Что такое вакуумметр Пирани?

Что такое вакуумметр Пирани?

Вакуумметр Пирани — это датчик, который измеряет уровень вакуума с помощью пьезоэлектрического эффекта. Он часто используется в различных ситуациях из-за своего небольшого размера, портативности и простоты эксплуатации. В этом устройстве ток, протекающий к измерительному элементу, изменяется в соответствии с уровнем вакуума, что позволяет измерять уровни вакуума. Как правило, вакуумметр Пирани состоит из контроллера и измерительного элемента, охватывая диапазон примерно от 0,5 кПа до 2 кПа.

Хотя датчики Пирани имеют ограничения по точности в нижних диапазонах, они могут работать от атмосферного давления до вакуума без опасений поломки. Некоторые модели оснащены разделяемым измерительным элементом и контроллером.

Применение вакуумметров Пирани

Датчики Пирани обычно используются в жидкостных контурах, где контроль вакуума имеет решающее значение, например, в камерах и кварцевых трубках, а также в приложениях, требующих чистоты поверхности. Они особенно эффективны в диапазоне среднего вакуума, достигаемого с помощью масляно-роторных вакуумных насосов. Эти датчики также используются в системах откачки от высокого до сверхвысокого вакуума, в медицинских приборах, анализаторах, производстве полупроводников и электронных микроскопах.

Однако для точных измерений абсолютного давления необходима калибровка, поскольку указанное значение меняется в зависимости от типа и состава газа.

Принцип работы вакуумметров Пирани

Датчики Пирани работают, измеряя рассеивание тепловой энергии, когда газ ударяется о нагретую платиновую проволоку. Давление выводится из значения тока, необходимого для поддержания температуры проволоки. Платиновая проволока внутри датчика нагревается примерно до 200 градусов по Цельсию. Когда воздух контактирует с проволокой, он охлаждает ее, требуя больше энергии для поддержания температуры. И наоборот, в вакууме требуется меньше энергии для поддержания температуры проволоки. Изменение мощности указывает на уровень вакуума.

Регулярное обслуживание платиновой проволоки имеет жизненно важное значение для точности. Со временем проволока изнашивается и требует больше энергии для достижения 200 °C, что требует периодической замены и очистки, чтобы избежать прилипания пыли.

Другая информация о вакуумметрах

Определение вакуума

Уровни вакуума классифицируются на низкий, средний, высокий и сверхвысокий вакуум, при этом датчики Пирани эффективно измеряют от низкого до среднего вакуума. Согласно стандартам JIS, уровни вакуума классифицируются следующим образом:

• Низкий вакуум: от 105 Па до 102 Па
• Средний вакуум: от 102 Па до 10-1 Па
• Высокий вакуум: от 10-1 Па до 10-5 Па
• Сверхвысокий вакуум: от 10-5 Па до 10-8 Па
• Очень высокий вакуум: 10-8 Па или меньше