گیپن خلا (Vacuum Gauge)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
گیپن خلا (Vacuum Gauge) :
اصطلاح "گیپن خلا" معمولا به همان سنسورهای فشار خلا اشاره دارد، اما گاهی به طور خاص به گیج های مکانیکی یا آنالوگ (مانند بوردون) گفته می شود. با این حال، در فهرست ما، شماره ۲۸ به سنسور فشار خلا اختصاص داشت و شماره ۲۹ نیز با همین عنوان آمده است. برای پرهیز از تکرار، در اینجا توضیحات را بر روی جنبه های کاربردی و نصب این گیج ها متمرکز می کنیم.
گیپن خلا وسیله ای است که برای نمایش مقدار خلاء در یک سیستم استفاده می شود. انتخاب یک گیپن مناسب نیازمند شناخت محدوده فشار، نوع گاز، دقت مورد نیاز و شرایط فرآیند است. گیپن ها معمولا در دو دسته کلی قرار می گیرند: گیپن های مستقیم (که فشار واقعی را اندازه می گیرند، مانند خازنی) و گیپن های غیرمستقیم (که یک خاصیت وابسته به فشار را اندازه می گیرند، مانند پیرانی یا یونیزاسیون).
نصب گیپن خلا بسیار مهم است. محل نصب باید به گونه ای باشد که نماینده واقعی فشار در محفظه باشد. از نصب در نقاط کور، نزدیک درگاه های پمپاژ یا منابع بخار باید خودداری شود. اتصال معمولا از طریق فلنج های استاندارد خلاء (مانند KF، CF یا ISO) انجام می شود. برای خلاء بالا، تمیزی و آب بندی بسیار حیاتی است.
کالیبراسیون و راه اندازی: اکثر گیپن های مدرن دارای الکترونیک داخلی و خروجی آنالوگ (۰-۱۰ ولت) یا دیجیتال (RS232, RS485) هستند. قبل از استفاده، باید کالیبره شوند (معمولا با استفاده از خلاء مرجع یا با تنظیم نقطه صفر در خلاء بالا و نقطه اتمسفر). برای گیج های پیرانی، تنظیم نقطه صفر در خلاء بالا و تنظیم نقطه اتمسفر با فشار هوای محیط انجام می شود. برای گیج های یونیزاسیون، کالیبراسیون پیچیده تر است.
\[ P = \frac{I_{ion}}{I_{emission} \cdot S} \]که در آن
\[ I_{ion} \]جریان یونی،
\[ I_{emission} \]جریان انتشار الکترون و
\[ S \]حساسیت گیج (وابسته به نوع گاز) است.
نگهداری: گیپن های خلا نیاز به مراقبت دارند. گیج های پیرانی ممکن است در اثر نشت هوا اکسید شوند. گیج های یونیزاسیون کاتد داغ در معرض سوختن رشته هستند و در خلاء بالا، در صورت ورود ناگهانی هوا، رشته می سوزد. تمیز کردن دوره ای سنسورها (در صورت آلودگی) ضروری است. برای محیط های خورنده، از گیپن های خاص با مواد مقاوم (مانند اینکونل) استفاده می شود.
کاربرد گسترده در تمام صنایع و تحقیقاتی که نیاز به خلاء دارند. در یک سیستم خلاء، ممکن است چندین گیپن در مراحل مختلف (پمپ خشن، پمپ توربو، محفظه اصلی) نصب شود تا فرآیند پمپاژ و فشار نهایی کنترل شود. انتخاب گیپن اشتباه می تواند منجر به خطاهای بزرگ در اندازه گیری و خرابی فرآیند شود.
