ما هي أدوات القياس لمستوى الفراغ في نظام مضخة الفراغ؟

مرحبًا يا من هناك! كمورد لأنظمة المضخة الفراغية ، غالبًا ما يتم سؤالك عن أدوات القياس لمستوى الفراغ في نظام مضخة الفراغ. لذلك ، اعتقدت أنني سأجمع منشور المدونة هذا لمشاركة بعض الأفكار حول هذا الموضوع.

أولاً ، دعونا نفهم سبب أهمية قياس مستوى الفراغ. في نظام مضخة الفراغ ، يحدد مستوى الفراغ مدى أداء النظام. إنه يؤثر على أشياء مثل كفاءة المضخة ، وجودة العملية التي يتم تنفيذها في بيئة الفراغ ، والموثوقية الشاملة للنظام. تتطلب التطبيقات المختلفة مستويات فراغ مختلفة ، لذلك فإن القياس الدقيق أمر بالغ الأهمية.

الآن ، دعنا نغوص في أدوات القياس المختلفة المستخدمة لمستوى الفراغ.

1. بيراني مقاييس

تحظى مقاييس بيراني بشعبية كبيرة في عالم قياس الفراغ. إنها تعمل بناءً على مبدأ أن الموصلية الحرارية للغاز تتناقص مع انخفاض الضغط (أو مستوى الفراغ). في مقياس البيراني ، هناك خيوط ساخنة. مع تغير جزيئات الغاز حول الشعيرة مع مستوى الفراغ ، يتغير المعدل الذي يتم عنده نقل الحرارة من الشعيرة إلى الغاز المحيط أيضًا. يتم قياس هذا التغيير في نقل الحرارة كتغيير في مقاومة الشعيرة ، والتي يمكن بعد ذلك ربطها بمستوى الفراغ.

تعد مقاييس Pirani رائعة لقياس مستويات الفراغ المنخفضة إلى المتوسطة ، وعادة ما تكون في حدود 10^-3 إلى 10 Torr. إنها غير مكلفة نسبيًا وسهلة الاستخدام ولديها وقت استجابة سريع. لهذا السبب يستخدمون عادة في العديد من التطبيقات الصناعية ، كما هو الحال فيمضخة فراغ مثبتة على الخزانالأنظمة ، حيث هناك حاجة إلى قياس سريع وموثوق لمستوى الفراغ.

2. مقاييس الحرارية

تشبه المقاييس الحرارية مقاييس Pirani من حيث أنها تعتمد أيضًا على الخواص الحرارية للغازات لقياس مستويات الفراغ. بدلاً من الشعيرة ، يستخدم مقياس الحراري الحراري أداة حرارية ، وهو جهاز يولد جهدًا يعتمد على اختلاف درجة الحرارة بين تقاطعين.

في مقياس حراري ، يتم تسخين تقاطع واحد ، والآخر في درجة حرارة مرجعية. مع تغير ضغط الغاز ، ينقل الحرارة من التقاطع الساخن إلى التغيرات الغازية المحيطة ، مما يغير بدوره فرق درجة الحرارة بين الوصلتين. يؤدي هذا التغيير في اختلاف درجة الحرارة إلى تغيير في الجهد الناتج عن الجهد الحراري ، والذي يمكن استخدامه لتحديد مستوى الفراغ.

تعتبر مقاييس الحرارية مناسبة أيضًا لقياس مستويات الفراغ المنخفضة إلى المتوسطة ، وعادة ما تكون في حدود 10^-3 إلى 10 Torr. إنها بسيطة في التصميم ، غير مكلفة نسبيًا ، ويمكن دمجها بسهولة في أنظمة مضخة الفراغ.

3. مقاييس التأين

يتم استخدام مقاييس التأين لقياس مستويات الفراغ العالية ، وعادة ما في نطاق 10^-3 إلى 10^-12 torr. هناك نوعان رئيسيان من مقاييس التأين: مقاييس تأين الكاثود الساخنة ومقاييس تأين الكاثود البارد.

مقاييس تأين الكاثود الساخنة

في مقياس تأين الكاثود الساخن ، ينبعث خيوط ساخنة الإلكترونات. تصطدم هذه الإلكترونات بجزيئات الغاز في غرفة الفراغ ، وتأينها. ثم يتم جمع الأيونات بواسطة قطب كهربائي ، ويتم قياس التيار الأيوني الناتج. يتناسب التيار الأيوني مع ضغط الغاز (أو مستوى الفراغ) في الغرفة.

مقاييس تأين الكاثود الساخنة حساسة للغاية ويمكن أن توفر قياسات دقيقة لمستويات الفراغ العالية. ومع ذلك ، فهي أكثر تكلفة من مقاييس البيراني أو الحرارية ، وتتطلب معالجة دقيقة لأن الشعيرة الساخنة يمكن أن تتلف بسهولة بسبب التلوث أو ضغوط الغاز العالية.

مقاييس تأين الكاثود البارد

مقاييس تأين الكاثود البارد ، من ناحية أخرى ، لا تستخدم خيوط ساخنة. بدلاً من ذلك ، يستخدمون إفرازات عالية الجهد لتأين جزيئات الغاز في غرفة الفراغ. ثم يتم قياس التيار الأيوني الناتج لتحديد مستوى الفراغ.

