Vacuometro attivo Pirani Edwards APG-MP SS NW25, KF25, 10-3 Torr, D02182000

Vacuometro attivo Pirani Edwards APG-MP in acciaio inossidabile NW25, KF25, flangia. 10 ^-3 Torr.
Numero parte Edwards D02182000


Sfondo su Pirani e misuratori Pirani migliorati per convezione
I vacuometri Pirani possono essere classificati come misuratori di conducibilità termica essendo molto simili al misuratore di termocoppia dove viene misurata la resistenza del filo riscaldato per determinare la pressione del vuoto. Un calibro Pirani è progettato per misurare lo squilibrio di resistenza in cui il filamento riscaldato forma uno dei bracci di un circuito a ponte di Wheatstone. All'aumentare della pressione del vuoto, le molecole di gas trasportano il calore lontano dal filamento e la resistenza del sensore di pressione si sposterà su un valore inferiore che squilibra il circuito. La pressione del vuoto viene quindi calcolata dallo squilibrio indotto dalla pressione nel circuito del ponte di Wheatstone. Proprio come con i manometri a termocoppia, la conducibilità termica per collisioni molecolari aumenta linearmente con la pressione nell'intervallo di pressione da 0,001 a 1 Torr. Tuttavia, la rimozione del calore diventa non lineare man mano che la pressione viene ulteriormente aumentata nel regime di flusso viscoso, dove la collisione gas-gas può riorientare le molecole verso il filo riscaldato. Le molecole devono scontrarsi molte volte prima di raggiungere il corpo esterno del sensore (il dissipatore termico). I manometri Pirani potenziati dalla convezione sfruttano la corrente convenzionale all'interno del sensore per estendere il suo intervallo di misurazione della pressione fino alla pressione atmosferica.

Il manometro Pirani è un sensore di misurazione della pressione indiretta in cui le letture misurate dipendono dal tipo di gas. Una certa cautela dovrebbe essere consigliata dal fatto che i gas più pesanti hanno scarse velocità di trasferimento del calore e che i misuratori Pirani standard potenziati dalla convenzione sono calibrati per N2 (praticamente la stessa calibrazione dell'aria). Ciò potrebbe portare a pericolose condizioni di sovrapressione durante il riempimento di un sistema a vuoto con un gas più pesante come l'argon. Il pericolo sorge se l'operatore del sistema del vuoto non corregge la lettura del display del misuratore per il tipo di gas corretto, ad esempio, un misuratore standard calibrato per N2, visualizza 24 Torr quando la camera è a 760 Torr di argon. L'operatore sarebbe indotto a pensare che la camera fosse ancora sotto vuoto e continuerebbe a portare il sistema a uno stato critico di sovrapressione. Un'altra fonte di errore può essere prodotta se il misuratore Pirani potenziato dalla convezione non è montato correttamente, la maggior parte dei sensori commerciali richiede che siano montati parallelamente al suolo. Ciò mantiene la corrente convenzionale all'interno del sensore che scorre nella direzione progettata (errori del 20% o più possono essere facilmente introdotti se il sensore Pirani potenziato dalla convenzione non è montato orizzontalmente).

La rapida evacuazione di questi sensori Pirani potenziati dalla convezione produrrà un errore di misurazione significativo per un breve periodo di diversi secondi. Poiché i gas pompati rapidamente si espandono, la rimozione del calore dal filamento del sensore di pressione non è una normale corrente di convezione, ma è invece guidata dalla convezione forzata. Mentre la pressione del vuoto diminuisce rapidamente, i gas si espandono e si raffreddano, questo fornisce un percorso secondario per rimuovere il calore dal filo caldo del sensore. Il misuratore Pirani potenziato dalla convezione può visualizzare erroneamente pressioni elevate fino a 1000 Torr durante l'evacuazione del sistema. Una volta interrotto il flusso di gas, la lettura della pressione si stabilizzerà nuovamente su un valore misurato realistico. Per questi motivi, i manometri Pirani con convezione potenziata non sono adatti per misurare le variazioni di pressione in condizioni di pompaggio dinamico. Nel complesso, il Pirani potenziato dalla convezione è un popolare manometro del vuoto grezzo economico che può misurare dall'atmosfera a 1x10-4 Torr con le misurazioni inferiori a 1 Torr che sono più accurate.