Вакуумный манометр. Измерение давления разрежённых газов

Вакуумметр стрелочный, электроконтактный, цифровой
Вакуумметр стрелочный, электроконтактный, цифровойИзмерение вакуума (разницы между атмосферным и фактическим давлением в середине какой-нибудь изолированной системы) требуется для оценки работоспособности электронных ламп или при фильтрации жидкостей от нерастворимых осадков. На животноводческих фермах вакууммирование применяется для работы доильных аппаратов. В этих всех, и других таких вариантах используются вакуумные манометры разных конструкций и принципа действия.

Основы работы вакуумных манометров и конструкции

Как показала практика измеряют не чистый вакуум (его в земных условиях делают только для исследований глубокого космоса), а разница давлений. Все таки, определить такую разницу напрямую очень и очень трудно. Благодаря этому очень часто применяют говоря иначе косвенный метод, когда измеряют какое-либо отличительное свойство газа, а потом сравнивают его с эталонным. Исходя из этого этому делят и вакуумные манометры. Известны следующие типы:

  1. Ионизационный, в котором степень разрежения ценится по длине свободного пробега молекул: чем давление меньше, чем больше эта длина, и тем больше энергии будет выделено в результате состоявшегося столкновения молекул.
  2. Тепловой, использующий принцип, аналогичный предыдущему, но определяется не энергия столкновения ионизированных частиц газа, а выделяющаяся при этом тепло. Так как в тепловых вакуумметрах измерение теплоты проходит с помощью измерительных мостов Томсона, которые собираются из термопар, то такие вакуумные манометры иногда именуют термопарными.
  3. Ёмкостной, оценивающий степень разрежения по деформациям эластичных мембранных тканей. В данном случае, правда, измеряется не сам вакуум, а разница давлений до и после местонахождения измерительной мембранные ткани.

Вакуумметр стрелочный, электроконтактный, цифровой

  1. Механический или стрелочный, в котором измерительный механизм связан с тонкостенной трубкой, изгибающейся при самых несущественных изменениях давления. По принципу действия данные приборы (вакуумные манометры Бурдона) лучше всего напоминают приборы для определения величины давления, благодаря чему их называют мановакуумметрами.
  2. Если дополнительно сжать измеряемый газ лишним давлением, то диапазон показаний прибора, аналогичного рассмотренному выше, становится больше. Стало быть, обыкновенный прибор для определения величины давления можно превратить в вакуумный манометр компрессионного типа. Подобные изделия применяют в качестве автомобильных вакуумных манометров.
  3. Датчиковый, который применяет для оформления фактического газового давления показания первичных узлов слежения. Датчики могут быть конвекционного, пьезорезистивного, электроконтактного, магнитострикционного и электронного типа. По физическому принципу такие вакуумные манометры не выделяются от ранееперечисленных, впрочем применяют показания от промежуточных устройств, что увеличивает точность их работы.

Вакуумметр стрелочный, электроконтактный, цифровой

Рабочий принцип вакуумного манометра

Не считая физических основ работы вакуумные манометры отличаются по методу вывода показаний: он может быть аналоговым, с помощью стрелочного механизма, либо цифровым, путём вывода результатов на монитор. Стрелочная индикация менее точна, и ценится зрительно, благодаря этому такие вакуумные манометры могут применяться для замеров средней степени точности. Ограничением цифровых вакуумных манометров считается зависимость их показаний от степени зарядки батареи, питающей аналого-цифровой преобразователь.
Рассмотрим его на примере наиболее прогрессивных и точных вакуумных манометров, реализующих ионизационный принцип определения степени вакуума. В приборе искусственным образом создаётся разница потенциалов, т. е. газ, находящийся в середине, ионизируется любым из вариантов: электрополем, электрическим током в газах, увеличением температуры на одном из катодов и т. п. В самом разном случае равновесное состояние молекул нарушается, что приводит к направленному потоку заряженных частиц от одного полюса к иному. Излучение сопровождается возникновением электролизного тока, который оформляется, увеличивается и преображается в показания контрольно-воспроизводящего устройства.
Ограничения подобного рода устройств – зависимость показаний от рода газа: с изменением плотности газа интенсивность электролизного потока меняется, что отразится на завершенном результате измерения. Благодаря этому производственники техники аналогичного направления всегда указывают наружные условия, при которых целесообразна работа вакуумного манометра – внешняя температура, плотность газа и т. д. Рабочие положительные качества – фактически вечный служебный срок, так как в цифровых вакуумметрах нет трущихся и изнашивающихся узлов.