مقاييس تأين الكاثود البارد أكثر وعرة وأقل حساسية للتلوث من مقاييس تأين الكاثود الساخنة. كما أنها أقل تكلفة ولها عمر أطول. ومع ذلك ، فهي ليست دقيقة مثل مقاييس تأين الكاثود الساخنة ، وخاصة في ضغوط منخفضة للغاية.

غالبًا ما تستخدم مقاييس التأين في التطبيقات التي تتطلب مستويات فراغ عالية جدًا ، كما هو الحال في تصنيع أشباه الموصلات أو فينظام فراغ المسمار الزيت، حيث يكون السيطرة الدقيقة على البيئة الفراغ ضرورية.

4. السعة manometers

السعة manometers هي نوع آخر من أداة قياس الفراغ. إنهم يعملون بناءً على مبدأ أن سعة المكثف تتغير عندما يتغير الضغط على جانب واحد من الحجاب الحاجز المكثف.

في مقياس السعة ، يتم وضع الحجاب الحاجز بين قطبين ، ويشكل مكثف. مع تغير ضغط الغاز في غرفة الفراغ ، ينحرف الحجاب الحاجز ، مما يغير المسافة بين الأقطاب الكهربائية وبالتالي سعة المكثف. يتم قياس هذا التغيير في السعة وربطه بمستوى الفراغ.

السعة مانومترات دقيقة للغاية ويمكن قياس مجموعة واسعة من مستويات الفراغ ، من الضغط الجوي إلى 10^-3 torr. كما أنها مستقرة للغاية ولديها وقت استجابة سريع. ومع ذلك ، فهي أغلى من بعض الأنواع الأخرى من المقاييس ، وتتطلب معايرة دقيقة.

يتم استخدام أجهزة قياس السعة بشكل شائع في التطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى دقة عالية ، كما هو الحال في مختبرات الأبحاث أو فيوحدة مضخة فراغ معقدة، حيث يكون التحكم الدقيق في مستوى الفراغ أمرًا بالغ الأهمية لنجاح العملية.

اختيار أداة القياس الصحيحة

عند اختيار أداة قياس لنظام مضخة الفراغ ، هناك عدة عوامل يجب مراعاتها. أولاً ، تحتاج إلى تحديد نطاق مستويات الفراغ التي تحتاج إلى قياسها. الأدوات المختلفة مناسبة لنطاقات الضغط المختلفة ، كما ناقشنا أعلاه.

ثانياً ، تحتاج إلى النظر في متطلبات الدقة والحساسية في طلبك. إذا كنت بحاجة إلى قياسات دقيقة للغاية ، فقد تحتاج إلى اختيار أداة أكثر تكلفة ومتطورة ، مثل مقياس التأين أو مقياس السعة. من ناحية أخرى ، إذا كنت بحاجة فقط إلى تقدير تقريبي لمستوى الفراغ ، فقد يكون مقياس البيراني أو الحراري كافيًا.

ثالثًا ، تحتاج إلى التفكير في تكلفة وموثوقية الصك. بعض الأدوات ، مثل مقاييس التأين ومقاييس السعة ، أكثر تكلفة وتتطلب صيانة أكثر من غيرها. تحتاج إلى موازنة تكلفة الأداة مع الفوائد التي توفرها لتطبيقك.

أخيرًا ، تحتاج إلى النظر في توافق الأداة مع نظام مضخة الفراغ. تأكد من دمج الأداة بسهولة في نظامك وأنه متوافق مع الغازات والمواد الموجودة في بيئة الفراغ.

خاتمة

يعد قياس مستوى الفراغ في نظام مضخة الفراغ ضروريًا لضمان التشغيل المناسب للنظام وأداء النظام. هناك عدة أنواع مختلفة من أدوات القياس المتاحة ، ولكل منها مزاياها وعيوبها. من خلال فهم مبادئ التشغيل وخصائص هذه الأدوات ، يمكنك اختيار التطبيق المناسب لتطبيقك المحدد.

إذا كنت في السوق للحصول على نظام مضخة فراغ أو تحتاج إلى مساعدة في اختيار أداة القياس الصحيحة لنظامك الحالي ، فلا تتردد في الاتصال بنا. نحن مورد رائد لأنظمة المضخة الفراغية ، ولدينا الخبرة والخبرة لمساعدتك في العثور على أفضل حل لاحتياجاتك. سواء كنت تبحث عنمضخة فراغ مثبتة على الخزان، ونظام فراغ المسمار الزيتأو أوحدة مضخة فراغ معقدة، لقد قمت بتغطيتك.

لنبدأ محادثة ونرى كيف يمكننا العمل معًا لتلبية احتياجات الضخ الفراغ.

مراجع

• Dushman ، S. ، & Lafferty ، JM (1962). الأسس العلمية لتقنية الفراغ. وايلي.
• O'Hanlon ، JF (2003). دليل المستخدم لتكنولوجيا الفراغ (الطبعة الثالثة). Wiley-Interscience.
• Vacgen. (اختصار الثاني). مقاييس فراغ. تم الاسترجاع من https://www.vacgen.com/vacuum-gauges/