Типы вакуумных датчиков давления и возможности их применения

Все технологические процессы, которые происходят в вакуумной среде, должны быть зафиксированы и находиться под постоянным контролем. Для этого существуют различные датчики, которые способны определять характеристики в различных диапазонах. Так как современные модели вакуумного оборудования могут существенно отличаться друг от друга, то и вакуумные датчики тоже имеют некоторые отличия между собой.

Вакуумный датчик, типы устройств и принцип работы

Некоторые путают понятия вакуумный датчик и вакуумметр. Это не одно и то же, так как датчики являются частью вакуумметра. Все датчики вакуума можно разделить на три основные группы:

1. Тепловые;
2. Деформационные;
3. Ионизационные.

Деформационные датчики называют ещё датчиками давления. Они измеряют силу воздействия газов. Именно они помогают измерять давление в системе, причём диапазон начинается от атмосферного давления, и заканчивается параметром в 1 мбар. Деформационные датчики могут быть стрелочные, мембранно-ёмкостные или тензорезисторные и способны измерять давление любой газовой среды.

Тепловые датчики и вакуумметры работают по другому принципу. Они не способны работать в среде с высоким содержанием водных паров. Данные датчики вакуума измеряют тепловую проходимость среды, которая меняется при повышении или понижении давления.

Ионизационные вакуумметры используют в своей работе датчики с накалёнными или холодными катодами. Они измеряют ионный ток. Такие вакуумные датчики применяются в системах, которые создают рабочее давление в пределах от 10-2 до 5х10-12 мбар.

Ионизационные и тепловые вакуумметры имеют части, которые сильно нагреваются во время своей работы, поэтому их нельзя применять в системах с взрывоопасными газами. Кроме того, данные типы датчиков склонны к большим погрешностям, которые зависят от типа газа в системе. Бывают и широкодиапазонные вакуумметры, которые могут измерять давление в системах в диапазоне от атмосферного давления, до 10-10 мбар. Такие приборы составляются из разных датчиков.

Датчики вакуумные, особенности различных моделей

Существуют специальные датчики вакуумных насосов, которые помогают определить давление, которое возникает по мере работы вакуумного насоса. За счёт этого можно точно рассчитать возможности конкретного вакуумного насоса в системе. Данные датчики бывают различных типов, так как вакуумные насосы могут существенно отличаться друг от друга по типу своей работы. Многие современные вакуумные насосы настроены на создание определённого типа вакуума и самостоятельно создают низкий, средний или высокий вакуум. На таких типах насосов не устанавливаются датчики, так как насосы всё равно создают давление определённого типа, и лишний раз его измерять бессмысленно.

Часто в вакуумных системах используются датчики вакуума Пирани. Они измеряют теплопередачу, которая изменяется во время повышения или понижения давления в системе. Все датчики Пирани оснащены измерителями температуры резистивного типа. При использовании датчиков вакуума системы Пирани, нужно обязательно учитывать тип газа в системе. Так как датчики данного типа измеряют температуру, а газы различного типа имеют разную теплопроводность, систему Пирани нужно калибровать по воздуху.

В настоящее время чаще всего всистемах используются датчики вакуума следующих типов:

1. Термопарные;
2. Конвекционные;
3. Ионизационные;
4. Тензорезисторные;
5. Мембранно-ёмкостные.

Термопарные вакуумметры достаточно универсальные устройства. Они позволяют работать с различными типами газов. В датчиках такого типа имеется нить накала, способная улавливать значения теплопроводности газовой среды. В процессе изменения параметров давления, газы в системе начинают менять свойства теплопроводности. Данные датчики измеряют температуру за счёт термопары, от которой они и получили своё название.

Ионизационные датчики способны осуществлять ионизацию газа. Это происходит за счёт разряда Пеннинга, который вызван напряжением между холодным катодом и анодом ионизационного датчика. Во время данного процесса возникает ток, который и показывает наличие определённого давления в системе.

Датчики тензорезисторного типа имеют специальную мембрану, которая делит датчик на два элемента. Один из них изолирован, другой подключён к камере. На самой мембране находится тензорезистор, который улавливает сопротивления, происходящие во время деформации мембраны. Тензорезистор передаёт изменения сопротивления на вакуумметр. Датчики такого типа считаются одними из самых точных, так как они в состоянии улавливать изменение давления в диапазоне от 1 до 2 000 мбар. Вакуумметры тензорезисторного типа можно использовать даже в устройствах с агрессивными газами, так как там нет нагревающихся элементов.

Конвекционные датчики вакуума по принципу работы значительно отличаются от других типов датчиков. Их особая конструкция обеспечивает отвод тепла за счёт естественной конвенции. Эта особенность сильно влияет на скорость определения параметров вакуума. Чаще всего их делают таким образом, чтобы при установке они находились в вертикальном положении.

Мембранно-ёмкостные датчики вакуума работают за счёт диафрагмы, имеющейся в устройстве. Когда на неё воздействует газ, она регистрирует амплитуду прогиба. Во время процесса диафрагма выгибается между пластинами, тем самым изменяя электрическую ёмкость в одну из сторон. За счёт этого появляется переменный ток, который показывает величину давления.

Где и как купить вакуумный датчик?

В настоящее время вакуумные датчики производятся многими компаниями, которые выпускают различное вакуумное оборудование и комплектующие для него. В России датчики вакуума выпускаются следующими крупными компаниями:

1. «Актан Вакуум»;
2. «Росвакуум»;
3. «Интек Аналитика»;
4. «Intech»;
5. «ЭРСТВАК»;
6. «Tako line».

Все вышеперечисленные компании производят широкий спектр различных датчиков и вакуумметров. Среди них имеются термопарные, тензорезисторные, конвенционные, ионизационные и мембранно-ёмкостные датчики. Кроме того, широкий спектр вакуумных датчиков и вакуумметров выпускает ряд зарубежных компаний, среди которых имеются и мировые лидеры на рынке вакуумного оборудования.

Наша компания в Москве может предложить широкий выбор вакуумных датчиков, вакуумметров и прочего вакуумного оборудования, предназначенного для вакуумных систем любого типа.