การวัดแรงดันสุญญากาศเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของการใช้งานสุญญากาศทั้งหมด แต่ไม่มีเกจวัดสุญญากาศอเนกประสงค์
เมื่อพูดถึงการวัดแรงดันสุญญากาศ ไม่มีเกจวัดใดที่จะตอบสนองได้อย่างถูกต้องตลอดช่วงสุญญากาศทั้งหมด (ตั้งแต่แรงดันบรรยากาศถึง 10 -12 mbar) ด้วยเหตุนี้ การทําความเข้าใจอย่างชัดเจนเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเกจประเภทต่างๆ จึงเป็นสิ่งสําคัญในการจับคู่กับบริบทการปฏิบัติงานที่เหมาะสม
ในบล็อกโพสต์นี้ เราจะประเมินเกจวัดโดยตรงเทียบกับเกจวัดโดยอ้อม และแก้ไขคุณสมบัติหลักของแต่ละประเภทเพื่อให้คุณเปรียบเทียบได้ง่ายขึ้น
เกจวัดสุญญากาศโดยตรง: ภาพรวม
เกจวัดโดยตรงจะวัดแรงดันสุญญากาศโดยไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซ มีเกจวัดโดยตรงสี่ประเภทที่ควรพิจารณาสําหรับการวัดแรงดันสุญญากาศ
ต่อไปนี้คือภาพรวมของการทํางานแต่ละอย่าง:
เกจวัดสุญญากาศส่วนประกอบยืดหยุ่น
ในเกจวัดสุญญากาศแบบองค์ประกอบยืดหยุ่น ช่องสุญญากาศที่ปิดผนึกและไล่อากาศออกจะถูกแยกออกจากช่องที่วัดแรงดันสุญญากาศด้วยไดอะแฟรม
อะตอมแรกทําหน้าที่เป็นห้องอ้างอิง เมื่อการไล่อากาศเพิ่มขึ้น ความแตกต่างระหว่างแรงดันที่จะวัดและแรงดันภายในห้องอ้างอิงจะลดลง ซึ่งทําให้ไดอะแฟรมงอ - 'องค์ประกอบยืดหยุ่น การเคลื่อนไหวนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังหน้าปัดด้วยระบบไฟฟ้าหรือกลไก และแปลงเป็นสัญญาณการวัดค่าทางไฟฟ้า
เกจวัดสุญญากาศ Bourdon
มาตรวัดแบบหน้าปัดนี้จะช่วยกําหนดความดันโดยประมาณระหว่าง 10 mbar และความดันบรรยากาศ ถือว่าเป็นมาตรวัดแบบตรงที่เรียบง่ายที่สุดและใช้กันทั่วไปมากที่สุด
ซึ่งได้มาจากด้านในของท่อที่โค้งเป็นวงกลมและเชื่อมต่อกับระบบสุญญากาศ ท่อจะโค้งงอ (มากหรือน้อย) ในระหว่างกระบวนการระบายอากาศเนื่องจากแรงดันบรรยากาศ การดัดงอนี้จะกระตุ้นการจัดเรียงตัวชี้ที่ติดอยู่กับท่อ และจะอ่านค่าความดันที่สอดคล้องกันบนสเกลเชิงเส้น
เกจวัดสุญญากาศแคปซูล
เกจนี้ให้ค่าที่อ่านได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันบรรยากาศ และได้รับชื่อมาจากแคปซูลไดอะแฟรมผนังบางที่ปิดผนึกแน่นสนิทและระบายอากาศภายใน
เมื่อแรงดันสุญญากาศลดลง แคปซูลจะยื่นขึ้น การเคลื่อนไหวนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังหน้าปัดผ่านระบบคันโยก และจากนั้นสามารถอ่านค่าเป็นความดันบนสเกลเชิงเส้นได้
เกจวัดความจุไดอะแฟรม (CDG)
การวัดค่าแบบคาพาซิทีฟเกิดขึ้นเมื่อตัวเก็บประจุแบบแผ่นถูกสร้างขึ้นโดยไดอะแฟรมที่มีอิเล็กโทรดคงที่อยู่ด้านหลัง
เมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นสองแผ่นของตัวเก็บประจุนี้เปลี่ยนแปลง เราจะบันทึก "การเปลี่ยนแปลงความจุ การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงแรงดันและแปลงเป็นสัญญาณการวัดค่าทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ช่องอ้างอิงที่ระบายอากาศแล้วจะใช้เป็นค่าอ้างอิงสําหรับการวัดค่า
