|
|
|
ประเภทเกจวัดความดันสุญญากาศ (Type of Vacuum Gauge)
|
|
เกจวัดความดันสุญญากาศ (Vacuum Gauge) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดค่าความดันสุญญากาศ (Vacuum pressure) หรือความดันที่ต่ำกว่าค่าความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure) โดยมีหน่วยวัดหลากหลายหน่วยให้เลือกใช้ เช่น mbar, torr, Pa เป็นต้น โดยเกจวัดความดันสุญญากาศจะมีหลากหลายประเภท ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในการเลือกใช้งานตามลักษณะของระบบสุญญากาศนั้นๆ (Type of Vacuum System) และรวมถึงค่าระดับความดันสุญญากาศ (Operating Vacuum Level) ที่ต้องการวัดด้วย ซึ่งระดับความดันสุญญากาศที่ต่างกันก็จะใช้เกจวัดความดันที่ต่างกันด้วย ดังรูปด้านล่าง
|
 |
|
เราสามารถแบ่งเกจวัดความดันสุญญากาศได้ดังนี้
 ประเภทที่การอ่านค่าความดันไม่แปรผันตามชนิดแก๊ส (Independent of the Type of Gas)
ประเภทที่การอ่านค่าความดันแปรผันตามชนิดแก๊ส (Dependent of the Type of Gas)
โดยแต่ละประเภทสามารถแบ่งย่อยๆได้ดังนี้
|
ประเภทที่ไม่แปรผันตามชนิดแก๊ส (Independent of the Type of Gas)
|
|
1. เกจวัดความดันแบบบูร์ดอง (Bourdon Vacuum Gauge)
เกจชนิดนี้ภายในจะมีท่อทองแดงโค้งเป็นวงกลม เรียกว่า "Bourdon Tube" ซึ่งท่อนี้จะต่อเข้ากับระบบสุญญากาศ (Vacuum System) เมื่อมีความดันเข้าไปภายในท่อ จะทำให้เกิดการยืดตัว หรือโก่งตัวของท่อ ส่งผลให้แขนที่ต่อกับเข็มชี้หมุนเลื่อนขึ้นแสดงความดันที่เกิดขึ้น ณ ขณะนั้น โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้ตั้งแต่ 10 mbar จนถึงความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure)
|
|
|
|
2. เกจวัดความดันแบบแคปซูล (Capsule Vacuum Gauge)
ภายในเกจนี้จะมีซีลปิดแน่น (Hermetically Sealed) เป็นลักษณะ Diaphragm Capsule ซึ่งจะต่อเข้ากับระบบสุญญากาศ (Vacuum System) เมื่อความดันลด Capsule นี้จะโป่งออก ทำให้แขนที่ต่อกับเข็มชี้หมุนเลื่อนขึ้นแสดงความดันที่เกิดขึ้น ณ ขณะนั้น โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้ตั้งแต่ 1 ถึง 1000 mbar
|
|
|
|
3. เกจวัดความดันแบบไดอะแฟรม (Diaphragm Vacuum Gauge)
เกจชนิดนี้ภายในจะมีซีล (Sealed) เป็นลักษณะ Diaphragm กั้นอยู่ระหว่างห้องในระบบสุญญากาศ (Vacuum Chamber) กับเกจวัดความดัน (Vacuum Gauge) เมื่อความดันลดลง จะทำให้เกิดความแตกต่างของความดันระหว่าง 2 พื้นที่ ส่งผลให้ Diaphragm มีการยืดหดตัว ทำให้แขนที่ต่อกับเข็มชี้หมุนเลื่อนขึ้นแสดงความดันที่เกิดขึ้น ณ ขณะนั้น โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้กว้างตั้งแต่ 1 ถึง 2000 mbar แต่จะมีความแม่นยำในการวัดในช่วง 1 ถึง 100 mbar
|
|
|
|
4. เกจวัดความดันแบบ Capacitance Diaphragm (Capacitance Diaphragm Gauge)
ภายในเกจชนิดนี้จะมีเซนเซอร์ (Sensor) เรียกว่า “Capacitor Plate” เป็นแผ่น Diaphragm ทำจากเซรามิกอะลูมิเนียมออกไซด์ โดยด้านหลังแผ่น Diaphragm จะมีแผ่น Electrode อยู่ เมื่อระยะห่างระหว่างทั้งสองแผ่นลดลง จะทำให้ค่าความจุทางไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ซึ่งสัญญาณทางไฟฟ้า (Electrical Measurement Signal) ที่เปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้เราอ่านค่าความดันได้แตกต่างกัน โดยเทียบค่า Reference Pressure จาก Reference chamber ตามรูป โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้กว้างตั้งแต่ 10-5 mbar ถึงมากกว่าความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure) ขึ้นอยู่กับ ความหนาของแผ่น Diaphragm ที่ส่งผลให้ค่าความจุทางไฟฟ้า (Capacitance) เปลี่ยนแปลงไป
|
|
|
ประเภทที่แปรผันตามชนิดแก๊ส (Dependent of the Type of Gas)
|
|
1. เกจวัดความดันแบบ Pirani (Thermal Conductivity Gauge)
ภายในเกจจะมี filament ขนาดบาง โดยทั่วๆไปจะทำจาก Tungsten, Nickel หรือ Platinum ซึ่ง filament นี้จะต่อเข้ากับวงจร Wheatstone Bridge Circuit เมื่อโมเลกุลแก๊สวิ่งมาชนเข้ากับ filament ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาจาก filament โดยค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity) ที่เปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้า (Voltage) เปลี่ยนแปลงไป ทำให้เราอ่านค่าความดันได้แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้กว้างตั้งแต่ 10-4 mbar ถึง ความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure)
|
|
|
|
2. เกจวัดความดันแบบ Cold Cathode (Cold Cathode Ionization Gauge)
เกจประเภทนี้ใช้เทคนิค Electron Plasma ที่แตกตัวเป็นไอออนจากขั้วลบ (Cathode) และถูกกักเก็บไว้ภายใน Gauge Head ซึ่งเป็นขั้วบวก (Anode) เคลื่อนที่หมุนเวียนอยู่ภายใน สนามไฟฟ้า (Electric Field) และสนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) ส่งผลให้ไอออนบวก (Positive Ion) วิ่งไปที่ขั้วลบ (Cathode) จึงเกิดกระแสไฟฟ้า (Electrical Current) ขึ้น ทำให้แรงดันไฟฟ้า (Voltage) เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งจะแปรผันตรงกับค่าความดัน โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้กว้างตั้งแต่ 10-9 ถึง 10-2 mbar
|
|
|
|
3. เกจวัดความดันแบบ Hot Cathode (Hot Cathode Ionization Gauge)
เกจประเภทนี้ ภายในประกอบด้วย 3 ขั้ว หรือเรียกอีกอย่างว่า “Triode” โดย Electrically Heated Filament ด้านใน จะทำหน้าที่เป็นขั้วลบ (Cathode) เมื่อปล่อย Electron ไปชนกับแก๊สภายในเกจ ทำให้โมเลกุลแก๊สแตกตัวเป็น Free Electron และไปรวมกันที่ Grid ซึ่งเป็นขั้วบวก (Anode) ส่วนไอออนบวก (Positive Ion) ที่เหลืออยู่ในเกจจะเคลื่อนไปยัง Cathode Plate ที่ทำหน้าที่เป็น Ion Collector ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ซึ่งแปรผันตรงกับค่าความดัน โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าได้กว้างตั้งแต่ 10-10 ถึง 10-2 mbar
|
|
|
|
|
|
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม |
|
|
|
|
|
|
.jpg)
.jpg)
.jpg)