Cómo leer los parámetros de los condensadores de película y el principio de funcionamiento de los manómetros de vacío

El vacuómetro de película de condensador es un vacuómetro que mide la presión absoluta y la presión total. Su principio es que el cambio de presión aplicado a la película del condensador produce un cambio en la distancia entre los diafragmas, es decir, un cambio en la capacitancia. El cambio de capacitancia se convierte luego en un cambio de corriente o voltaje a través de un detector de frecuencia para formar una señal de salida. Por lo tanto, su medición refleja directamente el cambio en la presión de vacío y solo está relacionada con la presión, no con la composición del gas. Es decir, el vacuómetro de película es un vacuómetro de tipo presión total de medición directa.

Principio del vacuómetro capacitivo de película fina

El vacuómetro fabricado según el principio de que la película elástica produce tensión bajo la acción de la diferencia de presión y provoca un cambio de capacitancia se denomina vacuómetro de película capacitiva. Consiste en un vacuómetro de película capacitiva (también llamado sensor de presión capacitivo) y un instrumento de medición. Según los diferentes métodos de medición de la capacitancia, existen dos tipos de estructuras de instrumentos: método de compensación y método de cero. El método de cero es un método de compensación con alta precisión de medición. En la actualidad, el vacuómetro estándar secundario de bajo vacío utilizado en el departamento de metrología adopta la estructura del método de cero.

La figura muestra el diagrama del principio estructural del vacuómetro capacitivo de película con método de posición cero. Consta de un vacuómetro capacitivo, un circuito de puente de medición, una fuente de alimentación de compensación de CC, un oscilador de baja frecuencia, un amplificador de baja frecuencia, un detector sensible a la fase y un indicador.

En el centro del tubo de película delgada capacitivo hay un diafragma elástico de metal y en el costado del diafragma se instala un electrodo fijo. Cuando la diferencia de presión en ambos lados del diafragma es cero, el electrodo fijo y el diafragma forman un "condensador estático Co", que está conectado en serie con el condensador C1 como brazo puente del puente de medición. La capacitancia en serie de los condensadores C2, C3 y C4 y Cs constituyen los otros tres brazos puente.

El diafragma elástico de metal separa el manómetro de vacío de película fina en dos cámaras, a saber, la cámara de medición conectada al sistema de vacío de onda y la cámara de presión de referencia conectada al sistema de alto vacío (pb < 10-*Pa). Una válvula de alto vacío 7 se coloca en el tubo de conexión entre las dos cámaras. Durante la medición, primero abra la válvula 7, use un sistema de bombeo de alto vacío para evacuar el espacio en ambos lados del diafragma en el manómetro a la presión de referencia pbe y, al mismo tiempo, ajuste el circuito del puente de medición para equilibrarlo, es decir, el indicador apunta a cero. Luego, cierre la válvula 7 y conecte la cámara de medición al sistema de vacío medido. Cuando la presión medida P>Pb, debido a la diferencia de presión P1-Pb en el manómetro, el diafragma se tensa, lo que hace que la capacitancia Co cambie, destruyendo el equilibrio del circuito del puente de medición.

pb - presión de referencia

U——voltaje de compensación

K es una constante reguladora y su valor es K=Co/d, donde Co y do son la capacitancia estática y la distancia entre el electrodo fijo y el diafragma en estado de equilibrio, respectivamente.

Cuando p1>po, el resultado de la medición es la presión absoluta, es decir, p1=KU? (13)

El rango de medición del vacuómetro de diafragma capacitivo es de 10^1~ 10“Pa, y su constante de regulación K se puede obtener mediante calibración. En los últimos años, los vacuómetros de diafragma capacitivo han logrado avances significativos. La aparición de nuevos vacuómetros de diafragma capacitivo doble ha mejorado la precisión de este tipo de vacuómetros y ha ampliado su rango de medición, permitiendo que su límite de medición más bajo alcance 10^3Pa.

El manómetro de vacío de diafragma de capacitancia doble de un solo lado tiene las características de alta sensibilidad, constante dieléctrica constante del gas, lectura de presión completamente independiente de la composición del gas, velocidad de respuesta rápida, etc. Si se agrega un desgasificador a la cámara de referencia del manómetro y se bombea la presión a ≤10°5 Pa, se puede medir la presión absoluta de 210”Pa.

Desventajas del manómetro de vacío de película

Los manómetros de vacío de película no están exentos de desventajas. En primer lugar, son caros. Los nacionales suelen costar entre 4.000 y 6.000 yuanes, y los que tienen límites de cantidad bajos son más caros. Los importados cuestan entre 16.000 y 25.000 yuanes por pieza. En segundo lugar, los anticuados manómetros de película fina nacionales son propensos a la deriva del cero y necesitan una calibración frecuente, especialmente aquellos con altos requisitos. Esto se debe principalmente a la tecnología obsoleta y a la ciencia de los materiales nacionales relativamente atrasada, lo que da como resultado una mala estabilidad de la temperatura; otra razón es que el rango de rango es pequeño y los nacionales no superan los 3 órdenes de magnitud. La tercera es que los condensadores antiguos son muy delicados y fáciles de romper. Quienes los han utilizado saben que es difícil limpiar el aceite y la suciedad. Es necesario utilizar acetona para limpiarlos y guardar 1/3 de ellos. A menudo, se desecharán y 2/3 de los de rango pequeño se romperán.

Parámetros relacionados con los condensadores de película

La capacitancia de un capacitor es un parámetro que caracteriza su capacidad para almacenar carga. Es numéricamente igual a la relación entre la cantidad de carga Q almacenada en las placas y el voltaje U aplicado a las placas.

El 684 del condensador utiliza un método de conteo digital, que generalmente es un método de conteo de 3 dígitos. El dígito más a la izquierda y el dígito del medio son dígitos válidos, y el dígito más a la derecha representa el múltiplo, es decir, la potencia de 10. Si no se indica la unidad, generalmente se supone que es pF. Si es un número con un punto decimal y no se indica ninguna unidad, la unidad es uF. La lectura de los condensadores de película es similar a la de las resistencias de anillo de color. Los dos primeros dígitos del número de tres dígitos son el coeficiente y el último dígito es el exponente de 10. 104 es 10 por 10 a la cuarta potencia, que es igual a 100000 pF o 100 nF.