Sensorë vakum: parimi i funksionimit

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-02-19 18:27

Fshesa me korrent me sensor - është gjithashtu një pajisje për shfaqjen e presionit. Në këtë artikull do të shqyrtojmë llojet e tyre, parimin e funksionimit. Ka lloje të tilla: komprimuese, mekanike, membranore.

Quhet edhe "matësi vakum" në një mënyrë tjetër. Është për njerëzit një pajisje për matjen e nivelit të presionit të vakumit dhe gazeve, të cilat, nga ana tjetër, janë në një mjedis vakum. Në përgjithësi, mund të kuptohet nga emri.

Leonardo Da Vinci hodhi themelet për këto pajisje. Ai bëri një lloj pajisje funksionale me të cilën mund të matë presionin në një tub uji. Kjo shpikje u bë shumë e njohur dhe e nevojshme për ato vite kur jetoi Da Vinci (1400).

Shpikja e tij u përmirësua nga Evangelista Torricelli, e cila paraqiti një patentë për këtë pajisje. Kjo u bë në 1643, më shumë se njëqind vjet pas vdekjes së vetë Da Vinçit. Sensori i vakumit kishte formën e një U dhe elementi kryesor mbi të cilin punonte ishte merkuri. Fatkeqësisht, për shkak të sasisë së kufizuar në tub, ishte e pamundur të përcaktohej një presion më i lartë se 9 pA. Gjithçka ndryshoi pamjen e një sensori dixhital të vakumit (fotoja e tij është paraqitur më poshtë në material).

Llojet e matësve

Matësi mekanik.

Kjo është një pajisje që nuk përdor burime energjie dhe është në gjendje të përcaktojë nivelin në rangun nga 0,4 deri në 7000 bar. Mekanizmi i funksionimit të tij qëndron në faktin se ekziston një unazë e caktuar, e cila ndodhet në një tub me një seksion ovale, i cili nga ana e tij është i përkulur në një kënd prej 240 gradë.

Është në brazdë dhe skajet e tij nuk janë të fiksuara, dhe kjo lejon që presioni në procesin e matjes së tij të shtyhet brenda tubit, duke e vënë atë me radhë në lëvizje. Ai shoqërohet me një mekanizëm që shfaq lexime të sakta tashmë në shkallën e pajisjes. Zakonisht pajisja mat presionin deri në 65 bar, por ka pajisje për lexime më të larta, rreth 7100 bar.

Për të përdorur sensorin e vakumit në një mjedis më agresiv, trupi i tij mbushet me një agjent hidroizolues, i cili lubrifikon mekanizmin dhe në këtë mënyrë parandalon korrozionin. Si mbrojtje e këtij mekanizmi, për të mbrojtur tubin nga këputja, trupi i matësit është i pajisur me një mur të fryrë që lehtëson presionin e tepërt.

Shpikja e tubit Bourdon

Tubacioni është në formë U dhe quhet matës hidrostatik.

Ai tregon rezultatet e presionit mbi lëngun që ka zbuluar ky tub. Parametrat në skajet e ndryshme të këtyre dy tubave janë të ndryshëm, dhe shigjeta e pajisjes tregon ndryshimin midis tyre. Sot, një pajisje e tillë nuk përdoret më, sepse diapazoni i presionit ka ndryshuar dhe pajisja është bërë krejtësisht e panevojshme.

Matësi i kompresimit.

Kjomanometër, vetëm shumë i avancuar. Për të zgjeruar aftësitë e tij, ai u projektua në atë mënyrë që para matjes të ngjesh lëngun në tub, dhe shkalla të tregojë nivelin e presionit. Në jetën e përditshme, përdoret thjesht si një pajisje kalibrimi.

Matësi i deformimit, mekanik

Ky matës presioni është menduar zakonisht për matje me vakum të ulët. Nën presionin e tubit, susta në të ngjeshet dhe deformon vendin e punës, dhe ai, nga ana tjetër, e transferon ngarkesën në mekanizmin e treguesit, i quajtur shkalla e treguesit.

Sensor i presionit të diafragmës me vakum.

Ky është versioni më i përballueshëm i lëvizjes. Parimi i funksionimit: shtypja me vakum në membranë dhe shtyp sensorin. Pajisjet e tilla janë gjithmonë të pavarura nga mediumi dhe marrin lexime në çdo përzierje gazi.

Mekanizmat termik

Sensorët e matjes së vakumit termik konsiderohen më të kërkuarit, ata marrin lexime si në frekuencat e vakumit të mesëm dhe të ulët. Pikërisht në këto pajisje kombinohen tregues të tillë që janë të rëndësishëm për njerëzit si cilësia dhe çmimi i ulët. Ato mund të përdoren vetëm për matje në vakum absolut. Parimi i funksionimit është si më poshtë: reagimi i matësit të vakumit ndaj një ndryshimi në tubin e nxehtësisë së gazit me një ndryshim në presion.

Instrumentet ndryshojnë në varësi të llojit të gazit dhe lexojnë vetëm përzierje të caktuara. Modifikimi më i zakonshëm është një matës vakumi termoelement, dhe ka gjithashtu pajisje Pirani dhe mekanizma konvekcioni.

Pajisje termoçift.

Të tillësensori i temperaturës në vakum ndikon në ngrohjen e termoçiftit brenda mekanizmit, gjë që provokon një ndryshim të tensionit në skajet e termoçifteve. Transferimi i nxehtësisë nga ngrohja e vetë sensorit në skajet e tij është për shkak të presionit rreth termoelementit. Sa më i lartë të jetë, aq më i madh është voltazhi i tij. Matës të tillë vakum janë shumë buxhetorë midis një grupi të tjerë të ngjashëm.

