Уровень вакуума - показатель, определяющий разницу между фактическим и атмосферным давлением внутри изолированной среды. Измерять его необходимо при оценке работы электронных ламп, а также при фильтровании жидкостей от нерастворимых осадков.
Принцип вакууммирования лежит в основе разных аппаратов, например, в доильных установках. Для измерения разряженного газа используются специальные приборы - вакуумметры.
Виды вакуумметров
На практике измеряют не чистый вакуум, а разность давлений. Напрямую определить этот показатель практически невозможно, поэтому используется косвенный способ. Его суть заключается в измерении одного из характерных для газа свойств и сравнении этого значения с эталонным. Именно на этом и строится работа вакуумметров:
- Классические. Применяются для измерения парового давления. Аппарат имеет в основе жидкость (чаще всего масло) с заранее известной плотностью. Классические виды вакуумметров используются вместе с азотными ловушками. Диапазон измерений - от 10 до 100 тыс. Па;
- Емкостные. Используются для определения изменений в емкостях вакуумного конденсатора в тот момент, когда длина между металлическими пластинами (обкладками) меняется;
- Терморезисторные. Действие аппаратов основано на зависимости между напряжением и давлением. Диапазон измеряемых вакуумметром показаний - до 760 мм. рт. ст.;
- Термопарные. Основаны на принципе проводимости тепла разряженными газами. Диапазон показателей - от 10-3 до 10 мм. рт.ст.;
- Ионизационные. Работа приборов основана на принципах ионизации газа. Допустимые значения измерений - от 10-3 до 10 и больше мм. рт. ст.;
- Альфатрон. Такой прибор относится к ионизационным вакуумметрам. Отличие заключается в том, что в таких устройствах используются альфа-частицы. Альфатроны считаются одними из самых точных приборов, диапазон устанавливаемых измерений аналогичен термопарным вакуумметрам.
В промышленности во время испытаний и исследований обычно используются ионизационные и термопарные устройства. Состоят они из измерительного блока и элемента, посредством которого происходит контакт с емкостью.
Принцип работы прибора
В вакуумметре есть две основные части:
- Измерительный блок. Переводит изменившееся состояние высокочувствительной части в электрический сигнал;
- Преобразователь давления. Анализирует сигнал, пересчитывает уровень давления и выдает информацию о степени разжижения.
В использовании аппарата нет ничего сложного. После присоединения датчика к измеряемому объекту сразу же появляются показания. Современные вакуумметры в большинстве своем - это моноблочные конструкции, то есть и измеритель, и считыватель давления помещены в один блок. Отчетное устройство в таких конструкциях выглядит как жидкокристаллический дисплей, на нем отображаются все показания.
Критерии выбора
Аппараты, измеряющие вакуум, классифицируются по конструкции, особенностям использования, диапазону измерений. Не стоит считать, что дорогие модели показывают самые точные результаты. Верно определить уровень давления в механизмах можно, если устройство соответствует условиям его эксплуатации. То есть нужно знать все параметры выбранного вакуумметра.
Для работы в неблагоприятных условиях, например, при повышенном уровне радиации или при слишком высоких температурах, подойдет только то приспособление, которое изначально разработано именно для таких случаев. Технические характеристики и условия эксплуатации всегда указаны в описании модели вакуумметра.
Если аппарат необходим для промышленности, то лучший выбор - это прибор цифрового типа. Основные его преимущества - высокая мощность, набор дополнительных функций и износостойкость деталей. Вакуумметр с такими характеристиками прослужит долго и справится с большим количеством измерений.
Поверка вакуумметра
Получить верные показания можно только измерительным прибором, прошедшим поверку. Можно купить вакуумметром с отметкой о поверке или заказать ее в соответствующих организациях самостоятельно. Но в любом случае через некоторое время работу вакуумметра придется проверить вновь.
Поверкой называют ряд действий, цель которых - подтверждение соответствия аппарата метрологическим требованиям. В качестве ориентира при оценке работы вакуумметров используются так называемые эталонные устройства.
Если во время поверки установлено, что поверяемый прибор выдает результат с недопустимой погрешностью, нужно провести его калибровку или юстировку.
Согласно закону, поверку проводят Федеральные организации - центры метрологии и стандартизации. Такие услуги оказывают и частные учреждения с соответствующей аккредитацией. Если на промышленном предприятии есть лаборатория с допуском на данный вид деятельности, тестирование работы измерительных устройств можно провести прямо в ней. Поверке подлежат приборы после того, как срок действия предыдущего тестирования истек. Проводится она и после ремонта устройства.
На предприятиях, которые эксплуатируют вакуумные установки, вакуумметры нужны обязательно. Существует множество видов приборов, поэтому подобрать аппарат под конкретную задачу несложно. Только важно определиться с условиями эксплуатации, частотой использования, диапазоном измерений и точностью устройств.