Վակուումային սենսորներ. գործողության սկզբունք

2024 Հեղինակ: Erin Ralphs | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-19 17:02

Սենսորային վակուումմետր - այն նաև ճնշման ցուցադրման սարք է: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք դրանց տեսակները, գործողության սկզբունքը: Կան այդպիսի տեսակներ՝ կոմպրեսիոն, մեխանիկական, թաղանթային։

Այն այլ կերպ կոչվում է նաև «վակուումաչափ»։ Դա մարդկանց համար վակուումի և գազերի ճնշման մակարդակը չափող սարք է, որոնք, իրենց հերթին, գտնվում են վակուումային միջավայրում։ Ընդհանրապես անունից կարելի էր հասկանալ։

Լեոնարդո դա Վինչին դրեց այս սարքերի հիմքը: Նա ինչ-որ ֆունկցիոնալ սարք է պատրաստել, որով կարողացել է ջրի խողովակի ճնշումը չափել։ Այս գյուտը դարձավ շատ տարածված և անհրաժեշտ այն տարիներին, երբ ապրում էր Դա Վինչին (1400-ականներ):

Նրա գյուտը կատարելագործվել է Եվանգելիստա Տորիչելլիի կողմից, ով արտոնագիր է ներկայացրել այս սարքի համար: Դա արվել է 1643 թվականին՝ Դա Վինչիի մահից ավելի քան հարյուր տարի անց: Վակուումային սենսորը U-ի ձև ուներ, իսկ հիմնական տարրը, որի վրա այն աշխատում էր, սնդիկն էր: Ցավոք սրտի, խողովակի մեջ սահմանափակ քանակության պատճառով անհնար էր որոշել 9 պԱ-ից բարձր ճնշումը: Ամեն ինչ փոխեց թվային վակուումային սենսորի տեսքը (նրա լուսանկարը ներկայացված է ստորև՝ նյութում):

Չափաչափերի տեսակները

Մեխանիկական չափիչ.

Սա սարք է, որը չի օգտագործում էներգիայի աղբյուրներ, և այն ի վիճակի է որոշել մակարդակը 0,4-ից մինչև 7000 բար միջակայքում: Դրա գործողության մեխանիզմը կայանում է նրանում, որ կա որոշակի օղակ, որը գտնվում է ձվաձեւ հատվածով խողովակի մեջ, որն իր հերթին թեքված է 240 աստիճան անկյան տակ։

Այն գտնվում է ակոսում և դրա ծայրերը ամրացված չեն, և դա թույլ է տալիս այն չափելու գործընթացում ճնշումը մղել խողովակի ներսը՝ այն իր հերթին շարժման մեջ դնելով։ Այն կապված է մեխանիզմի հետ, որը ցուցադրում է ճշգրիտ ընթերցումներ արդեն սարքի մասշտաբով: Սովորաբար սարքը չափում է ճնշումը մինչև 65 բար, սակայն կան սարքեր ավելի բարձր ցուցանիշների համար՝ մոտ 7100 բար։

Վակուումային սենսորն ավելի ագրեսիվ միջավայրում օգտագործելու համար նրա մարմինը լցված է ջրամեկուսիչ նյութով, որը յուղում է մեխանիզմը և դրանով իսկ կանխում կոռոզիան: Որպես այս մեխանիզմի պաշտպանություն, խողովակը պատռվելուց պաշտպանելու համար չափիչի մարմինը հագեցած է փչված պատով, որը ազատում է ավելորդ ճնշումը։

Բուրդոնի խողովակի գյուտը

Խողովակը U-աձև է և կոչվում է հիդրոստատիկ չափիչ։

Այն ցույց է տալիս այս խողովակի հայտնաբերած հեղուկի վրա ճնշման արդյունքները: Այս երկու խողովակների տարբեր ծայրերի պարամետրերը տարբեր են, և սարքի սլաքը ցույց է տալիս նրանց միջև եղած տարբերությունը։ Այսօր նման սարքն այլևս չի օգտագործվում, քանի որ ճնշման տիրույթը փոխվել է, և սարքը դարձել է բոլորովին անհարկի։

սեղմման չափիչ.

Սամանոմետր, միայն շատ առաջադեմ: Իր հնարավորություններն ընդլայնելու համար այն նախագծվել է այնպես, որ նախքան չափումը սեղմում է հեղուկը խողովակի մեջ, իսկ կշեռքը ցույց է տալիս ճնշման մակարդակը։ Առօրյա կյանքում այն օգտագործվում է պարզապես որպես չափորոշիչ սարք։

դեֆորմացիայի չափիչ, մեխանիկական

Այս ճնշման չափիչը սովորաբար նախատեսված է ցածր վակուումային չափումների համար: Խողովակի ճնշման տակ դրա մեջ զսպանակը սեղմվում է և դեֆորմացնում աշխատավայրը, իսկ այն իր հերթին բեռը տեղափոխում է ցուցիչ մեխանիզմի վրա, որը կոչվում է ցուցիչի սանդղակ։

Վակուումային դիֆրագմայի ճնշման ցուցիչ.

