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HORIBA堀场电容式压力计:高精度工业压力测量的核心技术解析

更新时间:2025-10-21      点击次数:17

在半导体制造、真空工艺等工业领域,精确的压力测量直接关系到产品质量与工艺稳定性,HORIBA堀场的电容式压力计正是为此而生的精密测量利器。

在现代工业生产和科研实验中,精确的压力测量对工艺控制、质量保障和安全运行至关重要。日本HORIBA堀场作为的分析测量仪器制造商,其电容式压力计系列产品凭借的精度、稳定性及耐腐蚀性,成为半导体、电子制造、化工等领域的关键测量工具。


01 核心工作原理:电容变化的精密测量

HORIBA电容式压力计基于电容变化原理进行压力测量。其核心是一个由金属膜片组成的电容器结构,当膜片两侧存在压力差时,膜片会发生形变,从而改变两个电极之间的电容量。

根据平行板电容器的基本公式 C=εA/d(其中C为电容量,ε为介电常数,A为极板相对面积,d为极板间距),改变极板间距d会引起电容量的变化。

HORIBA采用创新的电极结构微型自加热设计,使这种原理转化为高精度的实际测量能力。

通过测量电容量的变化,仪器可以精确计算出被测压力值,并将物理压力参数转换为标准电信号输出,通常为4-20mA模拟信号或数字信号。

这种基于电容变化的测量原理,赋予了HORIBA压力计的精度出色的长期稳定性,使其能够在苛刻的工业环境中保持可靠的测量性能

02 产品系列与主要型号

HORIBA堀场提供了多种型号的电容式压力计,以满足不同应用场景的需求。

VG-200S绝对压力计是HORIBA STEC系列中的代表产品,采用模拟显示设计,压力测量范围0-1.33 bar,工艺温度最高可达100°C

该型号采用SUS316L隔膜材质,提供了温度控制(55°C或100°C)和非加热型两种选择,适用于对稳定性要求高的真空工艺环境。

VG-221S电容式压力计同样是一款高性能产品,以其高精度优异的气体依赖性著称

它采用一键调零设计,操作简便,电源要求为+/-15VDC或24VDC,符合CE和RoHS标准,体现了HORIBA产品在安全性和环保方面的承诺

VG-521电容压力隔膜真空表则配备了PI功能最新算法,即使面对快速的压力波动也能实现稳定的流量控制

多量程/多气体功能允许用户更改气体类型和满量程流量,并在1秒内完成全量程快速响应,大大提高了工艺流程的灵活性和效率

03 技术特点与性能优势

HORIBA电容式压力计融合了多项先进技术,形成了其显著的产品优势。

高精度与稳定性

HORIBA电容式压力计具有的测量精度,其压力输出对气体种类的依赖性较小

采用创新的电极结构微型自加热设计,确保了产品在长期使用中保持高性能和高稳定性。这种稳定性在连续运行的工业环境中尤为重要,可大幅降低维护成本和停机时间。

优异的耐腐蚀性

采用SUS316L不锈钢隔膜等优质材料,使HORIBA压力计能够适应各种腐蚀性气体环境

在半导体工艺中,经常会使用到腐蚀性气体,这一特性显著延长了仪表的使用寿命,提高了在恶劣环境下的可靠性。

灵活的温度控制

HORIBA电容式压力计提供温度控制版本(55°C或100°C)或非加热型选择

这一特点使用户能够根据具体应用场景选择适合的型号,在需要精确温度控制的工艺中保持测量的稳定性。

紧凑设计与便捷操作

HORIBA压力计采用紧凑型设计,如VG-521型号的尺寸仅为其他公司产品的1/20,传感器截面尺寸仅5厘米,非常适合整合到设备中

一键调零功能简化了操作流程,降低了使用门槛

04 主要应用领域

HORIBA电容式压力计凭借其性能,在多个高科技产业中发挥着关键作用。

半导体制造业

在半导体制造领域,绝对压力测量对各种真空工艺至关重要

HORIBA电容式压力计用于刻蚀、CVD、PVD等关键工艺环节,确保真空环境的压力稳定,直接影响芯片生产的良率和性能。

平板显示(FPD)与硬盘(HDD)制造

在FPD和HDD制造过程中,需要精确的真空压力控制以确保产品质量

HORIBA压力计能够在这些行业的真空工艺中提供可靠的压力数据,保障大规模生产的稳定性。

光伏(PV)与涂层行业

太阳能电池制造和精密涂层工艺对压力测量同样有严格要求

HORIBA压力计的高精度特性满足了这些行业对工艺控制的高标准要求,有助于提高能源转换效率和涂层均匀性。

化工与电子行业

在化工过程和电子元件制造中,HORIBA压力计广泛应用于真空炉、分析仪器等设备

耐腐蚀性多气体兼容性使它们能够适应复杂的工业环境。

05 电容式压力计的操作与调校

正确操作和定期调校是确保电容式压力计长期稳定运行的关键。

基本操作原理

电容式压力计通常采用二线制连接,供电电压为24VDC,输出4-20mA的标准信号。

这种标准化设计使它们能够轻松集成到各种工业控制系统中,与指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表配合使用。

调校方法

电容式压力计的调校主要包括零点调整量程调整

在调校前,通常需要先将阻尼电位器反时针调到极限位置,即关掉阻尼作用。

零点调整是在输入差压为0时,调整变送器输出为4mA;量程调整则是加入相当于满度输出的差压信号,调节量程电位器,使变送器输出为20mA。

需要注意的是,仪表的零点调整和量程调整会相互影响,因此在调校时必须反复调整零点和满度,才能使仪表满足精度要求。

迁移功能

HORIBA电容式压力计支持零点迁移功能,可根据实际应用需要进行正迁移或负迁移。

这一功能使压力计能够适应不同的测量范围,提高在特定工况下的测量精度和灵敏度。


从半导体芯片的真空蚀刻车间到太阳能电池的涂层生产线,HORIBA堀场的电容式压力计以其的精度、稳定的性能和的耐用性,成为工业制造领域中的关键测量设备。

随着工业技术不断发展,对精密测量的要求将愈发严格,HORIBA电容式压力计将继续在全球工业进程中发挥着精准感知与可靠控制的重要作用。


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