Вакуумметрами называют приборы для измерения уровня разрежения. Область использования вакуумметров довольно широка, их используют в нефтяной промышленности, судостроении, лабораторных исследованиях, медицине и во многих сферах промышленности. Любая вакуумная система нуждается в контроле разрежения, поэтому спрос на вакуумметры очень велик.
Есть стрелочные вакуумметры, а есть электроконтактные с цифровой индексацией. Эти аппараты отличаются лишь визуально, разницы в точности показаний и области применения нет. Внимание! Многие путают манометры и вакуумметры, а они существенно различаются. Первый нужен для измерения пониженного давления, а второй для повышенного.
Если в системе есть риск повышенного и пониженного давления, то применяется комбинированный прибор, его называют манометр-вакуумметр или мановакуумметр.
Содержание:
- Типы вакуумметров и датчиков вакуума
- Подробнее об ионизационных вакуумметрах
- Трубка бурдона
- Вакуумметры Пирани
- Тепловые вакуумметры
- Мембранные вакуумметры
- U-образный гидростатический и компрессорный вакуумметры
- Производители вакуумметров
Типы вакуумметров и датчиков вакуума
В зависимости от области применения вакуумметры сильно отличаются. Существует три основных типа таких аппаратов:
- Ионизационные. Они в свою очередь делятся на два вида (использующие нити и магнитозарядные);
- Механические. Они делятся на четыре вида (мембранные, компрессионные, пружинные и жидкостные);
- Тепловые.
Типы вакуумметров
Каждый из этих вакуумметров предназначен для своей цели, все они отличаются по точности. Механические вакуумметры с пружинным механизмом измеряют разрежение за счет изменения положения рабочего элемента. Пружина здесь играет роль компенсатора деформации рабочего органа.
Ионизационные аппараты работают по принципу измерения силы тока, который передается атомами. Этот прибор обеспечивает наивысшую точность измерения. Применяется он при работе со средним и глубоким вакуумом.
Подробнее об ионизационных вакуумметрах
По точности измерения, ионизационному аппарату уступают все другие вакуумметры. А если учитывать его надежность, то можно смело сказать, что это один из лучших измерителей давления. Принцип работы этих агрегатов заключается в том, что, когда катод нагревается, он начинает излучать стабильные отрицательно заряженные частицы, которые перемещаются к анодной решетке. В связи с тем, что решётка имеет довольно крупные (по соотношению к электронам) ячейки, многие отрицательно заряженные частицы проходят сквозь нее.
Внимание! Прежде чем попасть на решётку, частицы могут некоторое время колебаться.
Подробнее об ионизационных вакуумметрах
Когда отрицательно заряженные частицы соприкасаются с газами, начинается процесс ионизации. Ионы движутся к катоду и создают ток. Соответственно, чем выше уровень концентрации молекул газов, тем больше ток. Замеряя ток, ионизационные вакуумметры дают точные показатели давления. Такие агрегаты чаще всего используют в лабораториях. Наиболее популярной моделью таких агрегатов является «вакуумметр ионизационно-термопарный ВИТ 2».
Трубка бурдона
Трубка бурдона — это механический аппарат. Принцип его работы заключается в том, что трубка деформируется и один из ее концов соприкасается со средой измерения под действием давления. Давление может постоянно меняться, поэтому трубка бурдона не всегда показывает точные результаты.
Внимание! Для производства трубки используют такие материалы, которые будут нейтральны к среде измерения. Это нужно чтобы характеристики среды не влияли на точность показаний. Такие трубки изготавливают многие производители. В ассортименте «Wika» есть очень много различных трубок бурдона, которые отличаются размером, материалом изготовления и диаметром. Это позволяет использовать прибор в любой среде (нейтральная, агрессивная).
Трубка бурдона
Вакуумметры Пирани
Такие вакуумметры работают за счет отбора энергии тепла бьющимися газовыми молекулами об нагретую нить. То есть чем больше молекул бьется об нить, тем ниже температура нити, и наоборот. Сопротивление металла становится выше если он нагревается, соответственно измерив сопротивление можно узнать давление.
