Comprender el calibre Pirani

El medidor Pirani es un medidor de conductividad térmica confiable que se usa para monitorear presiones en sistemas de vacío. A Marcello Pirani se le ocurrió la idea en 1906. Al usar efectivamente un termómetro de resistencia como elemento calentado, el medidor Pirani elimina el uso de un termopar para detectar la temperatura (como en el medidor de termopar).

En este artículo, aprenderá la definición, las aplicaciones, las partes, el diagrama, el funcionamiento, las ventajas y las desventajas de un calibre Pirani.

¿Qué es un calibre Pirani?

Un manómetro Pirani es un indicador de conductividad térmica fiable que se utiliza en sistemas de vacío para medir presiones bajas. Funciona suspendiendo un alambre de metal caliente en un tubo y exponiéndolo a un medio de presión de gas. Se utilizan alambres delgados de tungsteno, níquel o platino para hacer estos alambres de metal caliente.

Opera monitoreando el cambio en la conductividad térmica y usando esa información para calcular la presión del sistema. Este manómetro es apropiado para medir presiones en el rango de 0,1 a 100 pascales a presiones muy bajas. El manómetro Pirani se utiliza para medir la presión a bajas presiones y alta presión de vacío. utiliza un gráfico de trama basado en los datos obtenidos.

Diagrama de un calibre Pirani:

Construcción y funcionamiento de un Gálibo Pirani

Se coloca un filamento de metal (típicamente platino) en un tubo que se conecta al sistema cuyo vacío se medirá en el manómetro de Pirani. Una junta de vidrio esmerilado o un conector de metal con brida, sellado con una junta tórica, se usa comúnmente para hacer la conexión. El filamento está conectado a un circuito eléctrico del que se puede tomar una lectura de presión después de la calibración.

Cuando una corriente eléctrica viaja a través de un alambre conductor (filamento de platino), se calienta. A medida que las moléculas de gas chocan con el cable y eliminan el calor, este cable colgado en el gas cederá calor al gas. El número de moléculas presentes disminuirá proporcionalmente a medida que disminuya la presión del gas (por las bombas de vacío), la conductividad del medio circundante disminuirá y el alambre perderá calor más lentamente. Medir la pérdida de calor es una forma indirecta de determinar la presión.

Debido a que la resistencia eléctrica de un cable fluctúa con su temperatura, la prueba de resistencia también indica la temperatura del cable. El puente ahora se usa para determinar el cambio de resistencia del filamento. Cuando se calibra, el cambio de resistencia del filamento del indicador Pirani se convierte en una medida de la presión aplicada.

El cable se mantiene a una resistencia constante R en varios sistemas mediante la gestión de la corriente I que fluye a través de él. Se puede utilizar un circuito puente para establecer la resistencia. La potencia I2R se aplica al cable y la misma potencia se aplica al gas. Como resultado, la corriente requerida para alcanzar este equilibrio es una medida del vacío.

El manómetro puede manejar presiones que van desde 0,5 Torr hasta 103 Torr. Debido a que la conductividad térmica y la capacidad calorífica del gas pueden alterar la lectura del medidor, es posible que sea necesario calibrar el dispositivo antes de poder obtener lecturas correctas. Otros instrumentos, como un manómetro Penning, se utilizan para medir presiones más bajas.

Mira el video a continuación para aprender cómo funciona Pirani Gauge:

Ventajas y desventajas de un calibre Pirani

Ventajas:

A continuación se muestran los beneficios de un calibre Pirani en sus diversas aplicaciones.

• Son resistentes y asequibles.
• A baja presión, produce resultados confiables.
• La presión se puede leer a distancia.
• No se recomienda el medidor de termoacoplador, que es otro tipo de medidor de conductividad térmica.
• Es preferible porque es 10 veces más rápido y puede monitorear un mayor rango de presiones.

Desventajas:

A pesar de las ventajas de un calibre Pirani, aún existen algunas limitaciones. A continuación se presentan las desventajas de un calibre Pirani en sus diversas aplicaciones.

• El calibre Pirani debe examinarse con regularidad.
• Se deben usar diferentes gases para calibrar el medidor Pirani.
• Su funcionamiento requiere el uso de electricidad.

Conclusión

Un manómetro Pirani es un indicador de conductividad térmica fiable que se utiliza en sistemas de vacío para medir presiones bajas. Funciona suspendiendo un alambre de metal caliente en un tubo y exponiéndolo a un medio de presión de gas. Se utilizan alambres delgados de tungsteno, níquel o platino para hacer estos alambres de metal caliente. Eso es todo por este artículo, donde se discuten la definición, aplicaciones, partes, diagrama, funcionamiento, ventajas y desventajas del calibre Pirani.

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