Manutenção do vacuômetro e diretrizes de operação
Informações sobre a instalação de sensores/medidores de vácuo
Aqui, são importantes as condições externas ao redor do sistema de vácuo e as condições operacionais internas (por exemplo, pressão de trabalho, composição do teor de gás). Os sensores só devem ser instalados verticalmente com o flange de vácuo na parte inferior para evitar que condensados, lascas de metal e limalhas se acumulem no sensor ou até mesmo que componentes pequenos, como parafusos minúsculos e similares, caiam no sensor e no sistema de medição. Os filamentos incandescentes quentes também podem dobrar e deformar de forma inadequada e causar curtos-circuitos elétricos no interior do sistema de medição. Esta é a razão por trás da seguinte regra geral: se possível, instale os sensores verticalmente e abra na parte inferior. Também é muito importante instalar sistemas de medição, se possível, nesses pontos do sistema de vácuo que permanecerão livres de vibração durante a operação.
A temperatura externa deve ser considerada e é necessário evitar fornos, fornalhas e fornos de fundição ou outras fontes de radiação intensa que gerem uma temperatura ambiente acima do valor específico aceitável para o sistema de medição. Temperaturas ambientes excessivas resultarão em falsas indicações de pressão nos sensores de vácuo de condutividade térmica.
Contaminação no sistema de medição e sua remoção
Os medidores usados para a medição de pressão na tecnologia de vácuo certamente funcionarão em condições "sujas". Isso é bastante compreensível, pois um sistema de vácuo não produz simplesmente baixas pressões, mas precisa executar processos em química, metalurgia ou física nuclear em baixas pressões. Aqui, dependendo da natureza do processo, quantidades consideráveis de gases ou vapores serão bombeadas de forma contínua ou intermitente; estes podem passar para os sistemas de medição e – devido a reações superficiais ou depósitos – podem falsificar consideravelmente as medições de pressão. Isso é válido para todos os tipos de medidores de vácuo, em que sistemas de medição de alta sensibilidade e alta precisão são particularmente sensíveis à contaminação. Pode-se tentar proteger os sistemas de medição contra contaminação, fornecendo uma blindagem adequada. Isso, no entanto, muitas vezes fará com que a pressão registrada pelo sistema de medição, que é realmente limpo, se desvie consideravelmente da pressão realmente presente no sistema.
Não é fundamentalmente possível manter o sistema de medição em um vacuômetro livre de contaminação. Portanto, é necessário garantir que:
- a influência da contaminação na medição de pressão permanece a menor possível
- o sistema de medição pode ser facilmente limpo.
Essas duas condições não são fáceis de satisfazer pela maioria dos vacuômetros na prática. Sensores THERMOVAC sujos mostrarão uma pressão muito alta na faixa de medição inferior, pois a superfície do fio quente mudou. Em medidores de vácuo Penning, a contaminação induzirá leituras de pressão muito baixas, pois as correntes de descarga ficarão menores. No caso de vacuômetros com cátodos quentes por ionização, os elétrodos e as paredes do tubo podem ser contaminados, o que, em determinadas circunstâncias, resultará numa redução das forças dielétricas. Aqui, no entanto, os sistemas de medição geralmente podem ser aquecidos e desgaseificados pela passagem de uma corrente ou por bombardeio de elétrons, além do fato de os vacuômetros de ionização são frequentemente usados na faixa de ultra-alto vácuo, onde é necessário garantir condições de operação limpas por outras razões.
A influência de campos magnéticos e elétricos
Em todos os instrumentos de medição que utilizam a ionização de moléculas de gás como princípio de medição (vacuômetros de ionização de cátodo frio e cátodo quente), fortes campos de vazamento magnético ou potenciais elétricos podem ter uma grande influência na indicação de pressão. Em baixas pressões, também é possível que os potenciais de parede que se desviam do potencial do cátodo influenciem a corrente do coletor de íons.
Em sistemas de medição de vácuo usados em alto e ultra-alto vácuo, é necessário garantir que os altos valores de isolamento necessários para os eletrodos de alta tensão e armadilhas de íons também sejam mantidos durante a operação e, às vezes, até mesmo durante os procedimentos de aquecimento. Podem ocorrer defeitos de isolamento tanto na linha de alimentação externa como no interior do próprio sistema de medição. Isolamento insuficiente no terminal do coletor (detector) pode permitir correntes de fluência – a baixas pressões – para estimular leituras de valores de pressão excessivamente altas. As correntes muito baixas da armadilha de íons tornam necessário que esse terminal seja particularmente bem isolado. Dentro dos sensores de medição, também podem ocorrer correntes de fluência se a armadilha não estiver efetivamente protegida contra os outros eletrodos.
Um erro frequentemente cometido ao conectar os sensores de medição ao sistema de vácuo é o uso de tubulação do conector que é inaceitavelmente longa e estreita. O valor de condutância deve ser mantido o maior possível. A solução mais favorável é usar sistemas de medição integrados. Sempre que forem usados tubos de conector com valores mais baixos de condutância, a indicação da pressão pode ser muito alta ou muito baixa. Aqui são possíveis erros de medição muito grandes! Onde os sistemas podem ser aquecidos, é necessário garantir que o tubo de conector também possa ser aquecido.
Sensores passivos e sistemas de medição
Os cabos de medição (cabos conectores entre o sensor e a unidade de controle do vacuômetro) têm normalmente 2 m de comprimento. Se forem usados cabos de medição mais longos – para instalação em painéis de controle, por exemplo –, será necessário verificar a situação quanto à influência na leitura da pressão. Informações sobre as opções de uso de cabos de comprimento excessivo podem ser obtidas em nosso departamento de consultoria técnica.
Fundamentos da tecnologia de vácuo
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Referências
- Símbolos de vácuo
- Glossário de unidades
- Referências e fontes
Símbolos de vácuo
Um glossário de símbolos normalmente usados em diagramas de tecnologia de vácuo como uma representação visual dos tipos de bomba e peças em sistemas de bombeamento
Glossário de unidades
Uma visão geral das unidades de medida usadas na tecnologia de vácuo e o que os símbolos significam, bem como os equivalentes modernos das unidades históricas
Referências e fontes
Referências, fontes e leitura adicional relacionadas aos conhecimentos fundamentais da tecnologia de vácuo
