Что такое вакуумный датчик двигателя

Датчик вакуумный, разновидности и особенности

За счет стремительного развития современного производства и увеличения количества разнообразных технологических обстоятельств при изготовлении либо обработке разных материалов и веществ, активно внедряются специальные контролирующие приспособления, для фиксации точного уровня давления, температуры, влажности, содержания различных веществ в обрабатываемой среде и прочего. Такими механизмами являются вакуумные датчики, имеющие огромное количество разновидностей и технических параметров. В силу того, что протекающие физиологические процессы внутри вакуумной среды нельзя определять визуально, подобные устройства встраиваются во все узлы вакуумных систем и отдельных агрегатов. Отталкиваясь от вышесказанного можно обозначить, что для абсолютно любого вида обстоятельства, образующегося в процессе работы вакуумных аппаратов, существует свой тип датчика для полноценного считывания, корректировки и фиксации показателей.

Вакуумметры и вакуумные датчики

Вакуумметр предназначен для измерения полного давления газовой смеси. Для измерения парциальных давлений компонент смеси используются масс-спектрометры. Кроме того, показания некоторых типов вакуумных датчиков зависят от рода исследуемого газа. Каждый из типов датчиков корректно работает только в определённом диапазоне давлений.

Деформационные вакуумметры

Если Вам требуется вакуумметр для промышленных применений при измерении форвакуума, то свой выбор следует остановить на стрелочных, в которых чувствительным элементом является пружина или мембрана. Показания этих вакуумметров не зависят от рода газа. Данные вакуумметры просты в использовании.

Применения стрелочных датчиков:

• Вакуумные прессы.
• Прижимные столы.
• Сушильные камеры.
• Устройства вакуумного захвата
• Стерилизаторы
• Прочие промышленные, лабораторные и бытовые применения

Стрелочные датчики давления содержат упругий элемент (мембрану или трубчатую пружину), которая разделяет области с разным давлением и механически связана со стрелкой на циферблате. Они просты в использовании и не требуют электропитания. Данные вакуумметры могут применяться для диапазона давлений от 1000 до 10 мбар.

Компания ERSTEVAK предлагает широкий ассортимент стрелочных вакуумметров. Всегда в наличии вакуумметры в различных исполнениях, с разными классами точности.

Тензорезистивные датчики всегда отображают абсолютное значение давления (нулевая точка соответствует абсолютному вакууму).

В конструкции применена мембрана, разделяющая две области с разными значениями давления. Показания считываются устройством управления с размещённого на мембране тензорезистора, который меняет своё сопротивление при деформации. Данный тип датчиков может быть применён для корректного измерения давления в диапазоне от 2000 до 1 мбар.

В ёмкостном датчике давления также, как и в тензорезистивные датчики, применена мембрана, реагирующая на изменение разности давлений. Но в данном случае мембрана является одной из обкладок конденсатора, ёмкость которого меняется при деформации и считывается электроникой. Данный тип вакуумметров зарекомендовал себя как один из самых точных. Ёмкостные датчики выпускаются для измерения разных диапазонов давления, обычно составляющих 4 порядка.

Тепловые вакуумметры

Самыми востребованными датчиками для измерения среднего и высокого вакуума являются тепловые вакуумметры. Они обладают приемлемой ценой и достаточно высокой точностью. Общим для всех тепловых датчиков является зависимость тепловых характеристик газа от его давления. Это же обстоятельство определяет зависимость показаний от рода газа. Обычно данные вакуумметры градуированы для измерения воздуха, но с помощью справочных таблиц показания можно распространить и на другие газы.

Применения тепловых датчиков:

• Приборостроение.
• Аналитическое оборудование.
• Контроль давления в вакуумных установках.
• Вакуумные печи.
• Сублимационная сушка.
• Системы течеискания.
• Вакуумные центрифуги.

Термопарный вакуумный датчик предназначен для измерения давления в диапазоне от 50 до 10 -3 мбар. Термопара находится в контакте с нагреваемой нитью. Напряжение на концах термопары зависит от температуры спая, которая, в свою очередь, зависит от теплопроводности окружающей среды. Чем ниже давление газа, тем меньше тепла отводится от горячего спая термопары при постоянной мощности нагрева.

В конструкции конвекционного датчика применена термопара, но в отличии от термопарного датчика механизм охлаждения конвекционный. Пространство вокруг нити накала больше, что позволяет газу перемещаться и охлаждать её. Преимуществом датчиков данного типа является высокая точность. Диапазон измеряемого давления от 1000 до 10 -4 мбар.

