Capteurs de vide : principe de fonctionnement

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 16:06

Sensor Vacuummeter - c'est aussi un appareil d'affichage de la pression. Dans cet article, nous examinerons leurs types, le principe de fonctionnement. Il existe de tels types: compression, mécanique, membrane.

On l'appelle aussi "vacuum gauge" d'une autre manière. Il s'agit pour les personnes d'un appareil de mesure du niveau de pression du vide et des gaz, qui, à leur tour, se trouvent dans un environnement sous vide. En général, on pourrait comprendre par le nom.

Leonardo Da Vinci a jeté les bases de ces appareils. Il a fabriqué une sorte d'appareil fonctionnel avec lequel il a pu mesurer la pression dans une conduite d'eau. Cette invention est devenue très populaire et nécessaire pendant les années où Da Vinci a vécu (années 1400).

Son invention a été améliorée par Evangelista Torricelli, qui a déposé un brevet pour cet appareil. Cela a été fait en 1643, plus de cent ans après la mort de Da Vinci lui-même. Le capteur de vide avait la forme d'un U et l'élément principal sur lequel il fonctionnait était le mercure. Malheureusement, en raison de sa quantité limitée dans le tube lui-même, il était impossible de déterminer une pression supérieure à 9 pA. Tout a changé l'apparence d'un capteur de vide numérique (sa photo est présentée ci-dessous dans le matériel).

Types de jauges

Jauge mécanique.

Il s'agit d'un appareil qui n'utilise pas de sources d'alimentation, et il est capable de déterminer le niveau dans la plage de 0,4 à 7000 bar. Son mécanisme de fonctionnement réside dans le fait qu'il existe un certain anneau, situé dans un tuyau de section ovale, qui à son tour est plié à un angle de 240 degrés.

Il est dans la rainure et ses extrémités ne sont pas fixes, ce qui permet à la pression en cours de mesure de pousser à l'intérieur du tube, le mettant à son tour en mouvement. Il est associé à un mécanisme qui affiche des lectures précises déjà à l'échelle de l'appareil. Habituellement, l'appareil mesure la pression jusqu'à 65 bars, mais il existe des appareils pour des lectures plus élevées, environ 7100 bars.

Pour utiliser le capteur de vide dans un environnement plus agressif, son corps est rempli d'un agent imperméabilisant, qui lubrifie le mécanisme et évite ainsi la corrosion. En protection de ce mécanisme, afin de protéger le tube de la rupture, le corps du manomètre est équipé d'une paroi soufflée qui soulage la surpression.

Invention du tube de Bourdon

Le tube est en forme de U et s'appelle une jauge hydrostatique.

Il montre les résultats de la pression sur le liquide que ce tube a détecté. Les paramètres aux différentes extrémités de ces deux tubes sont différents, et la flèche de l'appareil montre la différence entre eux. Aujourd'hui, un tel appareil n'est plus utilisé, car la plage de pression a changé et l'appareil est devenu complètement inutile.

Jauge de compression.

Cecimanomètre, seulement très avancé. Pour étendre ses capacités, il a été conçu de telle sorte qu'avant la mesure, il comprime le liquide dans le tube et l'échelle indique le niveau de pression. Dans la vie de tous les jours, il sert simplement d'appareil de calibrage.

Jauge de déformation mécanique

Ce manomètre est généralement destiné aux mesures de vide faible. Sous la pression du tube, le ressort qu'il contient est comprimé et déforme le lieu de travail, et il transfère à son tour la charge au mécanisme du pointeur, appelé échelle d'indication.

Capteur de pression à membrane sous vide.

C'est la version la plus abordable du mouvement. Principe de fonctionnement: le vide appuie sur la membrane, et il appuie sur le capteur. Ces appareils sont toujours indépendants du fluide et effectuent des lectures dans n'importe quel mélange gazeux.

Mécanismes thermiques

Les capteurs de mesure de vide thermique sont considérés comme les plus demandés, ils prennent des mesures à la fois dans les fréquences de vide moyennes et basses. C'est dans ces appareils que des indicateurs importants pour les gens tels que la qualité et le prix bas sont combinés. Ils ne peuvent être utilisés que pour des mesures dans le vide absolu. Le principe de fonctionnement est le suivant: la réaction du vacuomètre à un changement du caloduc gaz avec un changement de pression.

Les instruments varient en fonction du type de gaz lui-même et ne lisent que certains mélanges. La modification la plus courante est une jauge à vide à thermocouple, et il existe également des dispositifs Pirani et des mécanismes de convection.

Appareil thermocouple.

Telle capteur de température dans le vide affecte l'échauffement du thermocouple à l'intérieur du mécanisme, ce qui provoque un changement de tension aux extrémités des thermocouples. Le transfert de chaleur du chauffage du capteur lui-même à ses extrémités est dû à la pression autour du thermocouple. Plus il est élevé, plus sa tension est élevée. Ces jauges à vide sont très budgétaires parmi un groupe d'autres similaires.

