Для измерения давления разреженного газа используется особый тип приборов. Речь идет о вакуумметрах — вакуумных манометрах абсолютного и относительного давления, посредством которых можно измерять, соответственно, абсолютное давление газа и его разности (как правило, между атмосферным давлением и в измеряемой системе).http://www.msht.ru/catalog/902/
Вакуумметры предназначены для определения показания полного (общего) давления газов, которое равняется сумме парциональных. Последние, то есть давления конкретных газов, входящих в смесь, применяются масс-спектрометрические методы измерения.
В данной статье речь пойдет о сферах применения вакуумных датчиков, их основных видах, а также главных параметрах, на которые нужно обращать внимание при выборе прибора этого типа.
Сфера применения вакуумметров
Области использования вакуумметров сегодня достаточно разнообразны. В их число входят:
- Лиофилизация — технология извлечения влаги из сывороток и пищевых продуктов, которые чувствительные к изменению температуры. После их заморозки выполняют контролируемое понижение давления, приводящее к формированию кристаллов льда микроскопических размеров.
- Химическое производство (при работе с легко воспламеняемыми растворителями). Процессы с использованием веществ, чувствительных к кислороду, выполняют в вакууме или же инертных газах определенного давления, которое не должно снижаться, так как это приводит к замедлению реакции.
- Системы молекулярной перегонки с целью извлечения легколетучих смесей, что требует поддерживания постоянных параметров технологического процесса.
- Обслуживание вакуумных насосов: их диагностики и проведения профилактических работ, невозможных без характеристик вакуумирования и регистрации предельных значений давления.
- Вакуумная упаковка для увеличения срока хранения пищевых продуктов в 3-5 раз. Важно регулярно проверять правильность действия упаковочной установки, поскольку свежесть и качество продуктов зависят именно от надлежащего уровня в упаковке вакуума.
Классификация приборов
Можно выделить 5 основных видов вакуумметров в зависимости от области применения и технических особенностей:
- Классические — обычные манометры (анероиды или жидкостные), предназначенные для измерения малых давлений от 10 и до 100000 Па. В жидкостных применяется масло с определенной плотностью.
- Емкостные — они основаны на изменении емкости конденсата при изменении расстояния между обкладками (одна из них выполнена в виде гибкой мембраны). Область измерений составляет от 1 до 1000 Па.
- Терморезисторные, работающие в схеме для поддерживания постоянного сопротивления терморезистора, который открыт измеряемому давлению. Если терморезистор — платиновая нить, то датчик называется манометр Пирани. Применяются для измерения параметров от 10¯3 до 760 и более Torr.
- Термопарные, принцип их действия основан на охлаждении благодаря теплопроводности. Их область измеряемых показателей колеблется в пределах от 10−3 до 10 Torr.
- Ионизационные — их работа основана на ионизации газа. Область измеряемых ими параметров — от 10−12 до 10−1 Torr. Делятся на вакуумметры с накаливаемым и холодным (Пеннинга и магнетронные) катодом.
Как выбрать вакуумметр
При выборе вакуумметра необходимо обращать внимание на следующие основные параметры прибора:
- точность измерений, которая показывает, насколько близко значение вакуумметра к реальному давлению;
- стабильность показаний, свидетельствующая о том, как сильно параметры прибора (его воспроизводимость, точность и так далее) меняются со временем;
- материалы вакуумного датчика, которые контактируют с вакуумом, что особенно важно при работе с химически активными газами и в сверхвысоковакуумных системах;
- температурная стабильность (коэффициент) — отражает влияние температуры на показания прибора; уменьшить его позволяют термостабилизированные сенсоры;
- требования по рабочим температурам (стандартные — от +5 до +40°C, но для высоковакуумных камер, нагревающихся до +80°C нужен датчик со съемной электроникой);
- уровень максимально допустимого рабочего давления, а также в системе, на которую установлен датчик;
- прочность узлов и конструкций вакуумметра;
- чувствительность к электромагнитным и магнитным полям: в частности, все ионизационные вакуумные приборы чувствительны к электромагнитным полям, а потому требуется наличие защиты от этого воздействия;
- надежность (в немалой степени зависит не только от типа самого прибора, но и от производителя).
В нашем каталоге представлены разнообразные вакуумметры производства компаний Televac и Setra (США), Inficon (Лихтенштейн), Ilmvac (Германия), KVC (Южная Корея). При необходимости можно получить консультации специалистов, что существенно облегчит выбор прибора, соответствующего всем необходимым параметрам.