Faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih pengukur vakum Januari 2024

Apabila tiba masanya untuk memilih pengukur vakum baru bagi melengkapkan pam vakum atau sistem anda, adalah penting untuk mengambil pendekatan yang teliti. Pada pandangan pertama, ia mungkin kelihatan seperti tugas yang mudah, tetapi terdapat beberapa faktor yang perlu anda pertimbangkan. 

Pelbagai elemen mempengaruhi prestasi keseluruhan pengukur vakum dan mengawal proses pengambilan keputusan. Setiap pengukur mempunyai julat operasi, tahap ketepatan, dan menawarkan set manfaat… dan batasan yang tersendiri. Melihat kepada kawasan-kawasan utama ini, kami dapat membantu menentukan pilihan ukuran yang tepat untuk sistem vakum anda.

• Tahap vakum operasi dan ketepatan
• Kesan proses atau aplikasi terhadap pengukur  
• Keadaan ambien
• Antaramuka kepada sistem anda
• Kos dan penyelenggaraan

Sebelum menyelami pilihan utama ini, mari kita selidiki jenis pengukur. Terdapat dua kategori utama pengukur vakum: Pengukur Langsung dan Pengukur Tidak Langsung. 

 Pengukur langsung akan memberikan tekanan sistem vakum, tanpa mengira jenis gas (oleh itu juga dikenali sebagai pengukur bebas gas). Ini hanya akan berfungsi dengan berkesan pada tekanan melebihi 10-⁴ mbar. Ini kerana mereka bergantung kepada molekul dalam sistem yang mempunyai kesan fizikal, dan pada tekanan yang lebih rendah, tidak cukup molekul untuk menghasilkan kesan yang boleh diukur. Ia termasuk:

• Piezo – ukuran tepat bagi vakum dan tekanan berlebihan sehingga sekitar 1 mbar, di mana ketepatan mula menyimpang.
• Dial Mekanikal – memberikan petunjuk visual tentang tekanan, sangat berguna dalam aplikasi di mana mempunyai paparan tempatan adalah berguna.
• Kapasitans – sangat tepat, mampu mengukur dari atmosfera hingga 10-⁴ mbar.

Pengukur tidak langsung sering bergantung kepada dua kaedah, pemindahan terma atau ionisasi. Kedua-duanya bergantung kepada jenis gas, oleh itu mengetahui jenis gas yang anda ukur adalah penting jika anda ingin mengetahui tekanan sebenar. Dengan mengetahui jenis gas, anda boleh menggunakan faktor pembetulan gas. Tiga jenis utama pengukur ini adalah:

• Pirani – pengukur termal – digunakan dalam vakum kasar hingga sederhana, sering kali sebagai alternatif murah kepada pengukur Piezo/Kapasitans di mana ketepatan kurang penting.
• Katil sejuk – pengukur ionisasi – digunakan dalam vakum sederhana hingga tinggi untuk menunjukkan tekanan.
• Katil Katod Panas – pengukur ionisasi – digunakan dalam vakum sederhana hingga ultra-tinggi – ketepatan lebih tinggi daripada katod sejuk dan dengan julat yang lebih luas. Kelemahannya adalah kuasa yang lebih tinggi, dan kepekaan terhadap getaran/kejutan serta kemasukan udara.

Dengan pengukur tidak langsung, terdapat satu sub bahagian lagi iaitu Aktif dan Pasif. Kebanyakan alat pengukur yang anda lihat di pasaran adalah Aktif, dengan elektronik untuk memproses isyarat bagi memberikan output 0-10 V yang mudah atau output lain di papan. Namun, dalam persekitaran dengan jumlah radiasi yang besar, ini tidak dapat dilaksanakan kerana elektronik akan rosak. Dalam keadaan ini, anda boleh mendapatkan versi pengukur yang dikenali sebagai Pasif iaitu dengan elektronik dipindahkan ke dalam pengawal yang boleh diletakkan jauh dari kawasan yang dipancarkan.

Berkaitan: Ketahui lebih lanjut tentang pengukur vakum dan betapa sensitifnya mereka terhadap pelbagai pengaruh luar dalam catatan blog ini: Apakah faktor utama yang mempengaruhi ketepatan sensitiviti pengukur vakum

Tahap vakum mungkin merupakan pertimbangan yang paling kritikal. 

Ia mempengaruhi setiap faktor lain, kerana anda jelas memerlukan alat pengukur yang mengukur pada tekanan kerja anda. Klasifikasi dan julat yang biasa termasuk: 

• Vakuum kasar: dari atmosfera atas hingga 1 mbar 
• Vakuum sederhana: 1 mbar hingga 10 ^-3 mbar 
• Vakuum Tinggi: 10 ^-3 mbar hingga 10 ^-9 mbar 
• Vakuum ultra-tinggi: 10 ^-9 mbar hingga 10 ^-12 mbar

Teknologi Gauge yang berbeza diperlukan untuk mencapai julat tekanan vakum yang berbeza. Bergantung kepada tahap vakum sasaran, campuran Pengukur mungkin diperlukan untuk mendapatkan pengukuran di seluruh julat pam.  

Pengukur vakum Kasar/Sederhana — terdapat banyak pilihan, termasuk pengukur Langsung dan Tidak Langsung, jadi mengetahui keperluan proses adalah penting untuk memilih pengukur yang tepat. 

Pengukur vakum tinggi dan ultra-tinggi — pilihan yang sedikit lebih sedikit, dengan kawasan yang didominasi oleh pengukur jenis Hot Cathode atau Cold Cathode, yang kedua-duanya adalah pengukur Tidak Langsung.

