Вакуумметр Пирани описание и основные преимущества
Вакуумметр Пирани эффективный измеритель, который около сотни лет назад был разработан на основе терморезисторов. Работает по принципу учета убывающей тепловой отдачи металлических поверхностей при снижении давления. При этом повышается сопротивляемость материала.
Сейчас вакуумметры Пирани используются во множестве отраслей для точного определения уровня вакуума в некоторой замкнутой системе.
Содержание:
- Описание прибора
- Конструкция
- Преимущества вакуумметра Пирани
- Разновидности вакуумметров
Описание прибора
Вакуумметр Пирани активно применяется для измерения давления в самых разных перекачивающих системах. Практически никаких ограничений по использованию оборудования не предусмотрено.
Будучи представителем тепловых манометров, аппарат Пирани выглядит как особая затемненная колба с подвешенной внутри нитью. С сосудом колба может соединяться при помощи шланга.
Конструкция
Основным функциональным элементом вакуумметра является специальная металлическая нить, которая в процессе работы подвешивается в трубе и соединяется с вакуумной системой. Нить могут изготавливать из различных материалов, выбор которых зависит от конкретных требований к прибору.
Моно встретить вакуумметры с нитями из следующих металлов:
- Платина. Дорогостоящий материал, который обеспечивает высокую точность измерений и чаще всего используется в современных научных лабораториях.
- Вольфрам. Стандартный выбор, подходящий для работы с неагрессивными газовыми средами.
- Никель. Устойчивый к негативными воздействиям металл, использующийся для определения давления в системах с агрессивными или взрывоопасными средами.
Нить помещается в газовую среду и объединяется с системой управления прибора. Молекулы газа сталкиваются с материалом нити, осуществляя передачу тепловой энергии. При повышении глубины вакуума будет повышаться и температура нити по определенному закону. Таким образом, определение показателя нагрева позволяет с высокой точностью вычислить давление внутри системы.
Такой принцип действия делает вакуумметр Пирани похожим на стандартный термопарный датчик. Но его отличает высокая точность, обусловленная наличием электрической схемы.
Перед началом работы рекомендуется проводить калибровку оборудования, включающую в себя оценку точности определяемых показателей и регулировку мощностей в электрической схеме.
Преимущества вакуумметра Пирани
К главным достоинствами вакуумметра Пирани можно отнести следующее:
- корпус из прочного металла, выдерживающего любые нагрузки;
- крепкая нить;
- высокая точность определяемых параметров;
- легкая калибровка, которая не занимает много времени;
- емкая батарея, обеспечивающая автономную работу на протяжении долгого времени;
- компактность;
- простота использования, не требующая специальных навыков или знаний;
- продвинутая система защиты от агрессивных газовых сред;
- выбор подходящих единиц измерения.
Современный вакуумметр Пирани эффективное устройство, которое оснащено множеством интерфейсов для подключения внешних приборов и обмена данными. Обычно модели оснащаются собственной памятью, в которой можно сохранить некоторое количество результатов. Но при необходимости можно скинуть информацию на компьютер, где можно легко представить ее в виде понятного графика.
Используемые датчики способны самостоятельно корректировать коэффициенты для исследования различных газовых смесей. Так что при работе потребуется минимальное участие оператора. А определяемые показатели давления отличаются точностью.
Разновидности вакуумметров
Любой вакуумметр включает в себя преобразователь давления и измерительный блок. Эти элементы могут работать по разному принципу, что и обуславливает классификацию оборудования.
По принципу действия различают следующие виды вакуумметров:
- механические;
- пьезорезистивные;
- тепловые;
- емкостные;
- агрегаты с датчиками.
Принцип действия механических приборов сходен с работой обычных манометров и заключается в использовании трубки с чувствительными стенками. Эти стенки реагируют даже на малейшие перепады давления, передавая соответствующую информацию вычислительному центру.
Пьезорезистивные дополнительно разделяются на ионизационные и магниторазрядные приборы. За счет использования специальных пьезорезисторов фиксируется воздействие и преобразуется в электрический ток.
К тепловым вакуумметрам относят устройства с мостами Томпсона, которые фиксируют изменения давления. Вакуумметры Пирани относятся именно к этой группе оборудования.
Иногда можно встретить вакуумметры с набором датчиков, которые способны гарантировать точное определение показателей давления.
В некоторых ситуациях целесообразно использование комбинированных агрегатов, отличающихся точностью определения параметров, надежностью и универсальностью. Именно таким приборам отдают предпочтения при оснащении исследовательской лаборатории.