Սա շարժման ամենամատչելի տարբերակն է։ Գործողության սկզբունքը. վակուումը սեղմում է մեմբրանի վրա, և այն սեղմում է սենսորին: Նման սարքերը միշտ անկախ են միջավայրից և ցուցումներ են ընդունում ցանկացած գազային խառնուրդում։

Ջերմային մեխանիզմներ

Ջերմային վակուումային չափման սենսորները համարվում են ամենապահանջվածը, դրանք ցուցումներ են վերցնում ինչպես միջին, այնպես էլ ցածր վակուումային հաճախականությամբ։ Հենց այս սարքերում են համակցված այնպիսի ցուցանիշներ, որոնք մարդկանց համար կարևոր են որպես որակ և ցածր գին։ Դրանք կարող են օգտագործվել միայն բացարձակ վակուումում չափումների համար: Գործողության սկզբունքը հետևյալն է՝ վակուումաչափի արձագանքը գազի ջերմային խողովակի փոփոխությանը ճնշման փոփոխությամբ։

Գործիքները տարբերվում են կախված բուն գազի տեսակից և կարդում են միայն որոշակի խառնուրդներ: Ամենատարածված փոփոխությունը ջերմային վակուումաչափն է, կան նաև Pirani սարքեր և կոնվեկցիոն մեխանիզմներ:

Ջերմազույգ սարք։

Այսպիսինջերմաստիճանի սենսորը վակուումում ազդում է մեխանիզմի ներսում ջերմակույտի տաքացման վրա, ինչը հրահրում է լարման փոփոխություն ջերմակույտների ծայրերում: Ջերմության փոխանցումը ինքնին սենսորը տաքացնելուց դեպի ծայրերը պայմանավորված է ջերմակույտի շուրջ ճնշմամբ: Որքան բարձր է այն, այնքան մեծ է նրա լարումը: Նման վակուումաչափերը շատ բյուջետային են մի շարք այլ նմանատիպ սարքերի մեջ:

Pirani սենսոր

Այս մեխանիզմը և գործողության սկզբունքը նման է ջերմազույգին։ Այն օգտագործում է ալիքի թելիկ և ջերմային էներգիան փոխակերպում է լարման: Pirani մեխանիզմը շատ ավելի ճշգրիտ է, քան մյուսները, շնորհիվ մեխանիզմի մեջ զոդված էլեկտրական միացման:

Կոնվեկցիոն սենսոր.

Նա նույնպես, ինչպես նմանատիպ սարքերը, օգտագործում է ջերմակույտ: Բայց կոնկրետ այս սարքի մեխանիզմն ունի իր սառեցումը։ Ի վերջո, գործը փաթաթված է հատուկ թելով, և այն ավելի լայն է, քան անալոգայինները: Եվ դա, իր հերթին, թույլ է տալիս սենսորի գազը ճիշտ և արդյունավետ շրջանառել, և դա թույլ է տալիս ամբողջ կոնվեկցիոն սարքին ավելի լավ աշխատել որպես ամբողջություն: Եվ այն նաև տալիս է շատ ավելի արագ ցուցումներ սանդղակի վրա՝ ջերմակույտի արագ սառեցման շնորհիվ:

Պիեզորեզիստիվ մեխանիզմներ

Նյութի վերևի լուսանկարը ցույց է տալիս էլեկտրոնային վակուումային սենսոր:

Գազի որակից և հատկություններից անկախ լինելու պատճառով դրանք ապահովում են ամենաճշգրիտ ցուցումները: Սարքը ունի բազմակողմանիություն ճնշման հաճախականությունների ցանկացած միջակայքում, քանի որ վերջինիս ազդեցությունը ձեռք է բերվում պիեզորեզիստիվ սենսորի անմիջական գործողությամբ: Դրա չափման միջակայքը 0,1 մմ-ից է: Toyota վակուումային սենսոր, օրինակ,աշխատում է նույն կերպ։

