Vakumda “saflık” ile “basınç” aynı şey değildir. Bir vakum pompasının sistemi daha düşük mutlak basınca indirmesi, ortamda daha az gaz molekülü bulunduğunu gösterir; ancak geride kalan gazların türünü, yağ buharını, su buharını veya başka kirleticileri tek başına göstermez.

Bu nedenle bir vakum sistemini değerlendirirken genellikle iki ayrı soru sorulur:

1. Sistem hangi basınca ulaşıyor?
2. Vakum içerisinde hangi artık gazlar veya kirleticiler bulunuyor?

Önce temel ölçüm mantığı için vakum sensörü nasıl çalışır? sayfasını inceleyebilirsiniz.

Vakum seviyesi nasıl ölçülür?

Vakum seviyesi, sistemin mutlak basıncı ölçülerek belirlenir.

Kullanılan yaygın birimler:

• Pa
• mbar
• Torr

gibi basınç birimleridir.

Mutlak basınç düştükçe sistem daha derin vakuma gider.

Ancak burada önemli nokta şudur:

Daha düşük basınç, otomatik olarak daha temiz veya kimyasal olarak daha “saf” vakum anlamına gelmez.

Örneğin iki sistem aynı toplam basınca ulaşabilir; ancak birinde çoğunlukla su buharı, diğerinde hidrokarbon veya proses gazı kalmış olabilir.

Hangi vakum sensörü kullanılmalıdır?

Tek bir sensör bütün vakum aralığını aynı doğruluk ve prensiple ölçemez.

Bu nedenle uygulamaya göre:

• Diyafram / kapasitif ölçüm
• Pirani
• Termokupl tipi ölçer
• Sıcak katot iyonizasyon
• Soğuk katot iyonizasyon

gibi farklı teknolojiler kullanılır.

Sensör teknolojilerini karşılaştırmak için farklı vakum sensörü türleri sayfasına bakabilirsiniz.

Pirani ölçer neyi gösterir?

Pirani sensörü, gazın ısıl iletkenliğindeki değişimden yararlanarak basıncı tahmin eder.

Bu nedenle:

• Rough ve orta vakum bölgelerinde kullanışlıdır
• Gaz türüne bağlı ölçüm davranışı gösterebilir

Yani hava ile kalibre edilmiş bir Pirani sensörünün farklı bir proses gazında aynı tepkiyi vereceği varsayılmamalıdır.

İyonizasyon ölçer ne için kullanılır?

Yüksek ve ultra yüksek vakum bölgelerinde iyonizasyon tipi göstergeler kullanılabilir.

Bu cihazlar artık gaz moleküllerini iyonlaştırır ve oluşan iyon akımından basınç hakkında bilgi üretir.

Sıcak katot ve soğuk katot tasarımlarının çalışma bölgeleri ve kullanım şartları farklıdır.

Bu nedenle sensör seçiminde sadece “yüksek vakum” ifadesi değil, cihazın gerçek ölçüm aralığı dikkate alınmalıdır.

Pratik seçim kriterleri için vakum sensörü seçimi sayfasını inceleyebilirsiniz.

Basınç düşük ama vakum kirli olabilir mi?

Evet.

Vakum odası çok düşük toplam basınca ulaşmış olsa bile sistemde:

• Su buharı
• Hidrokarbonlar
• Pompa yağı buharı
• Solvent kalıntıları
• Proses gazları
• Malzemelerden çıkan gazlar

bulunabilir.

Bu yüzden özellikle kaplama, yarı iletken, yüzey bilimi ve yüksek vakum uygulamalarında yalnız toplam basınç yeterli bilgi değildir.

Artık gaz analizi nedir?

Vakum içerisindeki gaz bileşimini görmek gerektiğinde RGA – Residual Gas Analyzer kullanılabilir.

RGA genel olarak:

• Gaz moleküllerini iyonlaştırır
• İyonları kütle/yük oranına göre ayırır
• Sistemde hangi gazların bulunduğuna ilişkin bir spektrum üretir

Böylece yalnız “basınç kaç?” sorusu değil, “bu basıncı hangi gazlar oluşturuyor?” sorusu da cevaplanabilir.

Toplam basınç ve kısmi basınç farkı nedir?

Bir vakum odasındaki toplam basınç, farklı gaz türlerinin kısmi basınçlarının toplamıdır.

Örneğin sistemde:

• Su buharı
• Azot
• Oksijen
• Hidrojen
• Hidrokarbonlar

aynı anda bulunabilir.

Vakum göstergesi çoğu durumda toplam basıncı verir; RGA ise gaz bileşimi hakkında çok daha ayrıntılı bilgi sağlar.

Pompa yağı vakum kalitesini etkiler mi?

