گیج وکیوم پیرانی

گیج وکیوم پیرانی یک نوع سنسور است که برای اندازه‌گیری خلاء در محدوده‌های متوسط تا پایین استفاده می‌شود. این گیج بر اساس اصل هدایت حرارتی کار می‌کند و از یک سیم فلزی (معمولاً تنگستن یا پلاتین) که در مدار الکتریکی قرار دارد و با عبور جریان الکتریکی گرم می‌شود، استفاده می‌کند. با کاهش فشار، تعداد مولکول‌های گاز اطراف سیم کاهش می‌یابد و در نتیجه، انتقال حرارت از سیم به محیط اطراف کمتر می‌شود و دمای سیم افزایش می‌یابد. این تغییر دما باعث تغییر مقاومت الکتریکی سیم می‌شود که با اندازه‌گیری آن می‌توان فشار خلاء را تعیین کرد.

نحوه عملکرد گیج وکیوم پیرانی:

۱٫ گرمایش سیم:
یک سیم فلزی در داخل گیج وکیوم پیرانی قرار دارد که توسط یک جریان الکتریکی گرم می‌شود.
۲٫ انتقال حرارت:
مولکول‌های گاز در تماس با سیم، حرارت را از آن دریافت کرده و به محیط اطراف منتقل می‌کنند.
۳٫ تغییر دما:
با کاهش فشار، تعداد مولکول‌های گاز اطراف سیم کمتر می‌شود، در نتیجه انتقال حرارت کاهش می‌یابد و دمای سیم افزایش می‌یابد.
۴٫ اندازه‌گیری مقاومت:
تغییر دمای سیم باعث تغییر مقاومت الکتریکی آن می‌شود. با اندازه‌گیری این تغییر مقاومت، می‌توان فشار خلاء را تعیین کرد.

مزایای گیج وکیوم پیرانی:

محدوده وسیع اندازه‌گیری:
این گیج‌ها می‌توانند در محدوده وسیعی از فشارها، از فشار اتمسفر تا مقادیر بسیار پایین خلاء، کار کنند.
سادگی ساختار:
ساختار این گیج‌ها نسبتاً ساده است و قطعات متحرک کمی دارند.
دقت مناسب:
گیج‌های پیرانی دقت مناسبی در اندازه‌گیری فشار خلاء دارند، به ویژه در محدوده خلاء متوسط.
هزینه نسبتاً پایین:
در مقایسه با سایر انواع گیج‌های خلا، گیج‌های پیرانی معمولاً ارزان‌تر هستند.

کاربردها:

گیج‌های وکیوم پیرانی در بسیاری از صنایع و کاربردها که نیاز به اندازه‌گیری فشار خلاء دارند، استفاده می‌شوند، از جمله:

صنایع نیمه‌رسانا
صنایع داروسازی
تحقیقات علمی
تجهیزات آزمایشگاهی
سیستم‌های تهویه و تبرید
کوره‌های خلاء
دستگاه‌های فریز درایر

انواع گیج پیرانی:

گیج‌های پیرانی سنتی:
در این نوع، جریان یا ولتاژ فیلامان ثابت است و با تغییر فشار، تعادل پل ویتسون (Wheatstone Bridge) به هم می‌خورد و از طریق اندازه‌گیری جریان عبوری از پل، فشار تعیین می‌شود.
گیج‌های پیرانی با فیدبک:
در این نوع، با تغییر فشار و دما، ولتاژ فیلامان به گونه‌ای تنظیم می‌شود که تعادل پل ویتسون حفظ شود و سرعت پاسخ‌دهی افزایش می‌یابد.