Sensores de vacío: principio de funcionamiento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:26

Sensor Vacuómetro - también es un dispositivo de visualización de presión. En este artículo consideraremos sus tipos, el principio de funcionamiento. Hay tales tipos: compresión, mecánica, membrana.

También se le llama "medidor de vacío" de otra manera. Es para las personas un dispositivo para medir el nivel de presión del vacío y los gases, que, a su vez, se encuentran en un entorno de vacío. En general, se podría entender por el nombre.

Leonardo Da Vinci sentó las bases para estos dispositivos. Hizo una especie de dispositivo funcional con el que pudo medir la presión en una tubería de agua. Este invento se hizo muy popular y necesario para aquellos años en que vivía Da Vinci (1400).

Su invento fue mejorado por Evangelista Torricelli, quien presentó una patente para este dispositivo. Esto se hizo en 1643, más de cien años después de la muerte del propio Da Vinci. El sensor de vacío tenía forma de U y el principal elemento sobre el que trabajaba era el mercurio. Desafortunadamente, debido a su cantidad limitada en el propio tubo, fue imposible determinar una presión superior a 9 pA. Todo cambió la apariencia de un sensor de vacío digital (su foto se presenta a continuación en el material).

Tipos de calibres

Calibre mecánico.

Este es un dispositivo que no utiliza fuentes de energía y es capaz de determinar el nivel en el rango de 0,4 a 7000 bar. Su mecanismo de funcionamiento radica en el hecho de que existe un cierto anillo, que se encuentra en un tubo con una sección ovalada, que a su vez se dobla en un ángulo de 240 grados.

Está en la ranura y sus extremos no están fijos, y esto permite que la presión en el proceso de medirla empuje dentro del tubo, poniéndolo a su vez en movimiento. Está asociado con un mecanismo que muestra lecturas precisas ya en la escala del dispositivo. Por lo general, el dispositivo mide la presión hasta 65 bar, pero hay dispositivos para lecturas más altas, alrededor de 7100 bar.

Para usar el sensor de vacío en un ambiente más agresivo, su cuerpo está lleno de un agente impermeabilizante, que lubrica el mecanismo y así evita la corrosión. Como protección de este mecanismo, para proteger el tubo de ruptura, el cuerpo del manómetro está equipado con una pared soplada que alivia el exceso de presión.

Invención del tubo de Bourdon

El tubo tiene forma de U y se llama manómetro hidrostático.

Muestra los resultados de la presión sobre el líquido que ha detectado este tubo. Los parámetros en los diferentes extremos de estos dos tubos son diferentes, y la flecha del dispositivo muestra la diferencia entre ellos. Hoy en día, dicho dispositivo ya no se usa porque el rango de presión ha cambiado y el dispositivo se ha vuelto completamente innecesario.

Manómetro de compresión.

Estomanómetro, sólo que muy avanzado. Para ampliar sus capacidades, fue diseñado de tal manera que antes de la medición comprime el líquido en el tubo y la escala muestra el nivel de presión. En la vida cotidiana, se utiliza simplemente como dispositivo de calibración.

Medidor de deformación, mecánico

Este manómetro generalmente está diseñado para mediciones de bajo vacío. Bajo la presión del tubo, el resorte en él se comprime y deforma el lugar de trabajo y, a su vez, transfiere la carga al mecanismo del puntero, llamado escala de indicación.

Sensor de presión de diafragma de vacío.

Esta es la versión más económica del movimiento. Principio de funcionamiento: el vacío presiona sobre la membrana y esta presiona sobre el sensor. Dichos dispositivos son siempre independientes del medio y toman lecturas en cualquier mezcla de gases.

Mecanismos térmicos

Los sensores de medición de vacío térmico son considerados los más demandados, toman lecturas tanto en media como en baja frecuencia de vacío. Es en estos dispositivos que se combinan indicadores que son importantes para las personas como la calidad y el bajo precio. Solo se pueden utilizar para mediciones en vacío absoluto. El principio de funcionamiento es el siguiente: la reacción del manómetro de vacío a un cambio en el tubo de calor de gas con un cambio en la presión.

Los instrumentos varían según el tipo de gas en sí y solo leen ciertas mezclas. La modificación más común es un vacuómetro de termopar, y también hay dispositivos Pirani y mecanismos de convección.

Dispositivo termopar.

Talel sensor de temperatura en vacío incide en el calentamiento del termopar dentro del mecanismo, lo que provoca un cambio de tensión en los extremos de los termopares. La transferencia de calor desde el calentamiento del sensor mismo hasta sus extremos se debe a la presión alrededor del termopar. Cuanto más alto es, mayor es su voltaje. Tales vacuómetros son muy económicos entre un grupo de otros similares.