Yağlı vakum pompalarında kullanılan yağ; pompanın performansını ve uygun olmayan koşullarda proses temizliğini etkileyebilir.

Yağın:

• Kirlenmiş olması
• Yanlış viskozitede veya tipte olması
• Prosesle kimyasal olarak uyumsuz olması

sorun oluşturabilir.

Ayrıca bazı sistemlerde yağ buharının vakum tarafına geri taşınması, yani backstreaming, proses için istenmeyebilir.

Bu nedenle yağlı sistemlerde vakum pompası yağı seçimi önemlidir.

Pompa tipi vakum temizliğini etkiler mi?

Evet, farklı pompa teknolojilerinin proses üzerindeki etkileri farklı olabilir.

Örneğin:

Yağlı rotary vane pompalar bazı proseslerde ekonomik ve başarılıdır; ancak yağ hassasiyeti bulunan uygulamalarda uygun önlemler gerekebilir.

Kuru pompalar proses hacminde yağ bulunmaması gereken uygulamalarda avantaj sağlayabilir.

Turbomolecular, cryogenic veya ion pump gibi sistemler ise çok farklı yüksek vakum şartlarında kullanılır.

Pompa teknolojilerini karşılaştırmak için vakum pompası türleri sayfasına bakabilirsiniz.

Outgassing nedir?

Vakum altında sistem içerisindeki malzemeler yüzeylerinde veya bünyelerinde tutulan gazları serbest bırakabilir.

Bu olaya outgassing denir.

Kaynaklar arasında:

• Plastik parçalar
• Elastomer contalar
• Yağ ve gresler
• Yapıştırıcılar
• Nem tutmuş yüzeyler

bulunabilir.

Yüksek vakum sistemlerinde kullanılacak malzeme seçimi bu yüzden önemlidir.

Bu konu vakum teknolojilerinde kullanılan malzemeler ile doğrudan ilişkilidir.

Bake-out neden yapılır?

Yüksek ve ultra yüksek vakum sistemlerinde hazne ve bağlantılar kontrollü şekilde ısıtılarak yüzeylerde tutulan su ve diğer uçucu maddelerin daha hızlı uzaklaştırılması sağlanabilir.

Bu işlem bake-out olarak adlandırılır.

Ancak uygulanabilecek sıcaklık:

• Conta malzemelerine
• Sensörlere
• Elektrik bağlantılarına
• Hazne ve proses ekipmanına

uygun olmalıdır.

Vakum pompasının bakımı ölçülen vakumu etkiler mi?

Evet.

Kirlenmiş yağ, tıkalı filtre, aşınmış conta veya pompa içerisindeki proses birikintileri:

• Ulaşılabilen basıncı kötüleştirebilir
• Pump-down süresini uzatabilir
• Kirletici yükünü artırabilir

Bu nedenle ölçüm kötüleştiğinde yalnız sensörü değil, vakum pompasının bakım durumunu da kontrol etmek gerekir.

Gerçek vakum performansı nasıl değerlendirilir?

Bir sistemi değerlendirirken yalnız katalogdaki pompa son basıncına bakılmamalıdır.

Pratik olarak:

• Pump-down süresi
• Kararlı çalışma basıncı
• Kaçak oranı
• Gaz yükü
• Outgassing
• Artık gaz bileşimi

birlikte değerlendirilir.

Pompanın gerçek prosese uygunluğu için vakum pompası seçim kriterleri de önemlidir.

Vakum “saflığı” kısaca nasıl kontrol edilir?

Yalnız vakum seviyesi gerekiyorsa:
Uygun vakum göstergesiyle toplam basıncı ölçün.

Gaz bileşimi önemliyse:
RGA veya uygun gaz analiz yöntemi kullanın.

Proses temizliği önemliyse:
Yağ, backstreaming, malzeme outgassing, nem, kaçak ve proses kalıntılarını birlikte değerlendirin.

Yani:

Düşük basınç = derin vakum.
Düşük basınç ≠ otomatik olarak temiz veya “saf” vakum.

---

İlgili vakum konuları

Vakum sensörü nasıl çalışır? | Vakum sensörü türleri | Vakum sensörü seçimi

Vakum pompası türleri | Vakum pompası bakımı | Vakum pompası yağları | Vakum pompası seçimi

Vakum teknolojisi:
Vakum sistemlerinde kullanılan malzemeler | Vakum güvenliği

Ana bölümler:
Vakum pompaları ana sayfa | Vakum sensörleri | Vakum SSS

Vakum kalitesi değerlendirilirken toplam basınç ile artık gaz bileşimini birbirinden ayırmak gerekir. Basınç göstergesi vakum seviyesini, RGA ise gerektiğinde kalan gazların bileşimini değerlendirmeye yardımcı olur.

Bu yazıyı Otomasyon AVM'yi kaynak göstererek paylaşabilirsiniz.