пн-пт c 9:00 до 18:00
8 800 700 67 23
+7 (495) 225-75-50
+7 (499) 369-02-69
 

Вакуумные датчики, вакуумметры

Производитель
Все
Тип датчика
Все
Верхний предел измеренией, мбар
Все
Нижний предел измеренией, мбар
Все
Реле
Все
Вакуумные датчики, вакуумметры
Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр Ilmvac MRV 3000

Производитель: Ilmvac

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-10)

Реле: Наличие, 2 точки

Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр MRV 100

Производитель: Ilmvac

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-8)

Реле: Наличие, 2 точки

Емкостной вакуумметр Ilmvac PIZA 111

Производитель: Ilmvac

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-3)

Реле: Отсутствует

Емкостной вакуумметр Ilmvac PIZA 101

Производитель: Ilmvac

Тип датчика: Емкостной

Верхний предел измеренией, мбар: 1000

Нижний предел измеренией, мбар: 1

Реле: Отсутствует

Вакуумметр Пирани PVG-500 / PVG-500

Производитель: Agilent Technologies

Тип датчика: Термопарный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-4)

Реле: Наличие, 2 точки

Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр Agilent PCG-750

Производитель: Agilent Technologies

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 5*10^(-5)

Реле: Наличие, 2 точки

Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр Agilent FRG-730

Производитель: Agilent Technologies

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-10)

Реле: Наличие, 2 точки

Комбинированный широкодиапазонный вакуумметр Agilent FRG-700

Производитель: Agilent Technologies

Тип датчика: Комбинированный широкодиапазонный

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 10^(-9)

Реле: Отсутствует

Емкостной вакуумметр Agilent CDG-500

Производитель: Agilent Technologies

Тип датчика: Емкостной

Верхний предел измеренией, мбар: 1000(Атмосфера)

Нижний предел измеренией, мбар: 1

Реле: Наличие, 2 точки

         

Вакуумные датчики, вакуумметры

Выбор правильного вакуумметра или имеет решающее значение для успеха для процесса откачки. Важно знать, как они работают и какие варианты есть, чтобы сделать правильный выбор.

При использовании вакуумметров существует несколько важных параметров. Они включают в себя:

  • метод работы

  • состав газа (инертный или реактивный, коррозионный)

  • чувствительность к газу (калибровочный коэффициент)

  • процесс, выполняемый в вашей системе.

Учитывая широкий диапазон давлений, получаемых при работе вакуумных насосов, ни одна калибровка не является адекватной во всем диапазоне возможных уровней вакуума. Как и в случае вакуумных насосов, для обеспечения надлежащего охвата всего диапазона работы с необходимой точностью необходимы многочисленные вакуумные датчики. Учитывая, что важно контролировать вакуум в различных точках процесса и, возможно, в нескольких местах по всей вакуумной системе, правильный выбор каждого вакуумметра гарантирует, что мы достигнем оптимальных результатов.

Другими важными факторами при выборе вакуумного датчика являются производительность и технические факторы, такие как:

  • разрешение

  • диапазон измерения

  • диапазон систематических ошибок

  • уровень случайной ошибки

  • срок службы и время реакции

  • а также стоимость

Диапазоны вакуума

Для разных рабочих диапазонов требуются разные вакуумные датчики. Выбор вакуумметра зависит от понимания принципов работы, диапазона вакуума, которые он может измерять, и его точности в необходимом диапазоне. Эти факторы были определены на опыте, и для каждого диапазона давлений имеется вакуумметр.

При низком вакууме в диапазоне между атмосферным давлением и 10 Торрами, используются вакуумметры с трубкой Бурдона, пьезорезистивные вакуумметры.

При вакууме от 10 +1 торр до 10 -3 торр есть несколько вариантов, включая емкостные вакуумметры, для более точных измерений, или термопарные, конвекционные вакуумметры или вакуумные датчики Пирани.

В области высокого вакуума, от 10 -3 торра до 10 -6 торр., используются  инверсно- магнетронные и широкодиапазонные вакуумные датчики. Они требуют частой калибровки.

