Вакуум мэдрэгч: үйл ажиллагааны зарчим

2024 Зохиолч: Erin Ralphs | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-19 17:45

Мэдрэгч вакуумметр - энэ нь мөн даралтыг харуулах төхөөрөмж юм. Энэ нийтлэлд бид тэдгээрийн төрөл, үйл ажиллагааны зарчмыг авч үзэх болно. Ийм төрөл байдаг: шахалт, механик, мембран.

Үүнийг өөр аргаар "вакуум хэмжигч" гэж нэрлэдэг. Энэ нь хүмүүсийн хувьд вакуум, хийн даралтын түвшинг хэмжих төхөөрөмж бөгөөд энэ нь эргээд вакуум орчинд байдаг. Ерөнхийдөө нэрээр нь ойлгож болно.

Леонардо Да Винчи эдгээр төхөөрөмжүүдийн суурийг тавьсан. Тэрээр усны хоолой дахь даралтыг хэмжих боломжтой ямар нэгэн ажиллагаатай төхөөрөмж хийсэн. Энэ шинэ бүтээл нь Да Винчигийн амьдарч байсан тэр жилүүдэд (1400-аад он) маш их алдартай бөгөөд шаардлагатай болсон.

Түүний шинэ бүтээлийг Эвангелиста Торричелли сайжруулж, энэ төхөөрөмжийн патентыг өгсөн. Үүнийг 1643 онд Да Винчи нас барснаас хойш зуу гаруй жилийн дараа хийсэн. Вакуум мэдрэгч нь U хэлбэртэй байсан бөгөөд үндсэн элемент нь мөнгөн ус байв. Харамсалтай нь хоолойд хязгаарлагдмал хэмжээтэй байсан тул 9 рА-аас дээш даралтыг тодорхойлох боломжгүй байв. Бүх зүйл дижитал вакуум мэдрэгчийн дүр төрхийг өөрчилсөн (түүний зургийг материалд доор үзүүлэв).

Хэмжих хэрэгслийн төрөл

Механик хэмжигч.

Энэ нь эрчим хүчний эх үүсвэр ашигладаггүй төхөөрөмж бөгөөд 0.4-7000 бар хүртэлх түвшинг тодорхойлох чадвартай. Түүний үйл ажиллагааны механизм нь зууван хэсэг бүхий хоолойд байрладаг тодорхой цагираг байдаг бөгөөд энэ нь эргээд 240 градусын өнцгөөр нугалж байна.

Энэ нь ховилд байгаа бөгөөд түүний төгсгөлүүд тогтоогдоогүй бөгөөд энэ нь хэмжих явцад даралт нь хоолойн дотор түлхэж, ээлжлэн хөдөлгөөнд оруулах боломжийг олгодог. Энэ нь төхөөрөмжийн масштаб дээр аль хэдийн үнэн зөв уншилтыг харуулдаг механизмтай холбоотой юм. Ихэвчлэн төхөөрөмж нь 65 бар хүртэлх даралтыг хэмждэг боловч илүү их уншилт хийх төхөөрөмж байдаг, ойролцоогоор 7100 бар.

Вакуум мэдрэгчийг илүү түрэмгий орчинд ашиглахын тулд түүний их бие нь ус үл нэвтрэх бодисоор дүүргэгдсэн бөгөөд энэ нь механизмыг тослох бөгөөд ингэснээр зэврэлтээс сэргийлнэ. Энэхүү механизмын хамгаалалт болгон хоолойг хагарахаас хамгаалахын тулд хэмжүүрийн их бие нь илүүдэл даралтыг арилгадаг үлээлгэсэн ханаар тоноглогдсон байдаг.

Бурдон хоолойн шинэ бүтээл

Хоолой нь U хэлбэртэй бөгөөд үүнийг гидростатик хэмжигч гэж нэрлэдэг.

Энэ нь хоолойд илрүүлсэн шингэний даралтын үр дүнг харуулж байна. Эдгээр хоёр хоолойн өөр өөр төгсгөлд байгаа параметрүүд нь ялгаатай бөгөөд төхөөрөмжийн сум нь тэдгээрийн хоорондын ялгааг харуулж байна. Өнөөдөр ийм төхөөрөмжийг ашиглахаа больсон, учир нь даралтын хүрээ өөрчлөгдөж, төхөөрөмж огт хэрэггүй болсон.

Шахалт хэмжигч.

Энэманометр, зөвхөн маш дэвшилтэт. Түүний чадавхийг өргөжүүлэхийн тулд хэмжилт хийхээс өмнө хоолой дахь шингэнийг шахаж, масштаб нь даралтын түвшинг харуулах байдлаар бүтээгдсэн. Өдөр тутмын амьдралд үүнийг тохируулагч төхөөрөмж болгон ашигладаг.

