¿Cómo medir el grado de vacío de una bomba de vacío?

¿Cómo medir el grado de vacío de una bomba de vacío?

Como proveedor confiable de bombas de vacío, entiendo la importancia de medir con precisión el grado de vacío de una bomba de vacío. Esta medición es crucial para garantizar el rendimiento, la eficiencia y la confiabilidad óptimos de la bomba en diversas aplicaciones industriales y científicas. En esta publicación de blog, compartiré algunas ideas sobre cómo medir eficazmente el grado de vacío de una bomba de vacío.

Comprender el grado de vacío

Antes de profundizar en los métodos de medición, es fundamental entender qué es el grado de vacío. El grado de vacío se refiere al nivel de presión por debajo de la presión atmosférica dentro de un sistema de vacío. Normalmente se expresa en unidades como pascales (Pa), torr o milibares (mbar). Cuanto menor sea la presión, mayor será el grado de vacío.

Existen diferentes rangos de vacío, incluido el vacío aproximado, el vacío medio, el vacío alto y el vacío ultraalto. Cada rango requiere técnicas e instrumentos de medición específicos.

Métodos de medición

1. Vacuómetros mecánicos

   • Manómetros de tubo Bourdon: Estos medidores funcionan según el principio de que un tubo aplanado (tubo de Bourdon) tenderá a enderezarse cuando cambie la presión en su interior. A medida que disminuye la presión en el sistema de vacío, el tubo se mueve y este movimiento se traduce en una lectura en un dial. Los manómetros de tubo Bourdon son relativamente simples y económicos, pero generalmente son adecuados para medir vacíos aproximados (desde presión atmosférica hasta aproximadamente 1 mbar).
   • Medidores de diafragma: Los manómetros de diafragma utilizan un diafragma flexible que se deforma bajo la influencia de diferencias de presión. La deformación se mide y se convierte en una lectura de presión. Son más sensibles que los medidores de tubo Bourdon y pueden medir vacíos en el rango de unos pocos mbar a varios cientos de mbar.

2. Medidores de vacío de conductividad térmica

   • Medidores Piraní: Los manómetros Pirani funcionan según el principio de que la conductividad térmica de un gas disminuye a medida que disminuye la presión del gas. Se coloca un alambre calentado en el sistema de vacío y, a medida que cambia la presión, cambia la tasa de pérdida de calor del alambre. Este cambio en la pérdida de calor se mide como un cambio en la resistencia del cable, que luego se utiliza para determinar la presión. Los manómetros Pirani son adecuados para medir vacíos medios, normalmente en el rango de 10⁻³ a 10 mbar.

3. Vacuómetros de ionización

   • Caliente - Medidores de ionización catódica: En un medidor de ionización de cátodo caliente, un filamento calentado emite electrones. Estos electrones chocan con las moléculas de gas en el sistema de vacío, ionizándolas. Los iones resultantes son recogidos por un electrodo y la corriente iónica es proporcional a la presión del gas. Los medidores de ionización de cátodo caliente son muy sensibles y pueden medir vacíos altos y ultra altos, desde aproximadamente 10⁻⁷ a 10⁻¹ mbar. Sin embargo, son más complejos y costosos que otros tipos de medidores y requieren un manejo cuidadoso para evitar daños.
   • Frío - Medidores de ionización catódica: Los medidores de ionización de cátodo frío utilizan una descarga de alto voltaje para ionizar moléculas de gas sin un filamento calentado. Son más robustos que los medidores de cátodo caliente y pueden funcionar en entornos hostiles. Son adecuados para medir vacíos elevados en el rango de 10⁻⁶ a 10⁻² mbar.

4. Manómetros de capacitancia
   Los manómetros de capacitancia miden la presión detectando el cambio en la capacitancia de un diafragma. Se coloca un diafragma entre dos electrodos y, a medida que cambia la presión, el diafragma se mueve, alterando la capacitancia entre los electrodos. Este cambio de capacitancia se mide y se convierte en una lectura de presión. Los manómetros de capacitancia son muy precisos y pueden medir una amplia gama de presiones, desde unos pocos Pa hasta varios cientos de mbar.

Factores que afectan la medición del grado de vacío

1. Composición de gases: Diferentes gases tienen diferentes conductividades térmicas y secciones transversales de ionización. Esto significa que el mismo vacuómetro puede dar lecturas diferentes para diferentes gases a la misma presión. Por ejemplo, un manómetro Pirani calibrado para aire puede dar lecturas inexactas al medir la presión de un gas diferente.
2. Contaminación: La contaminación en el sistema de vacío, como vapor de aceite, polvo o residuos químicos, puede afectar el rendimiento de los vacuómetros. Por ejemplo, el vapor de aceite puede cubrir las superficies de los medidores de ionización, reduciendo su sensibilidad y precisión.
3. Temperatura: La temperatura puede tener un impacto significativo en el rendimiento de los vacuómetros. En particular, los medidores de conductividad térmica son sensibles a los cambios de temperatura. Es importante asegurarse de que el medidor funcione dentro de su rango de temperatura especificado y, si es necesario, utilizar técnicas de compensación de temperatura.

Elegir el vacuómetro adecuado para su bomba de vacío

Al seleccionar un vacuómetro para su bomba de vacío, se deben considerar varios factores:

1. Rango de vacío: Determine el rango de vacío que requiere su aplicación. Diferentes calibres son adecuados para diferentes rangos de vacío, como se analizó anteriormente. Por ejemplo, si necesita medir un vacío aproximado, un medidor mecánico como un medidor de tubo Bourdon puede ser suficiente. Si trabaja en un entorno de alto vacío, puede ser necesario un medidor de ionización.
2. Requisitos de precisión: Considere el nivel de precisión necesario para su aplicación. Algunas aplicaciones, como la fabricación de semiconductores, requieren mediciones de muy alta precisión, mientras que otras pueden tolerar un nivel de precisión más bajo.
3. Costo: Los vacuómetros varían mucho en costo. Los medidores mecánicos son generalmente los menos costosos, mientras que los medidores de ionización y los manómetros de capacitancia son más costosos. Equilibre su presupuesto con sus requisitos de precisión y alcance.

Nuestras bombas de vacío y medición del grado de vacío

En nuestra empresa ofrecemos una amplia gama de bombas de vacío de alta calidad, incluidas lasBomba de vacío rotativa de paletas monoetapa sellada con aceite SOGEVAC SV 300 B,Bomba molecular de lubricación con grasa, yBomba de molécula compuesta. También brindamos asesoramiento experto sobre medición del grado de vacío. Nuestro equipo de profesionales puede ayudarlo a seleccionar el vacuómetro adecuado para su bomba de vacío y aplicación específicas, garantizando una medición precisa y confiable.

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Referencias

• O'Hanlon, JF (1989). Guía del usuario sobre tecnología de vacío. John Wiley e hijos.
• Lafferty, JM (ed.). (1998). Fundamentos de la ciencia y la tecnología del vacío. Wiley - Interciencia.
• Dresner, L. (1972). Física y tecnología del vacío. Prensa académica.