Sensor Pirani

Ky mekanizëm dhe parim i funksionimit është i ngjashëm me termoelementin. Ai përdor një filament kanali dhe konverton energjinë termike në tension. Mekanizmi Pirani është shumë më i saktë se të tjerët, për shkak të qarkut elektrik të ngjitur në mekanizëm.

Sensor konvekcioni.

Ai gjithashtu, si pajisje të ngjashme, përdor një termoelement. Por mekanizmi i kësaj pajisjeje të veçantë ka ftohjen e vet. Në fund të fundit, rasti është i mbështjellë me një fije të veçantë, dhe është më e gjerë se ajo e analogëve. Dhe kjo, nga ana tjetër, lejon që gazi në sensor të qarkullojë saktë dhe me efikasitet, dhe kjo lejon që e gjithë pajisja e konvekcionit të funksionojë më mirë në tërësi. Dhe gjithashtu jep lexime shumë më të shpejta në shkallë për shkak të ftohjes së shpejtë të termoelementit.

Mekanizmat piezorezistues

Fotografia e mësipërme në material tregon një sensor elektronik vakumi.

Për shkak të pavarësisë së tyre nga cilësia dhe vetitë e gazit, ato ofrojnë leximet më të sakta. Pajisja ka shkathtësi në çdo gamë të frekuencave të presionit, sepse ndikimi i kësaj të fundit arrihet nga veprimi i drejtpërdrejtë i një sensori piezorezistues. Gama e saj e matjes është nga 0.1 mm. Sensori i vakumit Toyota, për shembull,funksionon në të njëjtën mënyrë.

Sensorë vakum me bazë jonizimi

Parimi i punës së sensorit të vakumit të këtij modeli përshkruhet më poshtë.

Çdo gaz në vakum ka, në fakt, një numër të caktuar jonesh. Një fushë magnetike ose një shkarkesë elektrike që vepron mbi to i përshpejton ato. Dhe kjo shpejtësi, e shtypur prej tyre, varet nga shkalla e ngjeshjes së vakumit. Sipas këtij parimi, matës të tillë jonizues funksionojnë.

Në varësi të modifikimit, matësit përdorin mënyra të ndryshme dhe të sofistikuara për të përshpejtuar jonet. Këto pajisje zakonisht janë të dizajnuara për matje në një gamë të lartë vakum. Meqenëse ato varen nga gazi dhe çdo gaz ka një densitet të ndryshëm, kjo ndikon në shpejtësinë e joneve.

Një pajisje që ka gjithmonë një katodë të ftohtë

Ky është një sensor që krijon një fushë elektrike. Magnetët e tij janë të pozicionuar në mënyrë që lëvizja e joneve të ndodhë përgjatë trajektores së një spiraleje. Është ajo që u jep këtyre grimcave të "jetojnë" më gjatë, dhe, për rrjedhojë, të punojnë në mënyrë më efikase. Për shkak të faktit se kjo katodë është gjithmonë e ftohtë, leximet e saj në shkallë janë më të paqarta, ndryshe nga analogët e kësaj pajisjeje. Por në të njëjtën kohë, garancia e kësaj pajisjeje është shumë e gjatë dhe nuk prishet shpesh për shkak të pjesëve të qëndrueshme që nuk mund të krijojnë fërkime me njëra-tjetrën.

Producers

Prodhuesi i parë i matësve të vakumit i paraqitur në këtë artikull është "Meta-Chrome". Kjo është një kompani vendase që prodhon jo vetëm këto pajisje, por edhe pajisje kromatografike dhe pajisje matëse. Kjo kompani ruse hyri në treg në1994, dhe që nga ajo kohë ka zhvilluar dhe prodhuar pajisje për industrinë e vakumit. Produktet e saj furnizohen jo vetëm në Rusi, por edhe jashtë saj. Ndërmarrja Meta-Chrom prodhon gjithmonë një produkt me cilësi të lartë, matës vakum jonizues dhe termoelement pa lidhje dhe punë pa prishje. Kjo konfirmohet në 90% të rasteve nga reagimet pozitive nga klientët dhe blerësit e produkteve të këtij prodhuesi.

Kompania e dytë që prodhon matës vakum është MKS Incorporated, një ndërmarrje nga Shtetet e Bashkuara të Amerikës. Ata themeluan kompaninë e tyre duke shitur sensorë dhe pajisje të tjera matëse shumë më herët se homologët e tyre rusë, që në vitin 1962. Por më pas e bënë shumë sipërfaqësisht. Dhe plotësisht, si prodhues i pajisjeve të tilla, filloi të pozicionohej vetëm që nga viti 1998. MKS prodhon matës vakum për vendin e tyre, por si kompania jonë vendase, ata mund t'i dërgojnë produktet e tyre në vende të tjera për një tarifë të vogël transporti.

Prodhuesi i tretë i paraqitur në artikull është Ulvac Technologies. Është gjithashtu një prodhues amerikan për prodhimin e instrumenteve të ndryshme matëse, si për shembull një matës vakum. Kjo kompani është themeluar në vitin 1991. Tregu i tyre ka pasur gjithmonë shumë matës të vakumit dixhital dhe produkte të tjera që ata i furnizojnë si në vendin e tyre (Shtetet e Bashkuara të Amerikës) ashtu edhe në vende të tjera të botës.

Përfundim

Matësi i vakumit është një gjë shumë komplekse që ju duhet të mësoni se si ta trajtoni dhe të përcaktoni saktë presionin. Ky artikull ka treguar të gjithalloje të këtyre sensorëve, ka vetëm rreth 10 të tillë. Ky është një artikull shumë i rëndësishëm në bagazhin e automobilistëve dhe riparuesit e makinave.