Memahami Pengukur Pirani

Pengukur Pirani adalah pengukur konduktivitas termal andal yang digunakan untuk memantau tekanan dalam sistem vakum. Marcello Pirani memunculkan ide tersebut pada tahun 1906. Dengan menggunakan termometer resistansi secara efektif sebagai elemen pemanas, pengukur Pirani menghilangkan penggunaan termokopel untuk mendeteksi suhu (seperti pada pengukur termokopel).

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari definisi, aplikasi, suku cadang, diagram, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan pengukur Pirani.

Apa itu pengukur Pirani?

Pengukur Pirani adalah pengukur konduktivitas termal andal yang digunakan dalam sistem vakum untuk mengukur tekanan rendah. Ia bekerja dengan menangguhkan kawat logam panas dalam tabung dan memaparkannya ke media tekanan gas. Kabel tungsten, nikel, atau platinum tipis digunakan untuk membuat kabel logam panas ini.

Ini beroperasi dengan memantau perubahan konduktivitas panas dan menggunakan informasi itu untuk menghitung tekanan sistem. Pengukur ini cocok untuk mengukur tekanan dalam kisaran 0,1 hingga 100 pascal pada tekanan yang sangat rendah. Pirani gauge digunakan untuk mengukur tekanan pada tekanan rendah dan tekanan vakum tinggi. ini menggunakan grafik plot berdasarkan data yang diperoleh.

Diagram pengukur Pirani:

Konstruksi &pengerjaan Pirani Gauge

Sebuah filamen logam (biasanya platinum) ditempatkan dalam tabung yang terpasang pada sistem vakum yang akan diukur dalam pengukur Pirani. Sambungan kaca arde atau konektor logam bergelang, disegel dengan o-ring, biasanya digunakan untuk membuat sambungan. Filamen terpasang ke sirkuit listrik dari mana pembacaan tekanan dapat dilakukan setelah kalibrasi.

Ketika arus listrik mengalir melalui kawat penghantar (filamen platinum), ia memanas. Saat molekul gas berbenturan dengan kawat dan menghilangkan panas, kawat yang digantung dalam gas ini akan kehilangan panas ke gas. Jumlah molekul yang ada akan berkurang secara proporsional ketika tekanan gas diturunkan (oleh pompa vakum), konduktivitas media di sekitarnya akan berkurang, dan kawat akan kehilangan panas lebih lambat. Mengukur kehilangan panas adalah cara tidak langsung untuk menentukan tekanan.

Karena hambatan listrik kawat berfluktuasi dengan suhunya, pengujian hambatan juga menunjukkan suhu kawat. Jembatan sekarang digunakan untuk menentukan perubahan resistansi filamen. Saat dikalibrasi, perubahan resistansi filamen pengukur Pirani menjadi ukuran tekanan yang diterapkan.

Kawat dijaga pada resistansi konstan R di berbagai sistem dengan mengatur arus I yang mengalir melaluinya. Rangkaian jembatan dapat digunakan untuk mengatur resistansi. Daya I2R diterapkan ke kabel, dan daya yang sama diterapkan ke gas. Akibatnya, arus yang dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan ini adalah ukuran vakum.

Pengukur dapat menangani tekanan mulai dari 0,5 Torr hingga 103 Torr. Karena konduktivitas termal dan kapasitas panas gas dapat mengubah pembacaan meter, perangkat mungkin perlu dikalibrasi sebelum pembacaan yang benar dapat diperoleh. Instrumen lain, seperti pengukur Penning, digunakan untuk mengukur tekanan yang lebih rendah.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari cara kerja Pirani Gauge:

Keuntungan dan kerugian dari pengukur Pirani

Keuntungan:

Di bawah ini adalah manfaat pengukur Pirani dalam berbagai aplikasinya.

• Kuat dan terjangkau.
• Pada tekanan rendah, ini menghasilkan hasil yang andal.
• Tekanan dapat dibaca dari jauh.
• Pengukur thermo coupler, yang merupakan jenis pengukur konduktivitas termal lainnya, tidak disarankan.
• Lebih disukai karena 10 kali lebih cepat dan dapat memantau rentang tekanan yang lebih besar.

Kekurangan:

Terlepas dari kelebihan pengukur Pirani, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kelemahan pengukur Pirani dalam berbagai aplikasinya.

• Pengukur Pirani harus diperiksa secara teratur.
• Gas yang berbeda harus digunakan untuk mengkalibrasi pengukur Pirani.
• Pengoperasiannya memerlukan penggunaan listrik.

Kesimpulan

Pengukur Pirani adalah pengukur konduktivitas termal andal yang digunakan dalam sistem vakum untuk mengukur tekanan rendah. Ia bekerja dengan menangguhkan kawat logam panas dalam tabung dan memaparkannya ke media tekanan gas. Kabel tungsten, nikel, atau platinum tipis digunakan untuk membuat kabel logam panas ini. Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, bagian, diagram, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan pengukur Pirani telah dibahas.

Saya harap Anda belajar banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!