BPG400真空规管中文手册

.z.IR090热阴极电离复合真空计使用说明书BG804171BE目录产品标识 有效围 使用围 工作原理 注册商标 1 安全 1.1 使用符号 1.2 人员素质 1.3 一般安全规则 1.4 赔偿责任与保修 2 技术参数 3 安装 3.1 真空连接 3.1.1 拆卸和安装电子学单元 3.1.2 安装延伸件 3.2 电源连接 3.2.1 与BIVACIT23一起使用 3.2.2 与其它测量仪器一起使用 4 运行 4.1 测量原理，测量特性 4.2 真空计工作原理 4.3 除气 4.4 显示器 4.5 RS232C接口 4.5.1 功能说明 4.5.1.1 IR090输出 4.5.1.2 IR090输入 5 维护 5.1 维护 5.2 真空计调整 5.3 真空计清洗 5.4 安装障板 5.5 更换障板 5.6 更换规管 5.7 故障查找 6 拆卸 7 产品返修 8 9 备件 10 废物处理附录 A. 测量讯号与压强的关系 B. 气体种类与压强的关系污染申报表 参阅本说明书中的章节，采用符号（→*Y）。参阅其它文献，采用符号（→［Z］）。产品标识 与LeyboldInficon联系时，请标明产品标牌上给出的信息。将信息复制在标牌的复印件上。 有效围本说明书适用于下列件号的产品 不带显示器 12090 （法兰DN25ISO-KF） 12092 （法兰DN40CF-R） 带显示器 12091 （法兰DN25ISO-KF） 12094 （法兰DN40CF-R） 产品的件号在标牌上标明。本公司保留对说明书不预先通知的技术更改权。使用围IR090用于在压强5×10-10…1000毫巴围非易燃性气体和气体混合物的真空测量。 真空计规管是SKYSmart真空计规管系列的一个组成部分。可 与BIVACIT23或其它测量仪器一起工作。工作原理在整个测量围，热阴极电离复合真空计有连续的测量特性。 它的测量讯号是对数压强输出。 真空计的功能包括BA规热阴极电离测量系统（用于p＜2.0×10-2毫巴）和皮拉尼测量系统（用于p＞5.5×10-3毫巴）。在2.0×10-2毫巴至p＞5.5×10-3毫巴的交叉压强围，输出两个测量系统的混合讯号。只有当皮拉尼测量系统的压强低于2.4×10-2毫巴的阈值时，才能转换至热阴极测量系统（防止灯丝烧断）。当压强超过3.2×10-2毫巴时切断电源。注册商标bivacLeyboldSKYLeyboldInficon1 安全1.1 使用符号 危险有关防止任何人身伤害的信息。警告有关防止设备和环境损伤的信息。注有关正确掌握或使用的信息。如不注意可导致设备故障或局部损伤。 提示，建议 1.2 人员素质技术熟练的人员本说明书中涉及的全部工作必须由经过技术培训、有经验的或由产品的最终用户委派的人员执行。 1.3 一般安全规则 • 遵守安全使用规则，对过程介质采取必要的预防措施。 注意材料（→第7页）与过程介质之间可能的反应。注意用于产品产生的热导致过程介质可能产生的反应。• 全部工作必须在遵守安全使用规则和必要的预防措施下进 行。注意本说明书中的安全要点。• 在开始工作前，检查是否有被污染的真空元件。当处理被污 染的元件时，遵守有关的规程和采取必要的预防措施。 与其它用户交流安全方面的经验。1.4 赔偿与保修责任 如最终用户或第三方有以下情况，LeyboldInficon将不承担赔偿 与保修责任。 • 不理会本说明书中的要求• 在不适当的状态下使用本产品• 对产品作任何变动（修改，更改等）• 使用不是相应产品文件中所列的 对所使用的过程介质，由最终用户负责。技术参数测量 测量围（空气，氮，氧） 5×10-10至1000毫巴,连续 精度 15%读值 （10-8至10-2毫巴） （5分钟后稳定） 重复性 5%读值 （10-8至10-2毫巴） （5分钟后稳定） 与气体种类的关系 附录B发射 发射on阈值 2.4×10-2毫巴 发射off阈值 3.2×10-2毫巴 发射电流p≤7.2×10-6毫巴5毫安7.2×10-6＜p＜3.2×10-2毫巴 25微安 发射电流转换 25微安5毫安7.2×10-6毫巴5毫安25微安3.2×10-5毫巴除气 电流 约16毫安/约4.0瓦 （p＜7.2×10-6毫巴） 控制输入讯号 0伏/24伏，PLC-值，高动态 时长 至多3分，接着自动停止 在除气模式中，IR090保持提供测量值，误差大于正常运行。输出讯号 输出讯号 0至10伏 测量围 0.774伏5×10-10毫巴 10伏1000毫巴 电压与压强的关系 对数，0.75伏/量级 误差讯号 ＜0.3伏/0.5伏（→第25页） 最小负荷 10仟欧RS232C接口 波特率 9000波特 数据格式 二进位数据组 8数据位 1停止位 无奇偶位 无同步交换 讯号值 ≈±8伏 连接件T×D（传送数据）接脚13R×D（接收数据）接脚14GND（外壳接地）接脚15显示器 平板型 LCD-点阵，32×16象素 带有本底照明 尺寸 16.0×11.2毫米2 压强单位 毫巴（缺省），乇，帕 电源 危险真空计必须连接符合超低电压接地保护（SELV-E，按照EN61010）要求的电源和测量仪器。连接真空计必须有保险丝。 真空计电压 24伏直流（20至28伏）2） 最大纹波2Vpp 功率损耗标准≤0.5安除气≤0.8安发射起始（＜200毫安）≤1.4安 功率损耗 ≤16瓦 保险丝1）≤1.25AT 规管电缆 电连接件 DSub连接件，15脚，插头 电缆仅用于模拟值 无除气功能 4极加屏蔽用于模拟值 有除气功能 5极加屏蔽全部功能 包括RS232C接口 7极加屏蔽 电缆长度，最长（24伏直流） 35毫米（0.25毫米2导线） 50毫米（0.34毫米2导线） 100毫米（1.0毫米2导线） 用于RS232C工作 ≤30米 真空 真空侧的材料 不锈钢，铱，氧化钇，玻璃， NiFe，NiCr，钨，钼，铜 容积DN25ISO-KF≤24毫升DN40CF-R≤34毫升 压强，最大 2巴（绝对） 环境 允许温度储存-20℃至70℃工作0℃至50℃烘烤+150℃（无电子学单元或 带延伸件→第28页） 相对湿度 （年平均/在60天中）≤65/85%（无凝聚） 使用 仅室 海拔高至2000米NN 保护类型 IP301）BIVACIT23满足这些要求2）电源的最低电压必须随测量电缆的长度等比增加 尺寸 法兰DN25ISO-KF 测量［毫米］ 重量 285克 法兰DN40CF-R 测量［毫米］ 重量 550克3安装3.1 真空连接注注意：真空元件灰尘与损伤将影响真空元件的功能取持真空元件时采取适当措施确保清洁和防止损伤危险注意：真空系统中有压力＞1巴如不正确或不小心地夹紧和打开，可能受到弹开部件的伤害，或受到泄漏的保护气体伤害采用可使用工具打开或夹紧的夹具（如软管卡箍夹环）危险注意：电源电压不正确接地的产品在故障中是极危险的真空计必须电连接至接地的真空室。连接件必须符合EN61010的保护接地要求：•CF法兰满足这个要求•KF法兰的真空计，使用导体的金属夹环• 真空计可任何方向安装。但不允许任何微粒或凝聚物进入测 量室。• 必须有足够的安装空间（第8页）。• 如必须无电子学单元时才能连接法兰，卸下电子学单元（ 第10页）。• 建议采用金属密封的真空法兰（超密封环第28页），因 为橡胶密封（Vitilan，Viton）可影响测量精度，释放气体于10-6毫巴量级。• 真空计装有筛网。存在严重污染的应用条件下建议安装选 件障板（第28页）以防止光和快粒子损坏电极（第24 页）。• 规管可烘烤至150℃。温度50℃以上必须卸下电子学单元 （第10页）或安装（第11页）延伸件（第28页）。 步骤 1 取下保护盖 维护时需要 使用保护盖连接法兰安装真空计时，注意连接件周围是否在真空计安装后允许插入调整针杆（第21页）。安装带有显示器的真空计时注意要便于阅读显示器。拆卸和安装电子学单元需用工具/材料 • L型六角板手2.5毫米拆卸 a） 拧下电子学单元（2）侧面的六角螺钉（1）卸下电子学单元，不要扭转它。 安装 a） 将电子学单元放置在规管（3）上（注意接脚（4）的正确位 置）。 b） 将电子学单元插至机械止点，并用六角螺钉（1）锁住它。3.1.2安装延伸件使用选件延伸件（→见第28页）规管可在运行中烘烤至150℃（仅在p＜10-2毫巴，因为在高温下皮拉尼规管测量不正确）。注注意：上升的热量如带有延伸件的电子学单元位于规管上方，当烘烤时可因上升的热量而被损坏。将规管水平方向安装。 烘烤区域 步骤 a） 取下电子学单元（2）（→见第10页）。 b） 将规管（3）插入延伸件（6）至机械止点，注意接脚（4） 的正确位置。 c） 用六角螺钉（7）紧固规管。d） 插入电子学单元（2）至机械止点，注意接脚（4a）的正确位置。 e） 用六角螺钉（1）紧固电子学单元（2）。 3.2 电源连接3.2.1与BIVACIT23一起使用如真空计与BIVACIT23一起使用需要一根规管电缆（→见第28页）。• 将插头连接真空计，并用螺丝紧固。• 电缆另一端的插头与BIVACIT23连接，并紧固。与其它测量仪器一起使用真空计可与其它测量仪器一起使用在此情况下，需使用单独的规管电缆（预配置电缆→见第28页）。电缆长度不超过5米（导体截面0.34毫米2），可在正讯号输出（接脚2）与公共接地GND（接脚5）之间测量，不影响测量精度。如电缆长度超过5米，建议在正讯号输出（接脚2）与讯号接地（接脚12）之间进行测量（由于在电源接地线上的功率损失，最大允许电缆长度的公用模式讯号约为1.0伏）。 步骤 1 打开电缆合（D-Sub，15-脚， 插座）。准备电缆。按图焊接规管电缆。图1 电连接件 接脚1 未用 接脚2 讯号输出 （测量讯号） 接脚3 未用 接脚4 未用 接脚5 电源接地GND 接脚6 未用 接脚7 除气on， 电缆合，焊接侧 高动态 接脚8 电源24伏直流 接脚9 未用 接脚10 未用 接脚11 未用 接脚12 讯号接地GND 接脚13 RS232C，T×D 接脚14 RS232C，R×D 接脚15 屏蔽外壳GND警告电源接地GND（接脚5）和屏蔽（接脚15）必须与保护接地连接。不正确的连接、不正确的极性或不允许的电源电压将损坏真空计。 4 装回电缆合。 5 按照测量仪器连接件装备电缆 的另一端 6 插入电缆合。 用螺钉将电缆合 紧固在真空计上 7 将电缆的另一端与测量仪器连接4 运行 当供应电压时，在脚2与脚12之间有测量讯号（测量讯号与压强的关系→附录A）。 估计约10分钟的稳定时间。一旦真空计电源on后，不管压强如何，一直让它保持on。4.1 测量原理，测量特性IR090包含两个单独的测量系统（热阴极B-A计和皮拉尼计）。B-A计 B-A计测量系统按照Bayard-Alpert原理，设计于低*-射线限值。 测量系统原理基于气体电离。由热阴极（F）发射的电子,电离气 体分子，产生的离子与测量室的压强成正比。离子收集极（IC） 收集它们产生离子流I+，并将其输送至测量仪器的静电放大器。 离子流的大小与发射电流Ie、气体种类和气体压强p有关，其 关系式为： 系数C代表规管灵敏度。通常是指对氮气的灵敏度。 测量下限为5×10-10毫巴（金属密封）。为使灵敏度覆盖从5×10-10毫巴至10-2毫巴整个测量围，在高压强围（低真空）使用低发射电流，低压强围（高真空）使用高发射电流。发射电流的转换在压强降低时发生在7.2×10-6毫巴，在压强升高时发生在3.2×10-5毫巴。在转换阈值，IR090可暂时（＜2秒）偏离规定的精度。图1B-A测量系统示意图 F 热阴极（灯丝） IC 离子收集极 EC 电子收集极（筛网）皮拉尼计 在一定限值气体的热导与压强有关。Pirani将这个物理现象用于压强测量。采用自调整电桥作为测量电路（见图2）。传感元件采用细的钨丝。通过适当的控制电路将丝电阻（即温度） 保持不变。测量供应给丝的电功率来测量热导从而测量压强。 自调整电桥的基本原理示于图2中。 图2电桥电压U用于测量气体压强，并进行进一步电处理（线性化，数字化）。 测量围 IR090覆盖从5×10-10毫巴至1000毫巴整个连续的测量围。• 皮拉尼计始终监测压强。• 热阴极计（由皮拉尼计控制）只在压强低于2.4×10-2毫巴下工作。如被测量的压强高于转换阈值，热阴极计被关断，皮拉尼计输出讯号显示测量值。当皮拉尼计的测量值低于转换阈值（p=2.4×10-2毫巴）时，热阴极计接通。热阴极加热后即输出测量值。在5.5×10-3至2.0×10-2毫巴的搭接围两个计均输出讯号（→见图3）。图3当压强上升超过阈值（p=3.2×10-2毫巴）时，热阴极计将被关断。输出将回到皮拉尼计的读值。 与气体种类的关系 测量讯号与气体种类有关。特性曲线对干燥空气，氮和氧是正确的。