2014-02-09
1948
Методы измерения давления и газовых потоков.
В настоящее время разработаны и широко применяется множество типов датчиков давления, причем каждый тип используется в определенной области давлений. В Таблице 3 приведены основные характеристики важнейших типов датчиков давления, используемых в вакуумной технике.
Таблица 3.
Основные характеристики важнейших типов датчиков давления.
| Тип датчика | Диапазон давлений, тор | Принцип действия | Преимущества | Недостатки |
| Мембранный | 10-4-50 | Перемещение мембраны. | Абсолютные измерения. | Невозможен высокотемпературный прогрев. |
| Термопарный | 10-3-30 | Измерение температуры нагреваемой проволоки. | Допускает напуск воздуха. Низкая стоимость. | Недостаточно высокая воспроизводимость показаний. |
| Датчик сопротивления | 10-3-30 | Измерение электросопротивления платиновой проволоки. | Допускает напуск воздуха. Низкая стоимость | - |
| Ионизационный | 10-7-10-3 | Ионизация газа электронами с горячего катода. | Измерение низких давлений. | Взаимодействие газа с горячей нитью. |
| Манометр Байярда-Альперта | 10-10-10-3 | Ионизация газа электронами с горячего катода. | Измерение низких давлений. | Взаимодействие газа с горячей нитью. |
| Магнетронный с холодным катодом | 10-13-10-3 | Газовый разряд в скрещенных электрических и магнитных полях. | Расширение диапазона в сторону низких давлений. | Откачивающее действие. Долгий запуска при низких давлениях. |
| Магнетронный с горячим катодом | 10-16-10-3 | Газовый разряд в скрещенных электрических и магнитных полях. | Расширение диапазона в сторону низких давлений. | Откачивающее действие. |
Вакууметры такого типа позволяют измерять абсолютное давление остаточного газа в вакуумной системе и широко применяются в технологическим и исследовательском оборудовании. Схема такого датчика приведена на Рис. 7.
Рис. 7. Схема мембранного датчика абсолютного давления.
Измеряемое давление воздействует на упругий элемент (мембрану, сильфон, спиральную трубку), деформация которого пропорциональна давлению и определяется оптическим или электрическим методом, либо непосредственно превращаются с помощью механические передачи в показания стрелки прибора. Упругий элемент может также принудительно возвращаться в исходное положение посредством электрического или пневматического источника силы. В этом случае критерием давления служит компенсирующая сила или какая-либо величина, связанная с этой силой, например, напряжение, ток и т.д. В мембранных вакуумметрах разрежение определяют по изменению емкости конденсатора, образованного мембраной и неподвижной пластиной. Достоинства деформационных вакуумметров - простота и надежность конструкции, недостаток - небольшой диапазон измерений. Погрешность измерений составляет 0,4%.
