Vacuüm Manometer Gids

Figuur 1: Een vacuüm manometer

Een vacuüm manometer meet vacuümdruk, die lager is dan de atmosferische druk. Het wordt gebruikt in veel industriële, laboratorium onderzoeks- en automotive toepassingen. Deze manometers zijn essentieel voor processen die nauwkeurige drukcontrole vereisen, zoals halfgeleiderproductie of chemische verwerking. Dit artikel behandelt hoe vacuüm manometers werken, hun typische toepassingen en hoe er een te selecteren voor een toepassing.

Inhoudsopgave

• Wat is vacuümdruk?
• Hoe werkt een vacuüm manometer?
• Hoe selecteer je een vacuüm manometer
• Hoe lees je een vacuüm manometer af
• Wat zijn typische toepassingen voor vacuüm manometers?
• Nauwkeurigheid van vacuüm manometers
• Hoe kalibreer je een vacuüm manometer
• Veelgestelde vragen

Wat is vacuümdruk?

Vacuümdruk (Figuur 2 gelabeld C) meet de druk van een gas in een ruimte waar de druk lager is dan de atmosferische druk. Het wordt uitgedrukt als een negatieve overdruk, vaak in eenheden van millimeters kwik (mmHg) of Pascal (Pa). Andere drukken weergegeven in Figuur 2 zijn:

• Absolute druk (A): De druk gemeten ten opzichte van een perfect vacuüm.
• Overdruk (B): De druk gemeten ten opzichte van de atmosferische druk.
• Atmosferische druk (D): De druk uitgeoefend door het gewicht van de atmosfeer op een bepaald punt.
• Absolute nuldruk (E): Absolute nuldruk is een theoretisch perfect vacuüm.

Figuur 2: Visualisatie van druktypes: absolute druk (A), overdruk (B), vacuümdruk (C), atmosferische druk (D), en absolute nuldruk (E).

Lees ons artikel over druktypes voor meer informatie over de soorten druk en manometers die gebruikt worden om ze te meten.

Hoe werkt een vacuüm manometer?

De volgende lijst legt de verschillende componenten van een vacuüm manometer uit en hoe ze samenwerken om nauwkeurige drukmetingen te geven.

1. Een vacuüm manometer gebruikt een sensor om het drukverschil tussen het apparaat en de omringende atmosfeer te meten.
2. De sensor, meestal een bourdonbuis of membraan, verandert van positie of vorm als reactie op drukveranderingen.
3. Een mechanische verbinding verbindt de sensor met een wijzer op een manometerschaal, waardoor de gebruiker de drukmeting snel kan aflezen.
4. De manometer kan ook elektronische componenten hebben die de mechanische beweging van de sensor omzetten in een elektrisch signaal. Het signaal kan de vacuüm manometerdrukaflezing weergeven op een digitaal display of de gegevens verzenden naar een extern monitoringsysteem.

Hoe selecteer je een vacuüm manometer

Er is niet één vacuüm manometer die geschikt is voor alle vacuümmeettoepassingen. Daarom is het noodzakelijk om het volgende te overwegen bij het bepalen welke vacuüm manometer te selecteren voor een bepaalde toepassing:

1. Meetbereik: Selecteer een manometer die de verwachte drukniveaus in de toepassing dekt. Zorg ervoor dat het bereik niet te breed is, wat de nauwkeurigheid kan verminderen, noch te smal, wat kan leiden tot overdruk en mogelijke schade.
2. Schaalverdeling: De schaalverdeling geeft het kleinste drukverschil aan dat op de manometer kan worden afgelezen. Kies fijnere schaalverdelingen voor toepassingen die hoge precisie vereisen.
3. Nauwkeurigheidsklasse (EN 837-1): De nauwkeurigheidsklasse geeft de toelaatbare afwijking aan tussen de werkelijke en aangegeven druk, uitgedrukt als een percentage van het volledige schaalbereik. Selecteer een manometer met een lagere waarde (hogere nauwkeurigheid) voor kritische toepassingen die hoge precisie vereisen (later besproken).
4. Aansluitmaat: De aansluitmaat moet overeenkomen met het systeem waarin het zal worden geïntegreerd. Aansluitingsmaten van 1/8, 1/4 en 1/2 inch zijn typisch beschikbaar voor vacuüm manometers.
5. Materiaal van procesaansluiting: Het materiaal van de aansluitpoort is in direct contact met het medium; daarom moet het compatibel zijn met het medium om corrosie en degradatie te voorkomen. Gebruik onze chemische compatibiliteitskaart voor begeleiding. Veelvoorkomende materialen zijn messing en koperlegering.
6. Droog vs vloeistofgedempt: Kies een vloeistofgevulde manometer als de toepassing zware trillingen of schokken produceert die de manometer kunnen beschadigen. Als er geen zware trillingen worden verwacht, is een droge manometer geschikt.
7. Kastmateriaal: Het kastmateriaal, dat niet in contact komt met de vloeistof, moet geschikt zijn voor de omgevingsomstandigheden. Opties zijn staal, RVS en kunststof. RVS is het beste voor corrosieve omgevingen, terwijl kunststof geschikt is voor minder veeleisende situaties.
8. Kastdiameter: De afmetingen van de manometer moeten passen in de beschikbare ruimte. Zorg ervoor dat de manometer zo gepositioneerd is dat deze gemakkelijk zichtbaar en toegankelijk is voor aflezen en onderhoud.
9. Aansluitlocatie: Achteraansluitingen worden vaak gebruikt voor paneelmontage, terwijl onderaansluitingen typisch zijn voor directe montage.
10. Maximale mediumtemperatuur: De manometer moet bestand zijn tegen de maximale temperatuur van het medium. Er zijn opties beschikbaar voor vacuüm manometers die kunnen werken tot 80 °C (176 °F).
11. Beschermingsgraad (IP-classificatie): De IP-classificatie specificeert de weerstand van de manometer tegen stof en water. Bijvoorbeeld, een IP65-classificatie beschermt tegen stof en lagedruk waterstralen, waardoor het geschikt is voor buitengebruik of ruwe omgevingen. Kies een manometer met een IP-classificatie die overeenkomt met de omgevingsblootstellingsomstandigheden.

