Санкт-Петербург, Политехническая ул., д. 29, Г.З., оф.234, общий отдел:  920-01-97, вакуумное оборудование: 920-71-97

Конструкция и принцип работы

Датчик Баратрон - это не просто емкостной манометр, это прибор по своей надежности и стабильности своих характеристик не имеющий себе равных на мировом рынке. Именно это позволило ему занять 90% мирового рынка среди подобных датчиков.

Датчики давления (вакуумметры) Баратрон позволяют измерять абсолютное и дифференциальное давление в диапазоне от 10-6 мбар до 35 бар с точностью от 0,25% до 0,05% от показания. Последние модели позволяют измерять давление до 200 бар с точностью 1% от показания.

Датчик Баратрон в разрезе Сенсор датчика Баратрон состоит из металлической ячейки, разделенной на две части туго натянутой плоской металлической диафрагмой, с одной стороны которой расположены электроды. Электроды с диафрагмой образуют две переменные емкости, которые включены в плечи измерительного моста. Когда давление по обеим сторонам диафрагмы одинаково, мост сбалансирован. Изменение давления в одной из камер деформирует диафрагму, изменяет емкости, разбалансируя мост. Полученный сигнал дисбаланса усиливается и демодулируется, образуя на выходе сигнал постоянного тока.
Ориентировочные габаритные размеры Баратрона В настоящее время все сенсоры изготавливаются с электродами, расположенными с одной стороны от диафрагмы. Таким образом, газ, давление которого необходимо измерить, будет находиться в контакте только с камерой, выполненной из нержавеющей стали или инконеля. Это позволяет проводить измерения, не зависящие от рода газа, и позволяет использовать датчик Баратрон для измерения давления загрязненных, коррозийных, агрессивных, радиоактивных газов, смесей газов неизвестного состава, а также очень чистых газов.

В абсолютной модели с опорной стороны давление откачивается до 10-7 мм.рт.ст., которое поддерживается в течение длительного времени химическим геттером. В дифференциальной модели камера с электродами открыта, в нее подается опорное давление, что обеспечивает прямое измерение дифференциального давления с наименьшей погрешностью. В модели избыточного давления камера с электродами сообщается с атмосферой. Электроды выполнены из керамики, покрытой палладием.

ТОЧНОСТЬ

Одним из главных преимуществ датчиков Баратрон является их высокая точность (от 1% до 0,05% от показания) при широком диапазоне измерения давлений (от 3 до 5 декад). Например, Баратрон 690 с полной шкалой (верхним пределом, ВП) 1000 торр и точностью 0,12% от показания обеспечивает измерения с указанной точностью в диапазоне от 10-2 торр до 1000 торр, т.е. пять декад. Точность датчиков Баратрон является суммой ошибок, вызванных нелинейностью, гистерезисом, неповторяемостью и определяется в процентах от ПОКАЗАНИЯ.

Погрешность датчиков Баратрон включает также температурные погрешности и разрешение.

НЕЛИНЕЙНОСТЬ - это разность между выходным сигналом датчика и идеальной прямой, проведенной от нуля до величины напряжения, соответствующей полной шкале прибора.

ГИСТЕРЕЗИС - это разность между выходным сигналом датчика, полученным при изменении давления от нуля до полной шкалы и выходным сигналом, полученным при изменении давления от полной шкалы до 0.

НЕПОВТОРЯЕМОСТЬ - это разность между последовательными измерениями одного и того же давления, проведенными в одинаковых условиях и идентичными методами.

Все описанные факторы определяются конструктивными особенностями и калибровкой каждого датчика.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Температурные изменения являются внешним фактором, т.к. определяются окружающей средой. Поэтому температурные ошибки приводятся отдельно в виде температурных коэффициентов.

Для уменьшения влияния изменения температуры на показания датчика Баратрон компания «MKS Instruments» разработала и внедрила  ряд конструктивных мер:

  • температурную компенсацию (компенсация выходного сигнала в соответствии с изменениями температуры)
  • термостатирование (поддержание постоянной температуры внутри сенсора)

В наиболее точных моделях 600-й серии применяются оба метода, что дает возможность получить температурный коэффициент дрейфа нуля лучше, чем 0,0004% ВП / 1°С, температурный коэффициент по углу наклона выходного сигнала лучше, чем 0,002% от показания / 1°С. Также должен быть предпринят ряд мер самим заказчиком: расположить датчик вдали от сквозняков, прямого солнечного света, устройств, являющихся источником сильного изменения температуры.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Датчики Баратрон являются надежными и долговечными приборами при условии правильного обращения с ними.

Датчик, упавший со стола, будет безнадежно испорчен из-за повреждения мембраны. Цена ячейки, которую придется заменить, составляет 80% стоимости прибора.

В документации на датчик указано допустимое превышение давления. Но во всех случаях при развакуумировании системы давление до величины 150% ВП должно повышаться плавно (единицы секунд), и только затем его можно изменять скачком до атмосферного. Несоблюдение этого правила ведет к повреждению мембраны. Компания “MKS Instruments” выпускает специальный клапан CV7627 (или CV7628), который не допускает порчи Баратронов по этой причине. Если Вы собираетесь приобретать дорогостоящий датчик, а Ваш процесс может создавать резкие скачки давления, подумайте о защите Баратрона.

Если на выходе Баратрона присутствует напряжение 13 В, то Вы допустили одну из вышеописанных ошибок. Гарантия на такую поломку не распространяется.

blms