Деформацийн хэмжигч, механик

Энэ даралт хэмжигч нь ихэвчлэн бага вакуум хэмжихэд зориулагдсан. Хоолойн даралтын дор пүрш нь шахагдаж, ажлын байрыг деформацид оруулдаг бөгөөд энэ нь эргээд ачааллыг заагч механизм руу шилжүүлдэг бөгөөд үүнийг заагч хуваарь гэж нэрлэдэг.

Вакуум диафрагмын даралт мэдрэгч.

Энэ бол хөдөлгөөний хамгийн боломжийн хувилбар юм. Үйл ажиллагааны зарчим: мембран дээр вакуум шахаж, мэдрэгч дээр дардаг. Ийм төхөөрөмжүүд нь орчиноос үргэлж хамааралгүй бөгөөд ямар ч хийн хольцын заалтыг авдаг.

Дулааны механизм

Дулааны вакуум хэмжих мэдрэгчийг хамгийн их эрэлт хэрэгцээтэй гэж үздэг бөгөөд тэдгээр нь дунд болон бага вакуум давтамжийн аль алинд нь уншилт авдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдэд чанар, хямд үнэ зэрэг хүмүүст чухал ач холбогдолтой ийм үзүүлэлтүүдийг нэгтгэдэг. Тэдгээрийг зөвхөн үнэмлэхүй вакуумд хэмжихэд ашиглаж болно. Үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна: вакуум хэмжигч нь даралтын өөрчлөлттэй хийн дулааны хоолойн өөрчлөлтөд үзүүлэх хариу үйлдэл.

Хэрэгслүүд нь хийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд зөвхөн тодорхой хольцыг уншдаг. Хамгийн түгээмэл өөрчлөлт нь термопар вакуум хэмжигч бөгөөд Пирани төхөөрөмж болон конвекцийн механизмууд бас байдаг.

Термопар төхөөрөмж.

Иймэрхүүвакуум дахь температур мэдрэгч нь механизм доторх термопарыг халаахад нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь термопаруудын төгсгөлд хүчдэлийн өөрчлөлтийг өдөөдөг. Мэдрэгчийг халаах дулааныг түүний төгсгөлд шилжүүлэх нь термопарын эргэн тойрон дахь даралтаас үүдэлтэй юм. Энэ нь өндөр байх тусам түүний хүчдэл их болно. Ийм вакуум хэмжигч нь бусад ижил төстэй төхөөрөмжүүдийн дунд маш төсөвтэй байдаг.

Пирани мэдрэгч

Энэ механизм болон ажиллах зарчим нь термопартай төстэй. Энэ нь сувгийн утас хэрэглэж, дулааны энергийг хүчдэл болгон хувиргадаг. Пирани механизм нь механизмд гагнагдсан цахилгаан хэлхээний улмаас бусдаас хамаагүй илүү нарийвчлалтай.

Конвекцийн мэдрэгч.

Тэр бас ижил төстэй төхөөрөмжүүдийн нэгэн адил термопар ашигладаг. Гэхдээ энэ төхөөрөмжийн механизм нь өөрийн гэсэн хөргөлттэй байдаг. Эцсийн эцэст, хэргийг тусгай утсаар ороосон бөгөөд энэ нь аналогиас илүү өргөн юм. Мөн энэ нь эргээд мэдрэгч дэх хийг зөв, үр дүнтэй эргэлдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн конвекцийн төхөөрөмжийг бүхэлд нь илүү сайн ажиллуулах боломжийг олгодог. Мөн энэ нь термопарыг хурдан хөргөдөг тул хэмжүүр дээр илүү хурдан уншилт өгдөг.

Пьезорезистор механизм

Материал дээрх дээрх зураг нь электрон вакуум мэдрэгчийг харуулж байна.

Хийн чанар, шинж чанараас үл хамааран тэдгээр нь хамгийн зөв уншилтыг өгдөг. Төхөөрөмж нь даралтын давтамжийн аль ч мужид олон талт байдаг, учир нь сүүлчийн нөлөө нь пьезорезистор мэдрэгчийн шууд үйл ажиллагааны үр дүнд хүрдэг. Түүний хэмжилтийн хүрээ нь 0.1 мм байна. Жишээлбэл, Toyota вакуум мэдрэгч,адилхан ажилладаг.

Иончлолд суурилсан вакуум мэдрэгч

Энэ загварын вакуум мэдрэгчийн ажиллах зарчмыг доор тайлбарлав.