Secara amnya, pengukur yang beroperasi dalam vakum kasar hingga sederhana mempunyai ketepatan yang lebih tinggi berbanding dengan yang beroperasi dalam vakum sederhana hingga ultra-tinggi. Pengukur langsung juga lebih tepat daripada pengukur tidak langsung. Pengukur langsung biasanya mempunyai ketepatan antara 0,2 hingga 2%, dengan ketepatan mereka menurun apabila tekanan berkurang. Pengukur tidak langsung biasanya berbeza antara 10% dan 30% bergantung kepada jenis produk, tetapi mempunyai ketepatan yang konsisten di seluruh julatnya.

Oleh itu, bergantung kepada apa yang anda berniat untuk menggunakan pengukur tersebut, anda perlu memilih keseimbangan yang tepat antara ketepatan yang diingini dan tekanan operasi. 
 
Terokai rangkaian  pengukur vakum ketepatan dan pengawal Leybold. 

Cara proses boleh mempengaruhi pengukur memainkan peranan penting dalam pemilihan. Kesan aplikasi terhadap teknologi pengukur yang dipilih perlu dinilai dengan teliti, serta potensi kesan daripada:

• Debu atau serpihan dari proses tersebut
• Gas korosif seperti klorin atau campuran asid dalam kehadiran wap air
• Pelepasan yang kerap
• Getaran
• Radiasi partikel atau sinar-X
• Medan magnet dan elektrik

Sebagai contoh, Pirani Gauge sangat sesuai untuk banyak aplikasi vakum Kasar dan sederhana, seperti:

• Penyelidikan dan pembangunan
• Instrumen analitik
• Aktiviti industri dan pelapisan
• Pengeringan beku
• Kejuruteraan proses 

Sebaliknya, Pengukur Kapasitans memberikan ketepatan tinggi dengan mengukur secara elektrik defleksi kecil pada membran diafragma yang disebabkan oleh fluktuasi dalam tahap vakum. Walau bagaimanapun, dengan ketepatan yang tinggi datanglah kos yang lebih tinggi, dan juga julat pengukuran yang lebih fokus. Itulah sebabnya penting untuk mengetahui apa yang anda perlukan daripada sistem pengukuran anda. 

Persekitaran umum untuk pemasangan alat pengukur tertentu boleh mempengaruhi keputusan peralatan pengukur. Jika pengukur dipasang dalam persekitaran suhu tinggi, risiko kotoran, debu, dan/atau kemungkinan kemasukan air boleh menyebabkan keperluan untuk perlindungan tambahan bagi pengukur dan mungkin juga sebuah penutup atau persekitaran yang diubahsuai. Selain itu, anda perlu mempertimbangkan kesan potensi radiasi dan kehilangan isyarat output dengan keperluan untuk mengawal alat pengukur dari jarak jauh.

Setiap pengukur vakum akan mengeluarkan isyarat. Namun, dengan proliferasi antara muka komunikasi, ia boleh menjadi ladang ranjau untuk menentukan isyarat mana yang terbaik. Kebanyakan aplikasi menggunakan isyarat 0-10 V yang boleh ditukarkan kepada tekanan menggunakan persamaan yang mudah. Ini adalah kaedah untuk menubuhkan sistem yang memerlukan usaha paling sedikit, walaupun beberapa aplikasi industri masih menggunakan output 4-20 mA.

Namun, dengan peningkatan keperluan untuk pengumpulan data, protokol komunikasi digital semakin biasa digunakan terus pada kepala pengukur itu sendiri, bukannya melalui penukar hab. Ini termasuk RS232/RS485, EtherCAT, Profibus, Ethernet IP, dan senarai terus berjalan.

Seperti yang disebutkan sebelum ini, mengetahui tekanan yang ingin diukur adalah penting, tetapi setiap orang mempunyai bajet. Anda mungkin idealnya menginginkan ketepatan 0,1%, tetapi jika anda boleh mendapatkan ketepatan 1% dengan separuh kos, mungkin penting untuk mempertimbangkan apa yang sebenarnya anda perlukan untuk mengendalikan dan memantau sistem anda.

Titik utama yang mempengaruhi kos adalah ketepatan dan julat tekanan:

• Ketepatan – seperti yang anda jangkakan, ketepatan yang tinggi biasanya menyebabkan kos yang lebih tinggi. Ini terutama benar dalam vakum Kasar/Sederhana dengan  Kapasitans pengukur yang jauh lebih mahal daripada Piezo pengukur.
• Julat tekanan – sering kali dua jenis pengukur boleh digunakan bersama atau digabungkan menjadi satu untuk mengukur dalam julat tekanan yang lebih luas, yang membawa kepada kos yang lebih tinggi untuk pengukur yang digabungkan.

Hanya satu cadangan terakhir mengenai pemasangan alat pengukur untuk meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan:

Jika boleh, disyorkan untuk memasang pengukur anda dalam orientasi menegak dengan siku 90 darjah sedekat mungkin dengan ruang untuk meningkatkan prestasi keseluruhan dan mengelakkan partikel, habuk, kotoran, dan kelembapan yang tidak diingini daripada memasuki pengukur. Adalah juga penting untuk memasang pengukur anda pada sudut 90 darjah dari mana-mana saluran gas pembersihan atau aliran ventilasi.

Memilih ukuran yang tepat untuk penghasilan vakum yang berkesan memerlukan pemahaman tentang tahap vakum anda dan keperluan data anda. Tahap vakum yang diperlukan, kos, dan penyelenggaraan juga mempengaruhi pilihan pengukur vakum. 

Walaupun ia mungkin kelihatan menakutkan, pilihan boleh dengan mudah dipersempit kepada ukuran yang tepat dengan melihat dengan teliti keperluan sistem anda, di mana kami mempunyai pelbagai pilihan yang luas untuk memenuhi setiap keperluan proses.