Qu’est-ce qu’une jauge à vide Pirani ?
Une jauge à vide Pirani est un capteur qui utilise la résistance électrique pour mesurer le degré de vide.
Elles sont utilisées dans de nombreuses situations pour mesurer le degré de vide, car la petite taille de l’appareil le rend facile à transporter et simple d’utilisation. Ces jauges sont également connues sous le nom de “Jauge Pirani”.
Elles se caractérisent par leur construction simple et leur faible coût. Lorsque l’élément de mesure est placé dans l’environnement de mesure, le courant vers l’élément de mesure change en fonction du niveau de vide, ce qui permet de mesurer le niveau de vide. En général, ces jauges se composent d’un contrôleur et d’un élément de mesure. Elles ont également une plage de mesure d’environ 0,5 Pa à 2 KPa.
En principe, d’autres jauges à vide sont nécessaires pour les mesures où les valeurs de pression sont importantes, car la précision devient médiocre à l’extrémité inférieure de la plage de mesure. Certaines jauges à vide Pirani sont équipées d’un élément de mesure et d’un contrôleur séparés.
D’autres jauges à vide ne peuvent être utilisées que dans la plage de mesure et se cassent si elles sont utilisées en dehors de celle-ci. Toutefois, celle à Pirani ne pose pas ce genre de problème et peut fonctionner à partir de la pression atmosphérique.
Utilisations des jauges à vide Pirani
Les jauges à vide Pirani sont utilisées dans les circuits de fluides connectés à des chambres et des tubes de quartz où le contrôle de la portée du vide est nécessaire ainsi qu’où la propreté de la surface est requise. Elles servent souvent à mesurer plus précisément le vide moyen.
Il s’agit du vide qui peut être atteint avec une pompe à vide rotative à huile, par exemple lors de la mesure de l’aspiration de gaz CFC. Les Jauges à vide Pirani sont souvent utilisées dans les conduites d’ébauche des systèmes de pompage à vide poussé à ultra-vide et dans celles de contre-pression.
Toutefois, comme la valeur indiquée varie en fonction du type et de la composition du gaz, un étalonnage suffisant est nécessaire au préalable pour mesurer la pression absolue. Les jauge à vide Pirani servent également à mesurer les conditions de vide dans les expériences physiques et chimiques. Citons par exemple l’évaporation sous vide, la lyophilisation, les instruments médicaux, les analyseurs, les équipements d’application laser, les équipements de pompage sous vide, les espaces de gravure au plasma dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les packs de vide dans les microscopes électroniques.
Principe de la jauge à vide Pirani
Il s’agit de jauges à vide à résistance électrique qui calculent le courant à partir de l’énergie thermique dissipée lorsque le gaz entre en contact avec un fil de platine (Pt) parcouru par un courant électrique. La pression est calculée à rebours de la valeur du courant. Cette pression infinitésimale correspond directement au degré de vide.
La jauge à vide Pirani comporte, à l’intérieur de l’élément de mesure, un fil de platine très fin qui est porté à une température d’environ 200 °C par l’application d’un courant électrique. Lorsque l’air frappe le fil de platine, il lui enlève de la chaleur, ce qui oblige le contrôleur à lui appliquer plus de puissance afin de le maintenir à 200 °C.
Inversement, si aucune molécule de gaz ne frappe le fil de platine, la température de celui-ci peut être maintenue à 200 °C avec moins d’énergie. En mesurant les variations de la puissance fournie au fil, il est possible de mesurer le vide dans l’environnement de mesure.
La gestion du fil de platine est également importante pour maintenir la précision du tube à vide Pirani. Il s’use au fur et à mesure qu’il est mis sous tension et nécessite alors plus de puissance pour atteindre 200 °C qu’à l’état neuf. Il doit donc être remplacé régulièrement. Un nettoyage régulier est également essentiel, car la poussière qui adhère au fil de platine peut affecter la précision de la mesure.
Autres informations sur les jauges à vide
Définition du vide :
La pression est divisée en degrés de vide, tels que le vide faible, le vide moyen, le vide élevé et l’ultra-vide. Les jauges à vide Pirani peuvent mesurer du vide faible au vide moyen.