CDG สามารถวัดแรงดันได้ตั้งแต่ 10 -5 mbar ถึงสูงกว่าแรงดันบรรยากาศมาก ขึ้นอยู่กับช่วงแรงดันที่ต้องวัดค่า เครื่องวัดค่าความจุจะมีไดอะแฟรมที่มีความหนาแตกต่างกัน (และความไวจึงแตกต่างกัน)
ที่เกี่ยวข้อง: คุณภาพของสุญญากาศบ่งชี้โดยปริมาณโมเลกุลก๊าซที่เหลืออยู่ในระบบ และสุญญากาศคุณภาพสูงคือสุญญากาศที่มีโมเลกุลค่อนข้างน้อยภายใน เกจวัดใช้เพื่อกําหนดแรงดันสัมบูรณ์ (และคุณภาพของสุญญากาศ) ซึ่งทําให้จําเป็นต้องรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเกจวัดโดยตรงและโดยอ้อม แต่ในขณะที่พิจารณาว่าควรใช้เกจวัดประเภทใด คุณควรคิดถึงการบํารุงรักษาและความปลอดภัยของระบบสุญญากาศด้วย
เกจวัดสุญญากาศทางอ้อม: ภาพรวม
มาตรวัดทางอ้อมจะวัดผลทางกายภาพที่สัมพันธ์กับแรงดันสุญญากาศ มีมาตรวัดทางอ้อมที่สําคัญ 3 ชนิดที่ต้องทราบ
เกจวัด Pirani
เกจนี้ใช้การนําความร้อนของก๊าซเพื่อวัดความดันในช่วงตั้งแต่ 10 -4 mbar ถึงความดันบรรยากาศ
ในภาพด้านล่าง คุณจะเห็นว่าเส้นใยภายในหัวเกจเป็นแขนหนึ่งของสะพาน Wheatstone ในโหมดการทํางานหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับบริดจ์จะถูกควบคุมในลักษณะที่ความต้านทานของเส้นใย (และดังนั้นอุณหภูมิ) จะคงที่โดยไม่คํานึงถึงปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนจากเส้นใยไปยังก๊าซเพิ่มขึ้นเมื่อแรงดันสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าข้ามบริดจ์จึงเป็นการวัดแรงดัน
เกจวัดสุญญากาศไอออนไนซ์แคโทดร้อน
เกจนี้ปล่อยอิเล็กตรอนจากแคโธดซึ่งถูกดึงดูดไปยังแอโนดที่มีประจุบวก ซึ่งทําให้โมเลกุลก๊าซเกิดไอออนในระหว่างการถ่ายโอน
กระแสไอออนที่เกิดขึ้นจะเป็นสัดส่วนกับแรงดันก๊าซที่วัดได้ เซ็นเซอร์แคโทดร้อนที่ใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะอิงตามหลักการของ Bayard-Alpert (BA) มาตรวัด BA เหล่านี้ปฏิบัติตามหลักการเดียวกัน และถูกคิดค้นขึ้นในปี 1950 เพื่อเอาชนะข้อจํากัดในการวัดแรงดันสุญญากาศโดยมาตรวัดไตรโอดที่ ~10 -8 mbar
เกจวัดไอออนไนซ์แคโทดเย็น
ในเกจเหล่านี้ แคโทดมักทํางานตามหลักการแมกนีตรอนแบบกลับหัว
การปล่อยก๊าซจะถูกจุดระเบิดโดยการใช้แรงดันไฟฟ้าสูง และกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะถูกส่งออกเป็นสัญญาณสัดส่วนกับแรงดันที่มีอยู่ ในขณะเดียวกัน การปล่อยก๊าซจะคงอยู่ที่แรงดันต่ําด้วยความช่วยเหลือของสนามแม่เหล็กที่ใช้
ระบบนี้ต้องการแรงดันไฟฟ้าจุดระเบิดสูงถึง 3.5 kV DC แรงดันไฟฟ้าที่เร่งสูงนี้ทําให้อิเล็กตรอนใช้เส้นทางที่สั้นที่สุดไปยังแหวนหรือขาแอโนดบวก สนามแม่เหล็กถาวรจะบังคับให้ก๊าซเข้าสู่เส้นทางเกลียวที่แคบ ซึ่งจะเพิ่มเวลา 'การอยู่อาศัย' และความน่าจะเป็นของการเกิดไอออนของก๊าซอะตอม ซึ่งจะสร้างกระแสไอออนถาวรตามสัดส่วนของแรงดันสุญญากาศ
͏͏ ͏͏
ผลิตภัณฑ์ของเรา
