturligt förekommande elektriska egenskaper. De kan omvandla stress till en elektrisk potential och vice versa. De är mycket robusta men kräver förstärkningskretsar som kan vara mottagliga för stötar och vibrationer.
Mikroelektromekaniska system (MEMS) är vanligtvis mikrosystem tillverkade av kiselytmikromachining för användning i mycket små industriella eller biologiska system.
vibrerande element (kiselresonans) använder en vibrerande elementteknik, såsom kiselresonans.
Variabla kapacitanstryckinstrument använder kapacitansförändringsresultaten från rörelsen hos ett membranelement för att mäta tryck. Enheten använder en tunn membran som en platta av en kondensator. Det applicerade trycket gör att membranet avböjer och kapacitansen ändras. Avböjningen av membranet orsakar en kapacitansförändring som detekteras av en brokrets.
töjningsmätare (töjningskänsliga Variabla motstånd) är bundna till delar av strukturen som deformeras när trycket förändras. Fyra spänningsgaller används vanligtvis i serie i en Wheatstone bridge-krets, som används för att göra mätningen. När spänning appliceras på två motsatta hörn av bron utvecklas en elektrisk utsignal proportionell mot det applicerade trycket. Utsignalen samlas i de återstående två hörnen av bron.
manometrar är vanligtvis gjorda av ett transparent U-format rör och är delvis fyllda med en vätska som vatten, kvicksilver eller olja. Den relativa mängden vätskeförskjutning mellan benen på U indikerar överskottet av tryck som utövas på ena sidan eller den andra. En fördel med att använda manometertyp vakuummätare är att tryckavläsningarna är oberoende av typen av gas.
Bourdon vakuummätare består av ett rör som är böjt i en cirkulär båge. Rörets insida är ansluten till vakuumsystemet och rörets ände böjer sig när det yttre trycket ändras. Rörets ände är också ansluten till en pekare som rör sig på en indikatorratt när trycket ändras, liknar en bimetallremsa
Bourdon röret. Bild kredit: efunda.com
medelhögt vakuum
medium till högt vakuum måste mätas med hjälp av termiska och molekylära anordningar.
Termoelementsmätare mäter förändringar i värmeledningsförmågan hos en restgas i ett mätrör. Tryckavläsningarna för denna enhet är beroende av typen av gas. Termoelement mätare inkluderar en glödtråd, strömförsörjning för glödtråden, och rörliga spole mätare för att visa trycket. Mängden förlorad värme beror på gastrycket. Det finns flera mönster av Pirani-mätaren. En design innefattar användning av två plattor med olika temperaturer. Mängden ström som används för uppvärmning är måttet på gastryck. En annan design använder en enda platta för att mäta gasens värmeledningsförmåga genom värmeförlust till omgivningen.
termoelement mätare. Bildkälla: National Instruments
heta katodjoniseringsmätare initierar ett konstant elektronflöde från katoden eller elektronkällan till anoden eller elektronavloppet. Dessa elektroner träffar en tryckberoende mängd gasmolekyler, som blir positiva joner och orsakar en tryckrelaterad ström på jonkollektorn.
kalla katodjoniseringsmätare är också tillgängliga. Eftersom de inte har aktiva komponenter som heta filament, kan kalla katodmätare tåla plötslig eller långvarig exponering för högtrycksgaser. Kalla katodanordningar drar elektronerna från elektrodytan med ett högpotentialfält.
för mer information, läs Engineering 360s guide om hur du väljer Vakuumsensorer.
Displaytyp
vakuummätare har en display som gör det möjligt för användaren att övervaka vakuumtrycket i systemet. Typer av skärmar inkluderar:
- Analog-analoga mätare är enkla visuella indikatorer med hjälp av en ratt.
- digitala mätare-digitala mätare är visuella indikatorer med numeriska ventiler.
- katodstrålerör (CRT) – CRT finns ofta i datorskärmar.
- Liquid crystal display (LCD) – LCD-skärmar är halvledarljuskällor som använder elektroner som rekombinerar med elektronhål i enheten och frigör energi i form av fotoner.
-
multi-line video display-videoskärmar tillåter användaren att titta på och spela in live-flöden av tryckförändringar i systemet.
skala typ
- Enskaliga enheter visar Tryck i endast en uppsättning enheter.
-
Dual scales-enheter visar Tryck i två uppsättningar enheter på samma urtavla.
prestandaspecifikationer
specifikationer för vakuummätare inkluderar:
Vakuumområdet är trycket från det lägsta vakuumtrycket till det högsta vakuumtrycket.
Vakuumtrycksområden. Bildkredit: Oerlikon Leybold, Inc.
driftstemperatur är det fullständiga intervallet av omgivande driftstemperaturer. Temperatur och tryck i ett system är direkt relaterade till varandra. Om temperaturen i den slutna driftsmiljön ökar ökar trycket i systemet. För att förhindra skador på utrustningen är det viktigt att känna till områdets extrema temperaturområden.
noggrannhet är skillnaden mellan det sanna värdet och indikationen uttryckt som en procentandel av spännvidden. Det inkluderar de kombinerade effekterna av metod, observatör, apparat och miljö.
Media är termen som används för att beskriva materialet som omger vakuumområdet. Vissa vakuummätare mäter vätskans tryck. Andra mäter trycket på fasta ämnen. Enheter finns också tillgängliga som är klassade för farligt arbete eller för onoterade, specialiserade eller proprietära material.
standarder för vakuummätare
vanligtvis använder vakuummätare noggrannhetskvaliteter från American Society of Mechanical Engineers (ASME) och Deutsches Institut f jacobr Normung (DIN), en tysk nationell organisation för standardisering. Exempel inkluderar betyg A, B, C och D samt grad 1A (1% full skala), 2a (0,5% full skala), 3a (0,25% full skala) och 4A (0,1% full skala).
vakuummätare och Instrumentapplikation
dammsugare används i många industriella applikationer som bil, nautisk, forskning och utveckling och tillverkning. De kan användas för att hålla material som rör sig genom systemet, eller för att hålla arbetsområdet rent från föroreningar. Mätare och instrument, såsom sensorer, är en viktig komponent för att säkerställa korrekt funktion och säkerhet för systemet och utrustningen.