cảm biến chân không vacuum sensor

2.1 Cảm biến chân không bằng phương pháp gián tiếp2.1.1 Cảm biến dùng tính dẫn nhiệt... 2.1.1.1a Cảm biến chân không dùng cặp nhiệtCặp nhiệt: Thay đổi nhiệt độ của dây tóc được ghi nhận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT

I MỞ ĐẦU VÀ TỔNG QUAN

460-375TCN 1979 1644 1969 1973 1594 1967 1661 1648 1820 1930 1955

Handbook of Vacuum Technology, ISBN: 978-3-527-40723-1

Không gian

um

sens

or

Đầu tư ra sao?

Phát triển như thế nào?

Ứng dụng ra sao?

NGUYÊN LÝ VÀ CẤU TẠO

Phần II Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của các loại cảm biến chân không

Các loại cảm biến chân không

2.1 Cảm biến chân không bằng phương pháp gián tiếp

2.1.1 Cảm biến dùng tính dẫn nhiệt

2.1.1.1a Cảm biến chân không dùng cặp nhiệt

Cặp nhiệt: Thay đổi nhiệt độ của dây tóc được ghi nhận bởi một cặp nhiệt điện

Phạm vi: 5 đến 10-3 mbar (Trên 5, nhiệt

độ thay đổi sợi rất ít)

Ưu điểm: Sử dụng năng lượng rất thấp

2.1.1.1b Cảm biến chân không dùng phương pháp Pirani

Điện áp không đổi Pirani: Điện

áp đặt lên dây tóc là không đổi,

nhiệt độ thay đổi

Phạm vi: 10 đến 10-3 mbar

Vấn đề: ô nhiễm (bởi dầu, vv)

2.1.1.1b Cảm biến chân không dùng phương pháp Pirani

2.1.1.2 Cảm biến chân không dùng phép đo ion hoá

2.1.1.2a Phép đo ion hoá dùng phương pháp Hot cathode

Lý thuyết: Phát xạ nhiệt điện tử

Sự đốt nóng electron nhờ làm nóng dây tóc và tăng tốc cho chúng hướng tới một cái lồng lưới hình trụ Electron va chạm với các phân tử khí có trong môi trường và ion hóa một số trong số chúng.

Một dây nằm ở trung tâm của hình trụ thu thập các ion, tạo ra dòng điện Dòng điện tỉ lệ với áp suất cần đo Yêu cầu năng lượng của một dây tóc thông thường cho phát xạ 1mA là 10-15 W

Range: 10-3 đến 10-10 mbar

Giới hạn dưới: phát tia X từ lưới điện.

Giới hạn trên: Các phản ứng là phi tuyến tính và nguy cơ

cháy dây tóc.

2.1.1.2 Cảm biến chân không dùng phép đo ion hoá 2.1.1.2a Phép đo ion hoá dùng phương pháp Hot cathode

2.1.1.2a Phép đo ion hoá dùng phương pháp Hot cathode

Ưu điểm: Phụ thuộc tuyến tính của bộ thu dòng về áp lực chính xác hơn, ổn định và dùng nhiều lần hơn CCG.

Các vấn đề:

• Phản ứng của các phân tử khí với dây tóc nóng, ảnh hưởng đến các thành phần của khí, độ tin cậy

(Nhiệt độ hoạt động thông thường 1700 ºC, đủ nóng để phá vỡ nhiều phân tử khí thành các mảnh nhỏ hơn)

• Tuổi thọ Filament (bị ảnh hưởng bởi bắn phá ion, hoạt động áp lực cao hoặc hiệu ứng hóa học)

• Delay (trạng thái cân bằng nhiệt) ( vài phút đến vài tuần)

Phức tạp hơn, đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, kích thước lớn hơn CCG rò rỉ hiện nay thông qua các lớp dẫn

2.1.1.2b Phép đo ion hoá dùng phương pháp Cole cathode

Range: 0,01 đến 10-7 mbar.

Lý thuyết: Các electron được phát ra từ một cathode lạnh (nhiệt độ phòng) khi chúng ta đặt một điện áp đủ lớn Nếu chúng ta gia tốc cho các electron để giải phóng chúng, chúng ta có thể có electron năng lượng có khả năng ion hóa khí trong hệ thống Chúng ta tăng quãng đường tự do trung bình của electron bằng cách áp dụng một từ trường Điều này làm tăng tỷ lệ ion hóa mỗi electron, và chúng ta

có được một dòng ion đó là đủ lớn để đo mà không cần khuếch đại.

2.1.1.2b Phép đo ion hoá dùng phương pháp Cole cathode

Ưu điểm: Nhanh hơn HCG

Không dùng Filament nên không sợ bị đốt cháy

Độ nhớt và áp suất có thể được tính từ sự sụt giảm của tần số ν với thời gian từ công thức:

Trong đó:

r là bán kính của quả bóng,

ρK mật độ khí,

ν (t) tần số bóng tại thời điểm t,

ν (0) tần số ban đầu của phép đo,

α hệ số nghỉ,

v là vận tốc trung bình của các hạt khí

2.1.1.3 Cảm biến chân không dùng phương pháp Spining Rotor

Phạm vi: áp suất khí quyển đến 10-6 mbar

Lý thuyết: Thay đổi điện dung giữa các điện cực

(hoặc điện cực) và cơ hoành

Vấn đề: Nhạy cảm với nhiệt độ, dầu

Ưu điểm: Độ ổn định cao, tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu

lớn

Đáp ứng nhanh, độ chính xác cao

2.1.1.3 Cảm biến chân không bằng phương pháp trực tiếp

Cảm biến chân không dùng áp kế điện dung

2.1.1.3 Cảm biến chân không bằng phương pháp phân tích khí

Phạm vi: toàn bộ áp suất

Lý thuyết: Dựa trên phân tích khí bằng cách ion hóa,

tách, và phát hiện các ion để xác định áp suất riêng phần

của các khí trong một hệ thống chân không

Vấn đề: Hệ thống phức tạp, tinh vi, công nghệ cao.

Ưu điểm: Đo được tất cả các loại áp suất từ khí quyển

cho đến chân không siêu cao

Độ chính xác cao

Ổn định

III HỆ THỐNG VÀ ỨNG DỤNG

CẢM BIẾN ĐƯỜNG ỐNG NẠP MAP

CẢM BIẾN ĐƯỜNG ỐNG NẠP MAP

CẤU TẠO

GIÁ THÀNH

GIÁ THÀNH

VAI TRÒ

NGUYÊN LÝ

NHIỆM VỤ

CẤU TẠO

NGUYÊN LÝ

VAI TRÒ TRONG HỆ THỐNG

Standard AS52 Corolla | All Trac | 4 Cyl 1.6L

Corolla | Base | 4 Cyl 1.8L | 4 Cyl 1.6L

….

70.76$

Beck Arnley 158-0657 Corolla | All Submodels | All Engines

Celica | All Submodels | All Engines

Bảng giá một số loại cảm biến MAP của hãng TOYOTA

Giá trên tham khảo tại http://www.autopartswarehouse.com/shop_parts/map_sensor/toyota.html?redirect=1