Directrices de mantenimiento y uso de medidores de vacío
Información sobre la instalación de sensores y medidores de vacío
A este respecto, son importantes las condiciones externas del sistema de vacío y las condiciones de funcionamiento internas (p. ej., la presión de trabajo y la composición del contenido del gas). Los sensores solo deben montarse en vertical con respecto a la brida de vacío de la parte inferior para evitar la acumulación de condensados, trozos ("copos") de metal y virutas en el sensor, e incluso que componentes pequeños como tornillos diminutos y otras piezas del estilo caigan en el sensor y el sistema de medición. Los filamentos incandescentes a altas temperaturas también pueden doblarse y deformarse indebidamente, y provocar cortocircuitos internos en el sistema de medición. Este es el motivo por el que se aplica la siguiente regla general: dentro de lo posible, montar los sensores en vertical y abiertos hacia la parte inferior. También es muy importante colocar sistemas de medición (de ser posible) en aquellos puntos del sistema de vacío en los que no vayan a producirse vibraciones durante el funcionamiento.
Debe tenerse en cuenta la temperatura exterior y es necesario evitar hornos de cualquier tipo y otras fuentes de radiación intensa que generen una temperatura ambiente por encima del valor admisible correspondiente del sistema de medición. Las temperaturas ambiente excesivas pueden dar pie a indicaciones de presión falsas en sensores de vacío de conductividad térmica.
La contaminación del sistema de medición y su eliminación
Los medidores utilizados para la medición de presión en la tecnología de vacío funcionan en condiciones de suciedad, cuestión que resulta entendible dado que los sistemas de vacío no se limitan a generar presiones bajas, sino que accionan distintos procesos a bajas presiones en los sectores químico, metalúrgico y de la física nuclear. En ellos, y en función de las características del proceso correspondiente, se bombean cantidades considerables de gases o vapores, de forma continua o intermitente. Estos vapores pueden llegar a los sistemas de medición y, como consecuencia de reacciones superficiales o acumulaciones, falsificar notablemente las mediciones de presión. Este fenómeno se produce en medidores de vacío de todo tipo, cuyos sistemas de medición, altamente exactos y sensibles, son especialmente sensibles a la contaminación. Es posible intentar proteger los sistemas de medición contra la contaminación incorporando una protección adecuada. No obstante, a menudo supone un desvío considerable de la presión registrada por el sistema de medición (que estará limpio) de la realmente existente en el sistema.
No resulta posible mantener el sistema de medición de un medidor de vacío libre de contaminación. Por tanto, es necesario verificar que se produzca lo siguiente:
- el efecto de la contaminación en la medición de la presión sigue siendo el mínimo posible;
- el sistema de medición se puede limpiar fácilmente.
En la práctica, estas dos condiciones no resultan fáciles de satisfacer por la mayoría de los medidores de vacío. En los sensores THERMOVAC que estén sucios se indicará una presión demasiado elevada en el rango de medición inferior, puesto que la superficie del cable a alta temperatura se habrá modificado. En los medidores de vacío de Penning, la contaminación provoca lecturas de presión excesivamente bajas, dada la reducción de las corrientes de descarga. En los medidores de vacío de ionización con cátodo termoiónico, puede producirse contaminación de los electrodos y las paredes de los tubos, lo cual, en determinadas circunstancias, da como resultado una reducción de las intensidades dieléctricas. En tales casos, no obstante, suele ser posible secar en horno los sistemas de medición y desgasificarlos, ya sea haciendo pasar una corriente por ellos o mediante bombardeo, además del hecho de que los medidores de vacío de ionización suelen usarse en el rango del ultra alto vacío, donde debe verificarse la limpieza para el funcionamiento por motivos de distinta índole.
El efecto de los campos magnéticos y eléctricos
En todos los instrumentos de medición que utilizan la ionización de moléculas de gas como principio de medición (medidores de vacío de ionización de cátodo frío y cátodo termoiónico), los campos magnéticos de fuga o los potenciales eléctricos intensos pueden tener un efecto importante en la indicación de presión. A bajas presiones, también es posible que aquellos potenciales de las paredes que se desvían del potencial del cátodo afecten a la corriente de la trampa de iones.
En los sistemas de medición de vacío usados para el alto y ultra alto vacío, es necesario verificar que los elevados valores de aislamiento necesarios para los electrodos de alta tensión y las trampas de iones también se mantengan durante el funcionamiento e incluso durante el bake-out. Pueden producirse defectos en el aislamiento tanto en la línea de suministro externa como en el interior del propio sistema de medición. Un aislamiento insuficiente en el cable (detector) de la trampa puede hacer que las corrientes de fuga (a bajas presiones) promuevan lecturas de presión excesivamente altas. Las corrientes muy bajas de las trampas de iones hacen que este cable necesite estar especialmente bien aislado. Asimismo, dentro de los sensores de medición también pueden producirse corrientes de fuga si la trampa no cuenta con la debida protección contra los demás electrodos.
Un error que suele cometerse a la hora de conectar sensores de medición al sistema de vacío consiste en usar tubos de conexión de una longitud y estrechez inadmisibles. Es necesario mantener el valor de conductancia todo lo elevado que sea posible. La solución más favorable consiste en usar sistemas de medición integrados. Siempre que se usen tubos de conexión de menor conductancia, la indicación de presión puede ser demasiado alta o excesivamente baja, con la posibilidad de que se produzcan errores de medición de más de una década. Para aquellos sistemas que pudieran calefactarse, también es necesario verificar que el tubo de conexión pueda calentarse.
Sensores pasivos y sistemas de medición
Los cables de medición (cables que conectan el sensor y la unidad de control del medidor de vacío) suelen tener una longitud de 2 m. Si fuera necesario utilizar cables de medición más largos, por ejemplo, para la instalación en paneles de control, será necesario analizar la situación para determinar qué efecto sufre la lectura de presión. Puede obtener información sobre las opciones de uso de cables de longitud más larga de nuestro departamento de consultoría técnica.
Fundamentos de la tecnología de vacío
Descargue nuestro libro electrónico "Fundamentos de la tecnología de vacío" para descubrir los procesos y elementos esenciales de las bombas de vacío.
Referencias
- Símbolos de vacío
- Glosario de unidades
- Referencias y fuentes
Símbolos de vacío
Un glosario de símbolos comúnmente utilizados en diagramas de tecnología de vacío como representación visual de tipos y piezas de bombas en sistemas de bombeo
Glosario de unidades
Una descripción general de las unidades de medida utilizadas en la tecnología de vacío y el significado de los símbolos, así como los equivalentes actuales de las unidades históricas
Referencias y fuentes
Referencias, fuentes y lecturas adicionales relacionadas con los conocimientos fundamentales sobre la tecnología de vacío
