A pressão de vácuo é medida utilizando medidores especializados que são concebidos para funcionar em várias gamas de vácuo, desde o baixo ao ultra-alto.
A medição da pressão de vácuo é crucial para garantir o funcionamento correto dos sistemas de vácuo e para manter as condições desejadas nas câmaras de vácuo.
4 Técnicas Essenciais Explicadas
1. Manómetros de pressão
São utilizados diferentes tipos de manómetros, dependendo da gama de vácuo que está a ser medida.
Por exemplo, na gama de vácuo bruto/baixo (1000 a 1 mbar), podem ser utilizados manómetros mecânicos como os tubos Bourdon ou manómetros de membrana.
Estes manómetros funcionam com base no princípio da deformação mecânica em resposta a alterações de pressão.
2. Medidores de condutividade térmica
Adequados para gamas de vácuo fino/médio (1 a 10^-3 mbar), estes medidores medem a alteração da condutividade térmica de um gás devido a alterações de pressão.
O medidor Pirani é um tipo comum, em que a resistência de um fio aquecido muda à medida que a pressão do gás varia, afectando a perda de calor do fio.
3. Medidores de ionização
Estes são utilizados em gamas de vácuo alto e ultra-alto (10^-3 a 10^-11 mbar).
Funcionam através da ionização de moléculas de gás e da medição da corrente produzida, que é proporcional à densidade do gás e, por conseguinte, à pressão.
São exemplos os medidores de Bayard-Alpert e os medidores de ionização de cátodo quente.
4. Medidores de suspensão magnética
Para vácuo extremamente elevado (< 10^-11 mbar), os medidores de suspensão magnética medem a força necessária para suspender uma pequena esfera num campo magnético, que é influenciado pela pressão do gás circundante.
Precisão e fiabilidade
A escolha do medidor depende do nível de vácuo necessário e da aplicação específica.
Por exemplo, num sistema de deposição em vácuo, é utilizado um manómetro de gama completa capaz de apresentar a pressão desde os níveis atmosféricos até 10^-9 Torr.
Isto assegura uma monitorização precisa do ambiente de deposição, o que é fundamental para a qualidade da deposição de película fina.
Integração com sistemas de vácuo
Os medidores de vácuo são normalmente integrados no sistema de vácuo juntamente com válvulas e outros componentes.
Os medidores fornecem feedback em tempo real sobre a pressão no interior da câmara, permitindo que os operadores ajustem as definições da bomba de vácuo ou outros parâmetros conforme necessário para atingir e manter o nível de vácuo desejado.
Conclusão
A medição da pressão de vácuo é um aspeto crítico da gestão de sistemas de vácuo em várias indústrias e aplicações de investigação.
A seleção de medidores adequados garante que os níveis de vácuo são mantidos com precisão, o que é essencial para o sucesso de processos como fornos de vácuo, aceleradores de partículas e sistemas de deposição de película fina.
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