В Вакуумном датчике Пирани (терморезистивный вакуумметр) используется мостовая схема, поддерживающая постоянное сопротивление (и температуру) нити накала, открытой измеряемому давлению. О значении измеряемого давления можно судить по мощности, вкладываемой в нагрев терморезистора. Диапазон давлений, в котором работает датчик Пирани – от 10 3 до 10 -4 мбар. Точность измерений составляет примерно ±10%.

Компания ERSTEVAK Ltd. рада Вам предложить Вакуумный датчик Пирани MTP4D с надёжной терморезистивной нитью отлично подходит для измерения низкого и среднего вакуума. Выполненный в корпусе из нержавеющей стали он обеспечивает высокую точность измерения в диапазоне от 1000 до 10 -4 мбар. Данные датчики могут поставляться как с фланцами стандарта CF16, так и KF16.

Применения датчиков Пирани:

• Приборостроение.
• Аналитическое оборудование.
• Оперативный контроль давления форвакуумных насосов и в вакуумных установках.
• Вакуумные печи.
• Системы течеискания.
• Сублимационная сушка.
• Вакуумные центрифуги.

Ионизационные датчики

Для измерения высокого вакуума чаще всего применяют ионизационные датчики. Механизм их работы заключается в ионизации атомов газа и определении тока положительных ионов, собираемых коллектором. Устройства данного типа являются газозависимыми, но являются незаменимыми при измерении высокого вакуума.

Применения ионизационных датчиков:

• Приборостроение.
• Аналитическое и лабораторное оборудование.
• Контроль давления в высоковакуумных системах.
• Напылительные установки.
• Вакуумные печи.
• Установки имитации космического пространства.

В магниторазрядном вакуумном датчике (вакуумный датчик с холодным катодом) используются скрещенные электрическое и магнитное поле, благодаря которым электроны дрейфуют по циклоидальным траекториям и увеличивается вероятность ионизации атомов газа. При понижении давления уменьшается число ионов, ток которых регистрируется катодом. Вакуумные датчики с холодным катодом обладают высокой надёжностью, но несколько меньшей точностью измерений по сравнению с датчиками Байярда-Альперта. Диапазон давлений, измеряемый данным датчиком составляет от 10 -2 до 10 -10 мбар.
Вакуумный датчик Байярда-Альперта (вакуумный датчик с горячим катодом) измеряет давление в диапазоне от 10 -2 до 10 -11 мбар. Он состоит из анода, накаливаемого катода, с которого происходит эмиссия электронов, и коллектора. Электроны, ускоряясь на пути от катода к аноду, ионизируют атомы газа, превращая их в положительные ионы, которые движутся к коллектору. Полученные ионы попадают на коллектор и создают ток, который можно сопоставить с показанием давления.

Широкодиапазонные вакуумные датчики

В связи с тем, что ни один из типов вакуумметров не может работать эффективно во всём диапазоне давлений, в промышленности нашли применение широкодиапазонные датчики, объединяющие несколько механизмов измерения давления. Такие датчики объединяют в своём корпусе несколько типов вакуумметров, управляемых контроллером, и могут заменить другие типы датчиков.

Широкодиапазонный вакуумный датчик MTM9D объединяет в своём корпусе магниторазрядный датчик и датчик Пирани, благодаря чему он способен измерять давление в диапазоне от 1000 до 5*10 -9 мбар. Переключение датчиков осуществляется с помощью встроенного микроконтроллера. Выпускаются с фланцами из нержавеющей стали стандартов KF25 и CF40.

Широкодиапазонный вакуумный датчик с горячим катодом MTH10D предназначен для измерения давления от атмосферного до сверхвысокого вакуума. Под его корпусом объединены датчик Пирани и датчик Байярда-Альперта с горячим катодом, управляемые высокопроизводительным контроллером. Данный тип датчиков предлагается с фланцами из нержавеющей стали стандартов CF40 и KF40.

Компания ERSTEVAK Ltd. рада предложить своим клиентам стрелочные вакуумметры и высококачественные вакуумные датчики немецкого производства, внесённые в Госреестр средств измерения РФ. Представленные датчики оборудованы дисплеем с подсветкой для удобного отображения информации и интерфейсом RS485, благодаря чему могут быть подключены к контроллеру.

Для удобства работы с вакуумметрами также предлагается контроллер MT200, к которому могут быть подключены одновременно до двух вакуумных датчиков серии ЭРСТВАК – MTP4D, MTM9D, MTH10D. Контроллер может быть удобно размещен в стойке и подключен к ПЛК для контроля вакуума и управления работой вакуумных датчиков.

Статью подготовил сотрудник отдела высокого вакуума, Михаил Черемухин.