Capteur Pirani

Ce mécanisme et ce principe de fonctionnement sont similaires au thermocouple. Il utilise un filament de canal et convertit l'énergie thermique en tension. Le mécanisme Pirani est beaucoup plus précis que les autres, en raison du circuit électrique soudé dans le mécanisme.

Capteur de convection.

Il utilise également, comme des appareils similaires, un thermocouple. Mais le mécanisme de cet appareil particulier a son propre refroidissement. Après tout, le boîtier est enveloppé d'un fil spécial et il est plus large que celui des analogues. Et cela, à son tour, permet au gaz dans le capteur de circuler correctement et efficacement, ce qui permet à l'ensemble du dispositif de convection de mieux fonctionner dans son ensemble. Et cela donne également des lectures beaucoup plus rapides sur l'échelle en raison du refroidissement rapide du thermocouple.

Mécanismes piézorésistifs

La photo ci-dessus dans le document montre un capteur de vide électronique.

En raison de leur indépendance par rapport à la qualité et aux propriétés du gaz, ils fournissent les lectures les plus précises. L'appareil est polyvalent dans toute gamme de fréquences de pression, car l'influence de ces dernières est obtenue par l'action directe d'un capteur piézorésistif. Sa plage de mesure est de 0,1 mm. Capteur de vide Toyota, par exemple,fonctionne de la même manière.

Capteurs de vide basés sur l'ionisation

Le principe de fonctionnement du capteur de vide de ce modèle est décrit ci-dessous.

Tout gaz dans le vide a, en fait, un certain nombre d'ions. Un champ magnétique ou une décharge électrique agissant sur eux les accélère. Et cette vitesse, tapée par eux, dépend du degré de compression du vide. Selon ce principe, de telles jauges d'ionisation fonctionnent.

Selon la modification, les jauges utilisent une variété de moyens sophistiqués pour accélérer les ions. Ces appareils sont généralement conçus pour des mesures dans une plage de vide poussé. Comme ils dépendent du gaz et que chaque gaz a une densité différente, cela affecte la vitesse des ions.

Un appareil qui a toujours une cathode froide

Il s'agit d'un capteur qui crée un champ électrique. Ses aimants sont positionnés de manière à ce que le mouvement des ions se produise le long de la trajectoire d'une spirale. C'est elle qui donne à ces particules de "vivre" plus longtemps, et donc de travailler plus efficacement. En raison du fait que cette même cathode est toujours froide, ses lectures sur l'échelle sont plus vagues, contrairement aux analogues de cet appareil. Mais en même temps, la garantie de cet appareil est très longue et il ne tombe pas souvent en panne grâce à ses pièces durables qui ne peuvent pas créer de friction les unes contre les autres.

Producteurs

Le premier fabricant de vacuomètres présenté dans cet article est "Meta-Chrome". Il s'agit d'une entreprise nationale qui produit non seulement ces appareils, mais également des équipements de chromatographie et des équipements de mesure. Cette société russe est entrée sur le marché en1994, et depuis lors, elle développe et produit des équipements pour l'industrie du vide. Ses produits sont fournis non seulement en Russie, mais également à l'étranger. L'entreprise Meta-Chrom fabrique toujours un produit de haute qualité, des vacuomètres à ionisation et à thermocouple sans mariage et fonctionnent sans pannes. Ceci est confirmé dans 90 % des cas par les retours positifs des clients et acheteurs des produits de ce fabricant.

La deuxième entreprise produisant des vacuomètres est MKS Incorporated, une entreprise des États-Unis d'Amérique. Ils ont fondé leur entreprise vendant des capteurs et d'autres appareils de mesure bien avant leurs homologues russes, dès 1962. Mais ensuite, ils l'ont fait très superficiellement. Et complètement, en tant que fabricant de tels équipements, il n'a commencé à se positionner qu'à partir de 1998. MKS fabrique des vacuomètres pour leur pays, mais comme notre entreprise nationale, ils peuvent expédier leurs produits dans d'autres pays moyennant des frais d'expédition minimes.

Le troisième fabricant présenté dans l'article est Ulvac Technologies. C'est aussi un fabricant américain pour la production de divers instruments de mesure, comme une jauge à vide. Cette société a été fondée en 1991. Leur marché a toujours eu beaucoup de vacuomètres numériques et d'autres produits qu'ils fournissent à la fois dans leur pays (États-Unis d'Amérique) et dans d'autres pays du monde.

Conclusion

Le vacuomètre est une chose très complexe que vous devez apprendre à manipuler et à déterminer correctement la pression. Cet article a montré touttypes de ces capteurs, il n'y en a qu'environ 10. C'est un élément très important dans le coffre des automobilistes et des réparateurs de voitures.