Sensor Pirani

Este mecanismo y principio de funcionamiento es similar al termopar. Utiliza un filamento de canal y convierte la energía térmica en voltaje. El mecanismo Pirani es mucho más preciso que otros, debido al circuito eléctrico soldado en el mecanismo.

Sensor de convección.

Él también, como dispositivos similares, usa un termopar. Pero el mecanismo de este dispositivo en particular tiene su propio enfriamiento. Después de todo, el estuche está envuelto con un hilo especial y es más ancho que el de los análogos. Y, a su vez, permite que el gas en el sensor circule de manera correcta y eficiente, y esto permite que todo el dispositivo de convección funcione mejor en su conjunto. Y también da lecturas mucho más rápidas en la escala debido al rápido enfriamiento del termopar.

Mecanismos piezorresistivos

La foto de arriba en el material muestra un sensor de vacío electrónico.

Debido a su independencia de la calidad y las propiedades del gas, brindan las lecturas más precisas. El dispositivo tiene versatilidad en cualquier rango de frecuencias de presión, debido a que la influencia de esta última se logra por la acción directa de un sensor piezoresistivo. Su rango de medida es desde 0,1 mm. Sensor de vacío Toyota, por ejemplo,funciona de la misma manera.

Sensores de vacío basados en ionización

A continuación se describe el principio de funcionamiento del sensor de vacío de este modelo.

Cualquier gas en el vacío tiene, de hecho, una cierta cantidad de iones. Un campo magnético o una descarga eléctrica que actúa sobre ellos los acelera. Y esta velocidad, escrita por ellos, depende del grado de compresión del vacío. De acuerdo con este principio, estos medidores de ionización funcionan.

Dependiendo de la modificación, los medidores utilizan una variedad de formas sofisticadas para acelerar los iones. Estos dispositivos generalmente están diseñados para mediciones en un rango de alto vacío. Como dependen del gas y cada gas tiene una densidad diferente, esto afecta la velocidad de los iones.

Un dispositivo que siempre tiene un cátodo frío

Este es un sensor que crea un campo eléctrico. Sus imanes están posicionados de modo que el movimiento de los iones se produzca a lo largo de la trayectoria de una espiral. Es ella quien da estas partículas para que "vivan" más tiempo y, por lo tanto, para que funcionen de manera más eficiente. Debido al hecho de que este mismo cátodo siempre está frío, sus lecturas en la escala son más vagas, a diferencia de los análogos de este dispositivo. Pero al mismo tiempo, la garantía de este mismo dispositivo es muy larga y no suele averiarse debido a sus piezas duraderas que no pueden crear fricción entre sí.

Productores

El primer fabricante de vacuómetros presentado en este artículo es "Meta-Chrome". Esta es una empresa nacional que produce no solo estos dispositivos, sino también equipos de cromatografía y equipos de medición. Esta empresa rusa ingresó al mercado en1994, y desde entonces ha estado desarrollando y produciendo equipos para la industria del vacío. Sus productos se suministran no solo en Rusia, sino también en el extranjero. La empresa Meta-Chrom siempre produce un producto de alta calidad, vacuómetros de ionización y termopar sin matrimonio y funcionan sin averías. Esto se confirma en el 90 % de los casos mediante comentarios positivos de los clientes y compradores de los productos de este fabricante.

La segunda empresa que produce vacuómetros es MKS Incorporated, una empresa de los Estados Unidos de América. Fundaron su empresa vendiendo sensores y otros dispositivos de medición mucho antes que sus homólogos rusos, ya en 1962. Pero luego lo hicieron muy superficialmente. Y completamente, como fabricante de dichos equipos, comenzó a posicionarse solo desde 1998. MKS fabrica vacuómetros para su país, pero al igual que nuestra empresa nacional, pueden enviar sus productos a otros países por una pequeña tarifa de envío.

El tercer fabricante que aparece en el artículo es Ulvac Technologies. También es un fabricante estadounidense para la producción de varios instrumentos de medición, como un vacuómetro. Esta empresa fue fundada en 1991. Su mercado siempre ha tenido una gran cantidad de vacuómetros digitales y otros productos que suministran tanto en su país (Estados Unidos de América) como en otros países del mundo.

Conclusión

El vacuómetro es algo muy complejo que debes aprender a manejar y determinar correctamente la presión. Este artículo ha mostrado todotipos de estos sensores, solo hay alrededor de 10. Este es un elemento muy importante en el maletero de los automovilistas y reparadores de automóviles.