در بخش اول از مقاله آشنایی با فشارسنج‌های خلأ به مفهوم اندازه‌گیری فشار در خلأ و روش‌های مختلف آن پرداخته شد. سپس انواع فشارسنج‌های مکانیکی و نحوه عملکرد هریک بصورت جداگانه توضیح داده شد. در این مقاله به معرفی برخی دیگر از انواع فشارسنج‌های خلأ می‌پردازیم.

فشارسنج لوله U شکل، Manometer U-tube

این فشارسنج خلأ از لوله‌ای U شکل تشکیل شده است که بخش از آن با یک مایع(معمولا جیوه) پر می‌شود. یک سر لوله به محیطی که فشار آنرا اندازه می‌گیریم متصل می‌شود. سر دیگر می‌تواند باز باشد و به اتمسفر راه داشته باشد و یا بسته باشد. درحالت بسته، ابتدا لوله را در محیط خلأ قرار داده و سپس مایع را درون آن می‌ریزند بدین صورت همواره یک سر لوله U شکل در مجاورت خلأ قرار دارد(فشار این خلأ دربرابر فشار سمت دیگر قابل صرف‌نظر کردن است). نحوه عملکرد و محاسبه فشار در این فشارسنج در شکل-1 نشان داده شده است.

شکل 1- نحوه محاسبه فشار در فشارسنج لوله U

این فشارسنج دارای دقت بالایی در محدوده خلأ پایین(از فشار اتمسفر تا حدود چند میلی بار) است. بمنظور جلوگیری از اثر فشار بخار جیوه، معمولا در انواع سر بسته، فشارناحیه بسته در حدود ^3- 10 mbar (که کمتر از فشار بخار جیوه است) خلأ می‌شود.

مزایای استفاده از فشارسنج U-tube

• مستقل از نوع گاز
• دقت بالا
• ساختار ساده
• ارزان
• خوانش مستقیم فشار
• عدم نیاز به منبع تغذیه

معایب استفاده از فشارسنج U-tube

• وابسته به فشار محیط(در مدل دوسر باز) و مستقل از فشار محیط در مدل سربسته
• وابسته به جهت نصب
• ابعاد بزرگ
• استفاده از جیوه(ماده سمی)
• حساس به ضربه (ساخت از جنس شیشه)
• وابسته به دمای محیط

فشارسنج لوله‌ای خمیده، Inclined Manometer

عملکرد این فشارسنج شبیه فشارسنج U شکل است با این تفاوت که یکی از شاخه‌های آن(معمولا شاخه سربسته) بصورت خمیده شاخته می‌شود که درنتیجه آن دقت خوانش فشار افزایش می‌یابد.(شکل-2)

شکل 2- فشارسنج لوله‌ای خمیده

فشارسنج مک‌لود McLeod Gauge

فشارسنج مک‌لود نوعی فشارسنج است که با استفاده از فشرده‌سازی سیال قادر است تا فشارهایی تا محدوده ^5- 10 mbar را اندازه‌گیری کند. این نوع فشارسنج دارای دقت بالایی است و در گذشته بمنظور کالیبراسیون و یا اندازه‌گیری در محدوده خلأ بالا استفاده می‌شده است اما امروزه کاربرد آن بسیار محدود می‌باشد.

شکل 3- فشارسنج مک‌لود

نحوه محاسبه فشار در فشارسنج مک‌لود

شکل 4- نحوه محاسبه فشار در فشارسنج مک‌لود

فشارسنج مک‌لود بصورت پیوسته قادر به اندازه‌گیری فشار نمی‌باشد. در این نوع فشارسنج، ابتدا درحالت افقی سر فشارسنج به محیط خلأ متصل می‌شود و سپس با چرخش 90 درجه‌ای آن از محیط خلأ جدا شده و فشار را نمایش می‌دهد.(شکل 5)

شکل 5- نحوه عملکرد و خوانش فشار در فشارسنج مک‌لود

مزایای استفاده از فشارسنج مک‌لود

• مستقل از فشار محیط
• دقت بالا
• ساختار ساده
• ارزان
• خوانش مستقیم فشار
• عدم نیاز به منبع تغذیه

معایب استفاده از فشارسنج مک‌لود

• غیرقابل استفاده برای گازهای تراکم پذیر(ممکن است دراثر فشرده‌سازی دچار چگالش شود)
• وابسته به جهت نصب
• عدم امکان خوانش پیوسته فشار
• وزن بالا(مخصوصا برای خوانش فشارهای پایین)
• استفاده از جیوه(ماده سمی)
• حساس به ضربه (ساخت از جنس شیشه)
• وابسته به دمای محیط

فشارسنج گوی چرخان‌ Spin Rotor Gauge

فشارسنج گوی چرخان شامل یکعدد گوی آهنی چند میلیمتری با سطح صیقلی است که با استفاده از میدان مغناطیسی معلق شده است. این گوی با استفاده از میدان مغناطیسی شتاب چرخشی گرفته تا به سرعت مشخصی برسد(در محدوده 425 هرتز). سپس نیروی حاصل از میدان متوقف شده و سرعت گوی براثر اصکاک ویسکوز با گاز با نرخ مشخصی کاهش می‌یابد. این نرخ به فشار و نوع گاز وابسته است. در شکل 6 اجزاء مختلف یک فشارسنج گوی چرخان مشاهده می‌شود.

شکل 6- نمای داخلی فشارسنج گوی چرخان

محدوده عملکرد این فشارسنج از ^1- 10 mbar تا محدوده ^7- 10 mbar می‌باشد. دقت این فشارسنج در حدوده کمتر از ^2- 10 mbar تا 1% و در خلأ پایین‌تر تا 10% می‌باشد. با توجه به دقت بالای این فشارسنج‌ها از آنها برای کالیبراسیون سایر فشارسنج‌ها استفاده می‌شود.

شکل 7- فشارسنج گوی چرخان

مزایای استفاده از فشارسنج گوی چرخان

• مستقل از فشار محیط
• دقت بالا
• معیاری برای کالیبراسیون سایر فشارسنج‌ها

معایب استفاده از فشارسنج گوی چرخان

• وابسته به نوع گاز
• گرانقیمت
• حساس به ورود آلودگی
• حساس به لرزش
• عدم امکان خوانش پیوسته فشار

در مقاله بعدی به بررسی برخی از مهمترین و پرکاربردترین فشارسنج های خلأ خواهیم پرداخت.

شرکت پایاصنعت خلأ ارائه دهنده انواع خدمات تعمیر، کالیبراسیون، تنظیم و صحت سنجی انواع فشارسنج های خلأ از خلأ پایین تا خلأ بالا می باشد. این شرکت همچنین امکان تهیه انواع فشارسنج های خلأ از بهترین برندهای دنیا را دارا می باشد.