Hoe lees je een vacuüm manometer af

1. Identificeer de hoofdeenheden die de grootste markeringen op de indicator hebben.
2. Vind het verschil tussen de hoofdeenheden.
3. Tel het aantal ruimtes tussen de hoofdeenheden.
4. Deel het verschil tussen de hoofdeenheden door het aantal ruimtes om de druk te bepalen die elke ruimte vertegenwoordigt.

Voorbeeld

Beschouw een vacuüm manometer met hoofdmarkeringen bij 0,0, 0,5, 1,0 bar, etc. Het verschil tussen hoofdeenheden is 0,5 bar. Als er 10 verdelingen (ruimtes) zijn tussen elke hoofdeenheid, vertegenwoordigt elke kleine verdeling 0,5/10 = 0,05 bar. Als de naald wijst naar de derde ruimte na de 0,0 bar markering, is de drukaflezing: 0+(3×0,05) = 0,15 bar. De aflezing moet worden uitgedrukt als een negatieve waarde om een vacuümtoestand aan te geven.

Wat zijn typische toepassingen voor vacuüm manometers?

• Industrieel gebruik: Om druk te controleren in industriële processen zoals vacuümdrogen of destillatie.
• Pick and place: Vacuüm pick-and-place toepassingen worden gevonden in veel industrieën, waaronder de automotive, voedsel en drank, productie, farmaceutische, chemische en nautische sectoren.
• Medische apparatuur: In zuigapparaten en vacuüm-geassisteerde afleversystemen.
• HVAC-systemen: Bij het installeren of repareren van een koelmiddelcircuit, trek een vacuüm om lucht en materie uit het systeem te evacueren.
• Onderzoek: Om druk te meten en te controleren in laboratoriumexperimenten. Bijvoorbeeld, de druk kan worden gemeten in een vacuüm om te zien hoe materialen zich gedragen bij lage druk.
• Automotive: Om vacuüm te monitoren in remsystemen met een rembekrachtiger, die de juiste remkracht regelt.
• Voedselverwerking: Om drukniveaus te monitoren in vacuümverpakkingsmachines.
• Farmaceutica: Om drukniveaus te monitoren in vacuümdroging en granulatieprocessen.
• Brandweer waterpomp systeem: Brandweerdiensten gebruiken systemen om water te pompen, typisch uitgerust met speciale vacuüm manometers genaamd samengestelde manometers. Samengestelde manometers kunnen zowel positieve als negatieve druk meten.

Figuur 3: Een vacuüm manometer op een vacuümkamer in een laboratorium.

Nauwkeurigheid van vacuüm manometers

De nauwkeurigheid van een manometer wordt gedefinieerd als het verschil tussen de werkelijke drukwaarde en de waarde aangegeven op de wijzerplaat. De EN 837 norm stelt nauwkeurigheidseisen vast voor manometers, die worden uitgedrukt als nauwkeurigheidsklassen. Bijvoorbeeld, een nauwkeurigheidsklasse van 2,5 geeft aan dat de indicator tot 2,5% van het drukbereik mag afwijken van de werkelijke waarde. In het geval van een vacuüm manometer met een drukbereik van 1 bar (15 psi), zou dit resulteren in een afwijking van 0,025 bar. Het is belangrijk op te merken dat de afwijking in beide richtingen kan optreden. Bovendien is het vermeldenswaard dat factoren zoals temperatuurschommelingen en trillingen de prestaties van de manometer kunnen beïnvloeden, en zelfs het aflezen van de wijzerplaat kan kleine afwijkingen in de nauwkeurigheid introduceren.

Hoe kalibreer je een vacuüm manometer

Net als andere manometers vereist het kalibreren van een vacuüm manometer een kalibrator die voldoet aan de ISO/IEC 17025 vereisten. ISO 3567 detailleert de noodzakelijke technische, fysieke en metrologische criteria. Lees ons artikel over manometer kalibratie voor een overzicht van het kalibreren van een vacuüm manometer.

Veelgestelde vragen

Hoe wordt vacuümdruk gemeten?

Het meest gebruikte apparaat om vacuümdruk te meten is een bourdon-stijl manometer.

Wat is het verschil tussen overdruk en vacuümdruk?

Overdruk en vacuümdruk worden beide gemeten ten opzichte van de atmosferische druk. Het verschil is dat overdruk hoger is dan de atmosferische druk, terwijl vacuümdruk lager is.

Is vacuüm positieve of negatieve druk?

Vacuümdruk wordt meestal uitgedrukt als een negatief getal en gemeten ten opzichte van de atmosferische druk. Een negatieve drukmanometer (een vacuüm manometer) meet vacuümdruk.

Wat is het verschil tussen een vacuüm manometer en een samengestelde manometer?

Een vacuüm manometer meet druk onder de atmosferische druk, terwijl een samengestelde drukindicator druk meet in zowel positieve als negatieve bereiken (hoge tot lage druk).

Wat is de typische toepassing van een lage druk vacuüm manometer?

Lage druk vacuüm manometers monitoren en controleren vacuümniveaus in HVAC-systemen, laboratoriumexperimenten en industriële processen.