Inaltsverzeichnis Druck Druckeinheiten Umrechnungen der Druckeinheiten Anwendungen Vakuumbereiche Strömungsarten Vakuummeter Eichen von Vakuummetern
Druck
Druckeinheiten
Druckeinheiten
Druckeinheiten Pascal (SI-Einheit) bar atm
Druckeinheiten Pascal (SI-Einheit) bar atm Torr = mm Hg
Umrechnungen der Einheiten
Umrechnungen der Einheiten 1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 100000 Pa
Umrechnungen der Einheiten 1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 100000 Pa 1 atm = 101325 Pa
Umrechnungen der Einheiten 1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 100000 Pa 1 atm = 101325 Pa 1 Torr = 133,322 Pa
Umrechnungen der Einheiten 1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 100000 Pa 1 atm = 101325 Pa 1 Torr = 133,322 Pa 1 Torr = 1 mm Hg
Anwendungen: Schmelzen und Entgasen von Metallen Elektronenstrahlschweißen Destillationen, Sublimationen Trocknungen (Gefrier-) von Massengütern, Kunststoffen, Glühlampen und Gasentladungsröhren
Vakuumbereiche
Vakuumbereiche Torr Grobvakuum Feinvakuum
Vakuumbereiche Torr Grobvakuum Feinvakuum Hochvakuum
Vakuumbereiche Torr Grobvakuum Feinvakuum Hochvakuum Ultrahochvakuum
Strömungsarten Grobvakuum viskose Strömung
Strömungsarten Grobvakuum viskose Strömung Feinvakuum Knudsen-Strömung
Strömungsarten Grobvakuum viskose Strömung Feinvakuum Knudsen-Strömung Hochvakuum molekulare Strömung
Strömungsarten Grobvakuum viskose Strömung Feinvakuum Knudsen-Strömung Hochvakuum molekulare Strömung Ultrahochvakuum molekulare Strömung
Mittlere freie Weglänge λ Anzahl der Teilchen pro Volumeneinheit
Viskose Strömung
Viskose Strömung im Grobvakuum kleine mittlere freie Weglänge bei verhältnissmäßig hohen Druck
Viskose Strömung im Grobvakuum kleine mittlere freie Weglänge bei verhältnissmäßig hohen Druck mittlere freie Weglänge viel kleiner als räumliche Dimension λ<< d
Viskose Strömung im Grobvakuum kleine mittlere freie Weglänge bei verhältnissmäßig hohen Druck mittlere freie Weglänge viel kleiner als räumliche Dimension λ<< d Wechselwirkung der Teilchen untereinander, innere Reibung
Molekulare Strömung im Hoch- und im Ultrahochvakuum
Molekulare Strömung im Hoch- und im Ultrahochvakuum große mittlere freie Weglänge, viel größer als räumliche Dimension λ>>d
Molekulare Strömung im Hoch- und im Ultrahochvakuum große mittlere freie Weglänge, viel größer als räumliche dimension λ>>d Wechselwirkung
Knudsen Strömung
Knudsen Strömung
Knudsen Strömung im Feinvakuum Übergang zwischen viskose und molekularer Strömung weder völlig viskos noch ausschließlich molekular
Knudsen Strömung im Feinvakuum Übergang zwischen viskose und molekularer Strömung weder völlig viskos noch ausschließlich molekular mittlere freie Weglänge etwa proportional der räumlichen Dimension λ ≈ d
Vakuummeter
Vakuummeter Bourdon-vakuummeter Kapselfeder-vakuummeter
Vakuummeter Bourdon-vakuummeter Kapselfeder-vakuummeter U-Rohr-Manometer
Vakuummeter Bourdon-vakuummeter Kapselfeder-vakuummeter U-Rohr-Manometer McLeod-Vakuummete
Vakuumeter Wärmeleitfähigkeits Vakuummeter Kapazitäts-Vakuummeter Kalkkathoden-Ionisations- Vakuummeter
Absolute und relative Druckmessung
Absolute und relative Druckmessung absolute Druckmessung: Druck wird direkt gemessen Kraft pro Fläche
Absolute und relative Druckmessung absolute Druckmessung: Druck wird direkt gemessen Kraft pro Fläche Zum Beispiel:
Absolute und relative Druckmessung absolute Druckmessung: Druck wird direkt gemessen Kraft pro Fläche Zum Beispiel: - U-Rohr-Manometer
- McLeod-Vakuummeter
Absolute und relative Druckmessung relative Druckmessung: Druck wird relativ gemessen
Absolute und relative Druckmessung relative Druckmessung: Druck wird relativ gemessen Zum Beispiel:
Absolute und relative Druckmessung relative Druckmessung: Druck wird relativ gemessen Zum Beispiel: - Wärmeleitung
- Gasionisation
Absolute und relative Druckmessung relative Druckmessung: Druck wird relativ gemessen Zum Beispiel: - Wärmeleitung
- Gasionisation
- Kapazität eines Kondensators
Bourdonvakuummeter
Bourdonvakuummeter Messelement ist ein kreisförmig gebogenes Rohr wird ein Vakuum angelegt ändert sich die Krümmung und somit ändert das Rohr seine Lage
Doppelkapselfeder-Vakuummeter
Doppelkapselfeder-Vakuummeter zwei gleichgroße Barometerkapseln fest eingebaut sind über einen Steg miteinader verbunden Um die Kapseln herum im Gehäuse herrscht ein konstanter Druck In der einen Kapsel Vk herrscht ein konstantes Vakuum Die andere ist die Messkapsel
Doppelkapselfeder-Vakuummeter an die Messkapsel wird ein Vakuum angeschlossen dadurch wird die Messkapsel durch den umgebenden Druck zusammengedrückt dadurch wird der Steg verschoben und der Pfeil zeigt den messwert an
U-Rohr-Manometer
U-Rohr-Manometer Ein Schenkel des Rohres ist verschlossen kein Gas ist oberhalb der Flüssigkeitssäule des verschlossenen Schenkels vorhanden bei der Messung zeigt sich ein Unterschied
McLeod-Vakuummeter
McLeod-Vakuummeter Druckausgleich im System Befüllen des Vakuummeters unter Atmosphärendruck Vergleichskapillare auf „0 Markierung“ bringen Höhendifferenz ablesen und Druck zuordnen
McLeod-Vakuummeter Komprimierung des zu messenden Gases festen Volumens Druckerhöhung in der Messkapillare somit eine Ablesung über ein U-Rohr möglich Boyle-Mariottsches Gesetz
Wärmeleitfähigkeits-Vakuummeter
Wärmeleitfähigkeits-Vakuummeter elektrisch beheizter Draht Wärmeableitung ans Gas dadurch Änderung des elektrischen Widerstandes
Wärmeleitfähigkeits-Vakuummeter Druck abhängig von der Wärmeleitung - wenn mittlere freie Weglänge in die Größenordnung der Gefäßabmessungen kommt
dann ist die Wärmeleitfähigkeit proportional dem fallenden Vakuumdruck
Kapazitäts-Vakuummeter
Kapazitäts-Vakuummeter in der befindet sich eine Metallmembran dazu gibt es noch eine Mtallplatte, die fest ist das ganze ist in einen Metallgehäuse die Metallmembran und die Metallplatte bilden einen Kondensator
Kapazitäts-Vakuummeter bei Druckdifferenzen biegt sich die Membran dadurch erfolgt eine Änderung der elektrischen Kapazität
Ionisationsvakuummeter Messung des Drucks über die Teilchenanzahldichte: - Teil der Moleküle wird durch wird durch Elektronenstoß ionisiert.
- diese erzeugten Ionen geben ihre positive Ladung an die Mess-Elektrode weiter
- Der so erzeugte Ionenstrom ist ein Maß für den Druck
Eichung von Vakuummetern Vakuumeter messen im bereich von 760 Torr bis torr zum Eichen im Bereich von 760 bis 1 Torr verwendet man Quecksilbersäulen im Bereich dann bis Torr werden Kompressionsvakuummeter benutzt um dann noch tiefer zu Eichen wird dann auf die niedrigeren Bereiche extrapoliert
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