При сверхвысоком вакуума, ниже 10 -6 мм рт.ст., нужно выбирать  электронно-ионизационные вакуумные датчики

Прямые и косвенные измерительные приборы

Вакуумные датчики разделены на две категории, основанные на способе измерения вакуума. Те, которые непосредственно измеряют давление (сила, действующая при воздействии молекул газа), и те, которые косвенно измеряют давление, измеряя свойства газов. Косвенные вакуумные датчики должны быть откалиброваны (т.е. должны быть отрегулированы их показания) на основе фактически присутствующего газа. Поэтому их показания являются «зависимыми от газа». Прямые вакуумметры используются в области низкого вакуума, а косвенные датчики используются в диапазонах среднего, высокого и сверхвысокого вакуума.

Косвенные вакуумные датчики далее делятся на следующие группы:

  • Те, которые измеряют молекулярное сопротивление или вязкость.

  • Те, Которые измеряют перенос тепла через газ (Пирани и термопарные вакуумные датчики)

  • Те, которые измеряют плотность числа молекул ионизирующего газа, приводят их к электрическому контакту и измеряют результирующий ток, такой как датчики с холодным катодом (например, Пеннинг-манометры) или ионизационные датчики с горячим катодом).

Прежде чем приводить примеры различных типов вакуумных датчиков прямого и косвенного действия, важно понять основные принципы работы этих вакуумных датчиков. Мы знаем, что уровень вакуума в сосуде определяется перепадом давления между вакуумированным объемом и окружающей атмосферой. Двумя основными ориентирами во всех этих измерениях являются стандартное атмосферное давление (1 атм.) и идеальный вакуум (0 Торр), поэтому для расчетов с использованием вакуумных систем часто требуется преобразование в абсолютное (psia) или отрицательное (psig).

Типы вакуумметров

Существует три распространенных типа вакуумметров, а именно механическая, теплопроводность и ионизационные датчики. Каждый из них уникален и хорошо подходит для своей цели.

Механические вакуумметры. Использование механического смещения для обозначения вакуума считается вакуумметром прямого действия. Примерами являются вакуумметры с трубкой Бурдона, U-образные и емкостные мембранные манометры. Они измеряют силу на единицу площади, используя закон Далтона: «Общее давление смеси газов равно сумме парциальных каждого газа». Манометры прямого действия не зависят от чувствительности к газу и не нуждаются в калибровке для измеряемого газа. Их чувствительность низкая, поэтому они не используются в диапазоне высокого вакуума (ниже ~ 10 -4 мбар).

Термо вакуумметры. Эти датчики представляют собой класс «косвенно действующих». Они используют свойство теплопроводности газов для измерения давления. Одним из примеров является вакууметр Пирани, в котором нагревается нить, и измеряются ее потери тепла в вакуумной среде. Скорость, с которой тепло отводится от проволоки, напрямую связана с измеряемым давлением. При более низком давлении и пониженной плотности газ в вакуумной камере тепло отводится более медленно. При более высоких давлениях проволока будет терять свою температуру более быстро. В качестве эталона используется вторая платиновая нить, содержащаяся в вакуумной трубке. Две нити соединены проволокой в мосте Уитстона. Когда молекулы газа в вакуумной системе сталкиваются с открытой нитью, тепловая энергия отводится, и эта потеря тепловой энергии обнаруживается и заменяется цепью обратной связи на источник питания. Величина электрического тока, необходимого для поддержания температуры нити накала, затем преобразуется в показание давления. Вакуумметры Пирани должны быть откалиброваны для используемого газа, потому что теплопроводность каждого газа отличается. Эта «чувствительность к газу» всегда должна учитываться при выборе и использовании вакуумметров непрямого действия. Этот тип используется для давлений между (приблизительно) 100 Торр и 10 -4 Торр. Другим типом измерителя удельной теплопроводности является термопарный вакуумметр, который считается двухпроводным. Он использует тот же принцип, что и вакуумметр Пирани (однопроводной), за исключением того, что в качестве нагревателя используется одна катушка провода, а другая используется для измерения температуры конвекции. Термопары и термисторные датчики используют термопару или термистор, соответственно, для измерения температуры нагретого провода. Еще раз, скорость потери тепла проволокой преобразуется в давление и, следовательно, зависит от газовых составляющих измеряемого вакуумного диапазона и должна быть соответствующим образом откалибрована.

Конвекционный вакуумный датчик также похож на вакуумметр Пирани и использует температурно компенсированную позолоченную вольфрамовую проволоку для обнаружения эффектов охлаждения как кондукции, так и конвекции. В более высоком вакууме реакция зависит от теплопроводности газа, а в более низком вакууме - от конвективного охлаждения молекулами газа. Диапазон измерения составляет от 10 -3 до 1000 Торр. За исключением его более широкого диапазона чувствительности, характеристики и ограничения этого датчика такие же, как у  вакууметра Пирани и большинства термопар. Он должен монтироваться вертикально.

Вакуумметр Пирани, термопарный и конвекционный очень часто используются в грубом и среднем вакууме, потому что они недороги и относительно надежны. Тем не менее, пользователь должен помнить о применении коэффициента чувствительности к газу, в противном случае могут возникать большие ошибки при высоких и низких экстремумах их диапазона измерения.

График для вакуумметров

Газовая чувствительность конвективного датчика также изменяется в зависимости от используемого газа. Здесь осью Y графика является фактический вакуум (измеренное емкостным манометром). Ось X - это показание вакуума, обозначенное конкретным конвекционным датчиком. Обратите внимание, что эти данные не обязательно относятся к другим конвекционным датчикам.

  • Если газ представляет собой азот (N 2), когда истинное общее давление равно 500 мм рт.ст., вакуумметр будет считывать 500 Торр.

  • Если газ представляет собой аргон (Ar), когда истинное давление составляет 100 торр, вакуумметр будет читать приблизительно 9 торр.

  • Если газом является гелий (He), то при истинном давлении 10 Торр вакуумметр будет читать приблизительно 800 торр.

Ионизационные вакуумметры. Существует два типа ионизационных приборов с холодным катодом: вакуумметр Пеннинга и инвертированный магнетрон. Ионизационные вакуумметры относительно точны в высоком вакууме и являются датчиками косвенного действия. Косвенно они измеряют вакуум, измеряя электрические ионы, возникающие при бомбардировке газа электронами. Меньшее количество газов будет вырабатываться с меньшим количеством ионов. В ионизационной калибровке термоэлектронная эмиссия генерирует электроны, которые сталкиваются с атомами газа и генерируют положительные ионы. Ионы притягиваются к соответствующим образом смещенным электродам, известным как коллектор. Ток в коллекторе пропорционален скорости ионизации, которая непосредственно связана с вакуумом в системе. Измеряя ток коллектора, определяется давление газа. Калибровка ионного датчика зависит от свойств и соотношения различных газов в измеряемом вакууме. Калибровка может быть сброшена при атмосферном давлении или низком вакууме.

Манометры с холодным катодом, такие как вакуумные датчики Пеннинга, могут не работать при очень глубоком вакууме из-за того, что почти полное отсутствие газа затрудняет установление тока электрода. Вакуумметры Пеннинга используют осесимметричное магнитное поле для создания длин путей для электронов, которые имеют порядок метров. В окружающем воздухе подходящие ионные пары образуются космическим излучением. В вакуумметре Пеннинга конструктивные элементы используются для облегчения установки канала разгрузки. Например, электрод обычно тонко сужается для облегчения полевого излучения электронов.

Циклы технического обслуживания вакуумметра Пеннинга, как правило, измеряются в годах в зависимости от типа газа и вакуума, в котором они эксплуатируются. Использование холодного катодного датчика в газах с существенными органическими компонентами, такими как фракции масла насоса, может привести к росту углеродных пленок и осколков внутри датчика, которые в конечном счете либо коротко замыкают электроды датчика, либо препятствуют образованию разрядного тракта. Чтобы противостоять отказу из-за накопления или мусора, эти датчики обычно монтируются в вертикальной ориентации вниз. Вакуумный датчик Пеннинга и являются точными в диапазоне от 10 -3 до 10 -10 мм рт.ст.

Теперь мы рассмотрим назначение каждого конкретного датчика в сложной вакуумной системе.

Вакуумметр линии предварительной откачки

Первой стадией цикла и является, как правило, откачка масляного диффузионного насоса до достаточно низкого давления, чтобы можно было включить нагреватели. Для контроля этого вакуума в трубопроводе рядом с выпускным патрубком диффузионного насоса может быть расположен вакуумметр Пирани, термопарный или конвекционный. Этот трубопровод называется форвакуумный.

Байпасный вакуумметр

Байпасный вакуумметр может быть термопарой, вакуумметром Пирани или конвекционным. Он установлен на вакуумной камере для измерения вакуума, достигнутого во время фазы низкого вакуума. Это второй этап откачки, когда механические насосы непосредственно соединены с камерой через байпасную линию. Как только диффузионный насос нагрелся и начинает откачивать сам себя, клапан закрывается и байпасный клапан открывается, чтобы механический вакуумный насос мог довести камеру до необходимого перепада давления.

Высоковакуумный вакуумметр

Третий вакуумметр, установленный непосредственно на камере, обычно является ионизационным или емкостным вакуумметром, используемым для измерения высокого вакуума, необходимого для технологического цикла. Наилучшее расположение вакуумного датчика частично зависит от того, что установлено внутри камеры. Было бы идеально знать вакуум в центре камеры. Однако калибровочная головка должна быть установлена снаружи камеры и может измерять только вакуум в своей собственной оболочке. В результате, понятно, что существует разница между желаемым вакуумным процессом и показанием. Поэтому показания, определяющие достижение вакуума, должны быть определены эмпирически и основаны на опыте, как только будет понята эта дисперсия.

Чтобы свести к минимуму эту дисперсию, измерительная головка должна располагаться как можно ближе к месту измерения, насколько это возможно, что может быть проблемой в таких процессах, как вакуумное осаждение, когда внутреннее пространство датчика может быть загрязнено испаряющимся или распыленным материалом. Решением этого является установка небольшого защитного экрана в камере рядом с измерительной головкой. Еще одна проблема с вакуумметрами Пеннинга заключается в том , что они не должны быть включены , пока вакуум не достигнет примерно 10 -2 мм рт.ст. или ниже. Они будут повреждены при давлении выше 10 -2 мм рт.ст. из - за того, что существует достаточное количество кислорода в камере, чтобы окислить головку вакуумметра.

Для механического вакуумного насоса

Четвертый вакуумметр монтируется вблизи входа механического вакуумного насоса со стороны насоса изолирующего клапана. Если вакуумная система не откачивается до ожидаемого давления или в ожидаемое время, необходимо проверить работу механического насоса, и этот вакууметр используется для этой цели. Это также должно быть сделано для механического вспомогательного насоса, если он установлен над механическим насосом. Всегда полезно располагать датчик вблизи впускного отверстия насоса, чтобы можно было диагностировать неисправность и проверить работу насоса. Со временем датчик может быть загрязнен масляным паром механического насоса. Чтобы предотвратить это, временный датчик устанавливается и удаляется после использования. Трубопровод системы спроектирован с временной точкой подключения для манометра и запорным клапаном для отключения тройника, когда он не используется. Для этой цели доступны портативные манометры с батарейным питанием.

Резюме

Тема вакуумных измерителей является широкой, и, хотя мы только освещали основные принципы, это ясно: чтобы наиболее эффективно использовать ваши насосные системы, вы должны точно измерить (и контролировать) вакуум на каждом этапе процесса.

Использование газочувствительного фактора с косвенными вакуумметрами

Коэффициент калибровки используется для регулировки чтения косвенных действующих вакуумметров упоминаются как фактор чувствительности газа, который предусмотрен изготовителем датчика и зависят от типа газа , присутствующий. Коэффициент чувствительности ( как правило , в торр -1) справедливо только для газа , для которого он задан. Стандартным газом, на основе которого основан коэффициент чувствительности, чаще всего является азот. Таким образом, коэффициент чувствительности называется номинальным коэффициентом относительной чувствительности (R G). Если этот коэффициент не применяется, все показания считаются «азотно-эквивалентными» давлениями.

Номинальные относительные коэффициенты чувствительности для преобразования показаний, эквивалентных азоту, в показания прямого давления для газов, отличных от азота, имеются у большинства производителей калибровочных и других источников.

Для заказа ионизационных вакуумметров или термопарных вакууметров звоните по контактным номерам телефонам +7(495) 225-75-50, +7(499) 369-02-69 или присылайте нам запрос с сайта. Если Вы испытываете затруднения в выборе измерительного оборудования, Вы можете описать в запросе условия работы и особенности технологического процесса на предприятии, и наши специалисты подберут Вам аппарат оптимальной конструкции.