Вакуумметры

Вакуумметры – приборы для измерения вакуума в замкнутой области, а также контроля давления ниже атмосферного. Применяются вместе с вакуумными датчиками, отвечающими непосредственно за сбор данных.

Устройства используются в разных отраслях промышленности, а также могут быть задействованы для решения бытовых задач. Они совмещаются с вакуумными насосами, печами, нагнетателями, газоанализаторами.

Схема принципа работы стрелочного вакуумметра

Все вакуумметры включают чувствительные датчики, которые реагируют на изменение давления в замкнутой области и передают сигнал на индикаторный блок. Принцип действия оборудования зависит от его разновидности и используемых компонентов. Подробно методы считывания показаний для каждой категории вакуумных манометров разберем ниже.

Ни один вакуумметр не охватит полный диапазон возможных давлений, так что для ряда промышленных или производственных задач требуется одновременное использование сразу нескольких типов манометров.

Нередко пользователи путают понятия вакуумметра и вакуумного датчика. Это несложно, поскольку устройства тесно связаны друг с другом.

Датчик – чувствительный прибор, который преобразовывает значение измеренного давления в импульс и передает его на стрелочный циферблат или электронный экран. Вакуумметр – это манометр, позволяющий определить давление ниже атмосферного. Вакуумные датчики являются частью комплекта вакуумметра.

По способу считывания и отображения данных различают два вида вакуумметров.

Стрелочные вакуумметры

Устройства механического типа, используемые для контроля показателей разряженной газовой среды. Могут применяться в рамках промышленных производств, а также в научных лабораториях.

Стрелочные измерители имеют следующие преимущества:

• стабильность;
• точность;
• простая установка;
• долгая эксплуатация;
• возможность применения в средах низкого, среднего или даже высокого и сверхвысокого вакуума.

В качестве основного чувствительного элемента тут используется пружина, которая может быть трубчатой или пластинчатой.

Трубчатые манометры имеют в составе пружины в виде овальных труб с радиальным сечением, которые при воздействии напряжения искривляются и передают показатели на шкалу. Пластинчатые (мембранные) модификации включают две зафиксированные на корпусе мембраны, имеющие непосредственный контакт с рабочей средой. От давления газа зависит интенсивность колебания пружины, которая затем отображается на шкале.

Вакуумметры цифровые

В цифровых вакуумметрах используются преобразовательные элементы, считывающие показатели разрежения, преобразующие их в импульсный сигнал и цифровой код. В состав любого измерителя входят следующие компоненты:

• преобразователь давления;
• измерительный блок.

Импульсы, образующиеся при воздействии газовой среды на чувствительные элементы, трансформируются в преобразователе. Они превращаются в обычный электрический сигнал, который затем поступает в измерительный блок и там расшифровывается. После оценки сигнала система переводит его в соответствующие единицы измерения и передает значение на экран прибора.

Важной технической особенностью вакуумметрических счетчиков представляется наличие автоматики, используемой для контроля работы электроконтактных датчиков и управления током в электрической цепи. Регуляторы в современных приборах помогают добиться минимальной погрешности при измерениях.

Все данные отображаются на удобном табло в виде цифр. Такой технологический подход существенно упрощает контроль за рабочими процессами и позволяет выставлять именно те значения давления, которые необходимы для их правильного протекания.

По принципу действия классификация манометров (вакуумметров) подразделяется на следующие разновидности:

• механические;
• тепловые;
• пьезорезистивные.

Для лучшего понимания особенностей работы метрологического оборудования стоит осуществить дополнительное рассмотрение разновидностей подробно.

Механические вакуумметры

Типичным примером механического мановакуумметра оказывается конструкция с изогнутой металлической трубкой, которая помещена в источник вакуума. Падение давления приводит к сгибанию наконечника и перемещению соединительного волоска. Далее пружинка смещает иглу по грани циферблата, тем самым показывая значение разрежения в нужных единицах.

Применяется система с герметичной воздушной камерой, которая отделена от разреженной среды специальной диафрагмой. Падение давления разной степени вызывает расширение разделителя, а механизм преобразует эти движения в положение указателя на циферблате.

Тепловые вакуумметры

Тепловые манометры подойдут для точного измерения вакуума, поскольку они способны фиксировать даже незначительные изменения давления. Виброустойчивые датчики отслеживают способность газа рассеивать тепло и на основе этих данных выдают значения.

Падение давления приводит к снижению теплопроводности газа, даже если оно было очень малым. Именно это и фиксирует термоманометр. Зачастую такие элементы даже не требуется калибровать посредством образцовых измерителей. Поверка контроллером также требуется нечасто.

Пьезорезистивные вакуумметры

Высокоточные измерители, важным преимуществом которых является независимость от характеристик используемой газовой среды. При этом манометры способны выдавать очень точные показатели, отслеживая влияние давления на пьезоэлементы и изменение сопротивления.

Сила давления влияет непосредственно на сам пьезорезистивный датчик, что позволяет уменьшить погрешность и обеспечить диапазон измерения в пределе 1 мм рт. ст. Подобная точность позволяет использовать системы в качестве контрольных или эталонных для отладки других манометров.

Так как вакуум используется во множестве отраслей, то и вакуумметры в рамках метрологии задействованы практически везде. С их помощью успешно контролируют показатели давления в системах пневмотранспорта, создают условия для проведения лабораторных исследований, а также поддерживают вакуум для протекания тех или иных производственных процессов.

Среди областей применения вакуумных манометров дополнительно можно выделить нефтяную отрасль, машиностроение, фармацевтику, добычу полезных ископаемых и многое другое.

Перед покупкой вакуумметра необходимо разобраться с основными принципами подбора оборудования. Тут стоит рассматривать следующие факторы:

• Материал изделия. Влияет на долговечность и способность работать в течение долгого времени. Чаще всего представлены биметаллические материалы, нержавеющая сталь, медные или алюминиевые сплавы, а также латунь. Если устройство находится в свободном доступе, лучше сразу обратить внимание на ударопрочные решения.
• Чувствительность. Тут рассматривается то, как сильно различные электромагнитные поля воздействуют на измеритель и могут ли они привести к существенным погрешностям.
• Температурный режим воздуха атмосферы или иной газовой среды. Все зависит от условий эксплуатации прибора, а также размещения. Для мест со значительными перепадами температуры стоит подбирать специализированные решения.
• Наличие защиты. Речь идет о коррозионностойких моделях и исполнениях со взрывозащитой, без которых не обойтись в некоторых отраслях. Только такие элементы могут измерить разрежение аммиачных сред или других опасных веществ. Нередко требуется определенный уровень защиты от влаги или пыли.

Цена вакуумметра зависит от диапазона измерений, типа механизма и производителя. Лучше всего отдавать предпочтение продукции проверенных брендов:

• Россия (ERSTEVAK, Физтех, Манотомь, Мерадат, Росма);
• Швейцария (Inficon);
• Германия (Testo).

Если возникли трудности в выборе, наши консультанты быстро подберут надежные манометрические измерители под уровень решаемых задач.