Внимание! Нить находится внутри корпуса присоединенного к измеряемой среде. Поэтому изменения температуры воздуха никак не влияет на точность показаний. Чаще всего для изготовления нити используют вольфрам, никель или платину. Каждый из материалов используется в разных областях. Вольфрамовые нити хороши для работы с номинальной газовой средой. Никель — это отличный вариант для агрессивной ГС. А платиновые нити чаще всего применяются для точных лабораторных исследований.
Вакуумметры Пирани
Тепловые вакуумметры
Принцип работы тепловых измерителей заключается в том, что теплопроводность меняется от различного уровня давления. Чтобы измерять разрежённость, используется нить и теплоприемник, который является корпусом устройства. Чтобы точность была высокой требуется напряжение одного уровня, которое передается на нить. При скачках напряжения нить будет либо сильно греется, либо будет холодной, и это будет отражаться на точности показаний. Минусом тепловых вакуумметров является то, что нить рано или поздно начинает выгорать, что тоже буде сказываться на точности измерения.
Тепловые вакуумметры не защищены от воздействия окружающей среды. Если температура воздуха будет высокой, то нагреется корпус, соответственно будет нагрета и нить, а это в свою очередь повлияет точность измерений.
Тепловые вакуумметры
Мембранные вакуумметры
Мембранные вакуумметры действуют следующим образом: атмосферное давление воздействует на мембрану с одной стороны, а вакуум с другой, в результате чего она деформируется. То на сколько мембрана деформировалась, измеряется механическим способом (иногда электронным), а результат передается на экран вакуумметра.
Внимание! Мембрана довольно упругая, поэтому она легко восстанавливается после выравнивания давления. Простота в эксплуатации и высокий уровень надежности, сделали мембранные вакуумметры очень популярными. Однако есть и свои минусы. Самый главный недостаток мембранных вакуумметров в том, что они не могут быть использованы при работе с глубоким вакуумом, так как диапазон возможных измеряемых давлений у аппарата очень мал.
Мембранные вакуумметры
U-образный гидростатический и компрессорный вакуумметры
U-образный вакуумметр производит измерения за счет воздействия избыточного вакуума на жидкость, которая находится в трубке. Давление на концах трубки разное, и стрелка показывает разницу. Сейчас такие приборы почти не используется из-за небольшого диапазона измерений.
Для работы с глубоким вакуумом используется компрессорный вакуумметр. По сути это модифицированная версия U-образного аппарата. Отличия между ними в том, что в компрессорном аппарате жидкость в трубке сжимается, что увеличивает диапазон измерения. Такие агрегаты даже могут быть использованы при работе с глубоким вакуумом. Однако, чаще всего, компрессорный вакуумметр применяется как прибор калибровки.
U-образный гидростатический и компрессорный вакуумметры
Производители вакуумметров
Чаще всего вакуумметры производят фирмы, которые занимаются производством вакуумных систем. Нередки случаи, когда производитель сразу комплектует вакуумное оборудование фирменными датчиками. Внимание! Есть небольшие компании, которые занимаются производством непосредственно самих вакуумметров. Чаще всего эти компании делают датчики по заказу более крупных фирм. Одной из самых популярных компаний является «Тираконт». Под этим баварским брендом производится вакуумметры, вакуумные системы, вакуумная арматура и многое другое. Вся продукция этой фирмы соответствует всем стандартам качества и поэтому пользуется спросом по всему миру.
Из российских брендов хорошо себя зарекомендовала компания «ЮМАС». Эта фирма производит различное вакуумное оборудование. Одним из самых популярных продуктов «ЮМАС» является вакуумметр МВП 100. Есть вариация этого аппарата, в корпусе с защитой от влаги и пыли. В ассортименте компании также есть запарные арматуры, манометры и другое оборудование для вакуумных систем. Все что изготовляет «ЮМАС» соответствует всем требованием государственного стандарта качества. Приборы этой фирмы пользуются спросом не только на отечественном рынке, но и за рубежом.
Производители вакуумметров
Среди узко направленных фирм, занимающихся производством измерительной аппаратуры, стоит отметить немецкую компанию «Ebro Electronic». Эта фирма выпускает с конвейера манометры, термометры, датчики влажности и вакуумметры. Самая популярная модель вакуумметра «Ebro Electronic» это VAM-320. Абсолютно все приборы, выпускаемые этой компанией, имеют высокое качество сборки и точность измерений. Поэтому вакуумметрами этой фирмы пользуются даже в лабораторных исследованиях.