Իոնացման վրա հիմնված վակուումային սենսորներ

Այս մոդելի վակուումային սենսորի աշխատանքի սկզբունքը նկարագրված է ստորև։

Վակումում գտնվող ցանկացած գազ, ըստ էության, ունի որոշակի քանակությամբ իոններ: Նրանց վրա ազդող մագնիսական դաշտը կամ էլեկտրական լիցքաթափումը արագացնում է դրանք։ Եվ նրանց կողմից մուտքագրված այս արագությունը կախված է վակուումի սեղմման աստիճանից։ Այս սկզբունքի համաձայն՝ իոնացման նման չափիչները գործում են։

Կախված փոփոխությունից, չափիչները օգտագործում են իոնների արագացման տարբեր և բարդ եղանակներ: Այս սարքերը սովորաբար նախատեսված են բարձր վակուումային տիրույթում չափումների համար: Քանի որ դրանք կախված են գազից, և յուրաքանչյուր գազ ունի տարբեր խտություն, դա ազդում է իոնների արագության վրա:

Սարք, որը միշտ ունի սառը կաթոդ

Սա սենսոր է, որը ստեղծում է էլեկտրական դաշտ: Նրա մագնիսները տեղադրված են այնպես, որ իոնների շարժումը տեղի է ունենում պարույրի հետագծի երկայնքով: Հենց նա է տալիս այս մասնիկներին ավելի երկար «ապրելու» և, հետևաբար, ավելի արդյունավետ աշխատելու համար: Շնորհիվ այն բանի, որ հենց այս կաթոդը միշտ սառը է, դրա ընթերցումները սանդղակի վրա ավելի անորոշ են, ի տարբերություն այս սարքի անալոգների: Բայց միևնույն ժամանակ, հենց այս սարքի երաշխիքը շատ երկար է, և այն հաճախ չի փչանում իր դիմացկուն մասերի պատճառով, որոնք չեն կարող շփում ստեղծել միմյանց դեմ։

Producers

Այս հոդվածում ներկայացված վակուումաչափերի առաջին արտադրողը «Meta-Chrome»-ն է։ Սա հայրենական ընկերություն է, որն արտադրում է ոչ միայն այս սարքերը, այլև քրոմատագրման սարքավորումներ և չափիչ սարքավորումներ։ Ռուսական այս ընկերությունը շուկա է մտել1994 թ., և այդ ժամանակվանից այն մշակում և արտադրում է սարքավորումներ վակուումային արդյունաբերության համար: Նրա արտադրանքը մատակարարվում է ոչ միայն Ռուսաստանում, այլև արտասահմանում։ Meta-Chrom ձեռնարկությունը միշտ արտադրում է բարձրորակ արտադրանք, իոնացման և ջերմաչափական վակուումաչափեր առանց ամուսնության և առանց խափանումների աշխատանքի: Դա հաստատվում է 90% դեպքերում այս արտադրողի արտադրանքի հաճախորդների և գնորդների դրական արձագանքներով:

Վակուումաչափեր արտադրող երկրորդ ընկերությունը MKS Incorporated ընկերությունն է Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներից: Նրանք հիմնել են իրենց ընկերությունը՝ վաճառելով սենսորներ և այլ չափիչ սարքեր, շատ ավելի վաղ, քան իրենց ռուս գործընկերները՝ դեռևս 1962 թվականին: Բայց հետո դա արեցին շատ մակերեսորեն։ Եվ ամբողջությամբ, որպես նման սարքավորումների արտադրող, այն սկսեց դիրքավորվել միայն 1998 թվականից: MKS-ն արտադրում է վակուումաչափեր իրենց երկրի համար, բայց ինչպես մեր հայրենական ընկերությունը, նրանք կարող են իրենց արտադրանքը ուղարկել այլ երկրներ՝ առաքման փոքր վճարի դիմաց:

Հոդվածում ներկայացված երրորդ արտադրողը Ulvac Technologies-ն է: Այն նաև ամերիկյան արտադրող է տարբեր չափիչ գործիքների, օրինակ՝ վակուումաչափի արտադրության համար: Այս ընկերությունը հիմնադրվել է 1991 թվականին: Նրանց շուկան միշտ ունեցել է բազմաթիվ թվային վակուումաչափեր և այլ ապրանքներ, որոնք նրանք մատակարարում են ինչպես իրենց երկրում (Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ), այնպես էլ աշխարհի այլ երկրներում:

Եզրակացություն

Վակուումաչափը շատ բարդ բան է, որը դուք պետք է սովորեք, թե ինչպես վարվել և ճիշտ որոշել ճնշումը: Այս հոդվածը ցույց է տվել բոլորըայս սենսորների տեսակները, դրանցից ընդամենը 10-ը կա: Սա շատ կարևոր կետ է վարորդների և մեքենաների վերանորոգողների բեռնախցիկում: