Измерительные приборы

Вакуумметрия: Точное измерение давлений

Измерение вакуума представляет собой уникальную метрологическую задачу, охватывающую диапазон в 16 порядков (от атмосферы до $10^{-13}$ мбар). Поскольку поведение газа меняется от вязкостного режима к молекулярному, для измерений используются различные физические принципы.

Типы датчиков

• Прямые (Абсолютные): Измеряют силу давления непосредственно. Пример: Мембранно-емкостные датчики (Baratron). Их показания не зависят от рода газа, что критично для процессов со смесями газов.
• Тепловые (Пирани, Термопарные): Основаны на зависимости теплопроводности газа от концентрации молекул. Рабочий диапазон $1000 \dots 10^{-4}$ мбар. Показания зависят от типа газа (требуют поправочных коэффициентов для Ar, He).
• Ионизационные (Ion Gauges): Для давлений ниже $10^{-3}$ мбар. Ионизируют газ электронами. Делятся на датчики с холодным катодом (Пеннинга) — надежные и долговечные, и с горячим катодом (Байард-Альперт) — высокоточные, но хрупкие.

Исполнение

Современный тренд — использование активных датчиков, где электроника встроена в головку и выдает унифицированный сигнал (0-10В или цифровой протокол). Для радиационных или высокотемпературных зон применяются пассивные датчики с выносными контроллерами.