Расшифровка показаний вакуумметра при диагностике двигателя

Если ремонт двигателя автомобиля планируется делать самостоятельно, то нужно знать следующие нюансы:

1. Если стрелка опускается ниже 450 мм ртутного столба, это означает не только проблему с разгерметизацией впускного коллектора и дроссельной заслонки. Возможно повреждение вакуумного шланга, момент хода клапанов не совпадает с моментом хода поршней, позднее зажигание;
2. Если при таких пониженных показателях стрелка ещё и постоянно дёргается, то проблема может быть с форсунками или прокладкой впускного коллектора;
3. Если стрелка вакуумметра постоянно отклоняется на 50-100 мм, то возможно проблема с клапанами, которые закрываются не до конца. Для подтверждения данного диагноза рекомендуется проверить компрессию;
4. Если колебания стрелки значительные, проблема может быть вызвана неработающим цилиндром;
5. Если стрелка дрожит с интервалом не более 25 мм, то это указывает на проблему с зажиганием. Чтобы это подтвердить, нужно провести диагностику системы зажигания с помощью специального анализатора.

Пользоваться вакуумметром для диагностики двигателя автомобиля достаточно простап. Главное при этом запомнить, что означают показания приборов и соблюдать при работе технику безопасности.

Емкостные датчики

Емкостные манометры обеспечивают лучшее измерение давления, дают максимальную защиту от воздействия агрессивных технологических газов, а также гарантируют безопасную рабочую среду. Специализированные для пользователя продукты контроля давления, технологические манометры и датчики давления долговечны и надежны, что, в свою очередь, гарантирует высокую производительность, длительный срок службы и эффективность.

Высоковакуумные датчики камеры

Как правило, для систем такого типа используются ионизационные или емкостные датчики, так как только они способны работать в условиях высокого вакуума, который требуется для конкретных производственных процессов. Расположение измерительных приборов внутри камеры зависит от остального оснащения рабочего пространства. Это означает, что нужно точно рассчитать, какое давление потребуется для процесса, осуществляемого непосредственно в камере. Как правило, высчитываются показатели центральной точки рабочего пространства.

Если сенсор устанавливается рядом со стенкой камеры, то и измерять вакуум такой прибор будет только внутри собственной оболочки. Соответственно необходимо вычислить коэффициент вакуума именно в центре камеры, чтобы сенсор мог его зафиксировать и выбирать модель, которая отвечает необходимому диапазону. Обычно вычисления этого типа проводятся в процессе откачки камеры. Но не лишним будет детально ознакомиться с характеристиками вакуумной установки и изучить документацию для определенной модели оборудования.

Высоковакуумные датчики камеры

Исходя из этого следует, что нельзя просто выбрать наиболее мощный датчик. Нужно точно сопоставить все характеристики, температурные показатели и уточнить, какой вакуум и газовая среда присутствуют в системе. Только в этом случае можно значительно улучшить работоспособность всей системы. Также нельзя забывать о периодическом сервисном обслуживании и диагностики всех измерительных элементов, задействованных в установке.

Ранние вакуумные датчики

Ранние конструкции вакуумных датчиков использовали коаксиальный кабель для подключения сенсора к показометру, поскольку сигнал с сенсора был небольшим (в миллиамперах, либо милливольтах). Коаксиальные кабели имеют слой перекрещивающихся тонких медных проводов, вокруг центрального провода или проводов, чтобы уменьшить потери сигнала. Эти кабели часто использовали различные разъемы, чтобы гарантировать, что конкретный сенсор не сможет быть подключен к другому показометру (рис.5). Электрические схемы в считывающем устройстве были совместимы только с сигналом своего датчика.

Где купить вакуумный датчик

Что касается покупки вакуумных датчиков, то это не настолько легкий процесс, как может показаться на первый взгляд. Первое, на что стоит обращать свое внимание при покупке — это производитель вакуумного датчика. Именно производитель является основным показателем качества и производительности вакуумного датчика.

Сейчас мы рассмотрим несколько надежных производителей вакуумных датчиков:

• Компания «Ilmvac»
• Компания «Finder»
• Компания «PVR»

Это те компании, которые уже успели зарекомендовать себя на рынке в сугубо положительном ключе. Купив датчики одного из этих производителей, вы сможете быть полностью уверенными в том, что купили максимально качественное и надежное устройство, которое сможет регулярно работать, выдавая точные и быстрые показатели.

Что касается цены, то в этом плане все эти компании предоставляют более дорогую продукцию. Но если сравнивать вакуумные датчики данной компании с конкурентами, то можно без сомнений утверждать, что лучше немного переплатить, и получить по-настоящему качественный датчик, а не какую-то дешевую подделку, от которой не будет никакого толку.