Vakuum-Messung und Steuerung


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Der Bereich des technisch genutzten Vakuums erstreckt sich über den großen
Druckbereich von Atmosphärendruck mit etwa 1000 mbar bis zum Ultrahochvakuum
von 10^-12 mbar.
Zur Messung dieser Drücke dienen Vakuummeter.
Die bekannten physikalischen Messmethoden lassen es allerdings nicht zu,
diesen gesamten Druckbereich mit nur einem Messprinzip abzudecken. Für die
Teilbereiche Grob-, Fein-, Hoch- und Ultrahochvakuum gibt es spezielle
Sensoren und Messgeräte.
Zur Abdeckung mehrerer Messbereiche werden diese Systeme auch kombiniert als
Mehrbereichsvakuummeter angeboten.

Grobvakuummeter
Messbereich Atmosphäre bis 1 mbar.
Neben den klassischen Vakuummetern mit mechanischer Messwertabtastung (z.B.
Bourdon-, Kapselfeder-) finden inzwischen Membranmanometer mit elektronischer
Abtastung der Membran sehr starke Verbreitung. Dabei wird das zu messende
Vakuum durch eine Membran getrennt mit einem Referenzvakuum verglichen. Die
ausgelenkte Membran wird dabei entweder durch einen piezoresistiven Aufnehmer
abgetastet (Piezosystem), oder die Membran ist Teil eines Kondensators
(kapazitives System). Die Trennmembran besteht häufig zur besseren chemischen
Beständigkeit aus Aluminiumoxid-Keramik.
Die Druckanzeige dieser Geräte ist gasartunabhängig.

Feinvakuummeter
Messbereich 1 mbar bis ca. 10^-3 mbar.
Zur Druckmessung wird die Wärmeleitfähigkeit der Gase genutzt. Diese
Messgeräte werden häufig als Pirani-Vakuummeter bezeichnet. Sie besitzen als
Messfühler einen dünnen geheizten Metallfaden, welcher Bestandteil einer
geregelten Messbrücke ist. Die benötigte elektrische Energie zur Erhaltung
einer bestimmten Temperatur dieses Messfadens ist druckabhängig und wird daher
als Maß für den Druck verwendet.
Das Messprinzip ist gasartabhängig.

Mehrbereichs- und Hochvakuummeter
Messbereich 2000 bis 6 x 10^-10 mbar.
In diesem Bereich werden Piezo-, CAP-, Mikropirani-, Kombi-, Heiß- und
Kaltkathodensensor eingesetzt, welche nach verschiedenen Messprinzipien
arbeiten.
Die Messprinzipien der Vakuummeter für den Hochvakuumbereich sind vorwiegend
gasartabhängig.


Bei der Auswahl der Messgeräte sind nicht nur der Messbereich, sondern auch
mechanische oder chemische Belastungen und Genauigkeit wichtige Kriterien.

Das umfangreiche ILMVAC Messgerätesortiment bietet Lösungen für die
verschiedenen Druckbereiche und Anwendungen der Vakuumtechnik.
Einige Messgeräte verfügen über eine Steuerelektronik und sind damit als
Vakuumcontroller einsetzbar.