Вакуум дахь аливаа хий нь үнэндээ тодорхой тооны ионтой байдаг. Тэдгээр дээр ажилладаг соронзон орон эсвэл цахилгаан цэнэг нь тэднийг хурдасгадаг. Тэдний бичсэн энэ хурд нь вакуум шахалтын зэргээс хамаарна. Энэ зарчмын дагуу ийм иончлолын хэмжүүрүүд ажилладаг.

Өөрчлөлтөөс хамааран хэмжүүрүүд ионуудыг хурдасгах янз бүрийн, боловсронгуй аргуудыг ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн өндөр вакуум мужид хэмжилт хийхэд зориулагдсан байдаг. Эдгээр нь хийнээс хамааралтай бөгөөд хий бүр өөр өөр нягттай байдаг тул энэ нь ионуудын хурдад нөлөөлдөг.

Үргэлж хүйтэн катодтой төхөөрөмж

Энэ бол цахилгаан талбар үүсгэдэг мэдрэгч юм. Түүний соронзууд нь ионы хөдөлгөөн нь спираль чиглэлийн дагуу явагдахаар байрладаг. Тэр бол эдгээр тоосонцорыг илүү урт "амьдрах", улмаар илүү үр дүнтэй ажиллах боломжийг олгодог. Энэ катод нь үргэлж хүйтэн байдаг тул масштаб дээрх заалт нь энэ төхөөрөмжийн аналогиас ялгаатай нь илүү тодорхой бус байдаг. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн энэ төхөөрөмжийн баталгаа нь маш урт бөгөөд бие биендээ үрэлт үүсгэхгүй эдэлгээ сайтай учраас тэр бүр эвдэрдэггүй.

Үйлдвэрлэгчид

Энэ нийтлэлд танилцуулсан вакуум хэмжигчүүдийн анхны үйлдвэрлэгч нь "Мета-Хром" юм. Энэ бол зөвхөн эдгээр төхөөрөмж төдийгүй хроматографийн төхөөрөмж, хэмжих төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг дотоодын компани юм. Энэ Оросын компани зах зээлд нэвтэрсэн1994 он, тэр цагаас хойш вакуум үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж боловсруулж, үйлдвэрлэж байна. Түүний бүтээгдэхүүнийг зөвхөн Орос улсад төдийгүй гадаадад нийлүүлдэг. Мета-Хром үйлдвэр нь үргэлж өндөр чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг, ионжуулалт, термопар вакуум хэмжигчийг гэрлэлтгүй, эвдрэлгүй ажилладаг. Үүнийг 90% тохиолдолд энэ үйлдвэрлэгчийн бүтээгдэхүүнийг худалдан авагч болон худалдан авагчдын эерэг санал хүсэлтээр нотолж байна.

Вакуум хэмжигч үйлдвэрлэдэг хоёр дахь компани бол Америкийн Нэгдсэн Улсын MKS Incorporated компани юм. Тэд мэдрэгч болон бусад хэмжих хэрэгслийн худалдаа эрхэлдэг компаниа Оросоос хамаагүй эрт буюу 1962 онд байгуулжээ. Гэхдээ дараа нь тэд үүнийг маш өнгөцхөн хийсэн. Ийм тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчийн хувьд тэрээр зөвхөн 1998 оноос хойш байр сууриа эзэлж эхэлсэн. MKS нь вакуум хэмжигчийг эх орондоо үйлдвэрлэдэг ч манай дотоодын компанийн нэгэн адил багахан хэмжээний тээврийн хөлсөөр бусад улс руу бүтээгдэхүүнээ тээвэрлэх боломжтой.

Өгүүлэлд дурдсан гурав дахь үйлдвэрлэгч бол Ulvac Technologies юм. Мөн вакуум хэмжигч гэх мэт төрөл бүрийн хэмжих хэрэгсэл үйлдвэрлэдэг Америкийн үйлдвэрлэгч юм. Энэ компани нь 1991 онд үүсгэн байгуулагдсан. Тэдний зах зээлд олон тооны дижитал вакуум хэмжигч болон бусад бүтээгдэхүүнүүд байдаг бөгөөд тэд өөрсдийн улс (Америкийн Нэгдсэн Улс) болон дэлхийн бусад орнуудад нийлүүлдэг.

Дүгнэлт

Вакуум хэмжигч бол даралтыг зөв тодорхойлж сурахын тулд маш нарийн төвөгтэй зүйл юм. Энэ нийтлэлд бүгдийг харуулсанЭдгээр мэдрэгчийн төрлүүд ердөө 10-аад ширхэг байдаг. Энэ нь жолооч болон машин засварчдын тээшинд байх маш чухал зүйл юм.