对其它气体可转换（→见附录B）。 4.2 真空计工作原理 规管测量电流（B-A计和皮拉尼计）由电流/频率转换器转换成与频率有关的测量读值。由微处理器产生这个频率讯号的数字输出，即总压强测量值。这个值有一个0至10伏的模拟输出（脚2/脚12），并可通过RS232C接口（脚13/脚14/脚15）读出数字值。带有显示器的真空计（产品号12091和12094）显示压强值。通过软件，输出压强值限制于10伏（大气压）。除转换测量讯号的功能外，微处理器的功能还包括监测发射电流、基于从两个规管的两次测量计算总压强、压强显示（产品号12091和12094）和通过RS232C接口进行通讯。4.3 除气 污染 注由于污染损坏的真空计不属于保修围。热阴极电离真空计电极系统上的淀积层可导致不稳定的测量读值。建议在低于7.2×10-6毫巴压强下（5毫安发射电流）对阳极进行除气。根据应用，这功能可手动启动或由系统控制器（PLC）自动启动。如烘烤未及时切断，3分钟后IR090将自动关断烘烤。对于重复的除气过程，控制讯号首先必须从ON（24伏）至OFF（0伏），然后重新ON（24伏）开始除气。建议在3分钟除气后通过系统控制器重新将烘烤OFF，以达到一个明确的工作状态。除气过程通过电子轰击将电子收集极的栅丝加热至约700℃。4.4 显示器 产品号为1209112094的真空计装有LCD-点阵，32×16象素两行显示器。第一行显示压强值，第二行显示压强单位，必要时将显示功能和误差。本底照明通常是绿色，当出现故障时变成红色。压强显示为毫巴（缺省）、乇或帕。压强单位可通过RS232C接口改变（→见第20页）。 压强显示 测量，压强单位 功能显示 （无） 皮拉尼模式 E 发射电流25微安 E1 发射电流5毫安 D 除气 R 1000毫巴调整（皮拉尼计） 误差显示 ok 无误差 （本底照明绿色）4 皮拉尼计报警 （本底照明红色） 9 皮拉尼计误差 （本底照明红色） 8 热阴极电离计误差 （本底照明红色） 部数据连接故障 （本底照明红色）4.5 RS232C接口 通过RS232C接口可传送数字测量数据和仪器情况以及设定仪 器参数。4.5.1功能说明RS232C接口工作于双重模式。约每20毫秒发送一个9字节的 字符串。 工作参数 • 9600波特，设定值• 8个数据位• 1个停止位• 无奇偶校验• 无信号交换 要求接线 •T×D 脚13•R×D 脚14•GND 脚15IR090输出 发送的字符串（帧）是9个字节 数据字符串（字节1至字节7）是7个字节 字符串的格式 例： 字节号 数据 字节0 数据字符串长度 （始终7） 字节1 页码 （始终5） 位 字节2 状态 0 发射状态 0=发射off 1=25微安 1 发射状态 2=5毫安 3=除气 2 调整状态 1当1000毫安调整时 3 切换位，用每个已知的字符串改变 4 单位 0=毫巴 1=除气 5 单位 2=帕 字节3 误差 4 误差 5=皮拉尼计未调整好 5 误差 8=电离计误差 6 误差 9=皮拉尼计故障 7 误差 字节4 测量高-字节 字节5 测量低-字节 字节6 软件版号（缺省输出） 字节7 规管型号（IR090：始终10） 字节8 数据字符串的校验和 压强计算 p/毫巴 p/乇 p/帕 例（见上） 高-字节=242，低-字节=48 p［毫巴］=1000毫巴IR090输入 传送至真空计的指令，发送5个字节的字符串（帧）（无＜CR＞）。 字节1至字节3组成数据字符串。 字符串的格式 字节0 数据字符串长度（始终3） 字节1 功能 字节2 地址 字节3 数据 字节4 数据字符串的校验和 下列字符串是可能的：字节号01234在显示中设定单位为毫巴31662078在显示中设定单位为乇31662179在显示中设定单位为帕31662280电源-故障-安全储存当前单位3326262156将除气on（3分钟后将它off）316931481在3分钟前将除气off316931052145 维护5.1 维护 危险注意：污染的部件污染的部件可损害您的健康。在工作前，检查工作部件是否已污染。按照相关的规程，采取必要的措施处理这些部件。5.2 真空计调整 真空计在出厂前已校准。通过使用中不同的气候条件、安装位置、老化或污染（→见17页）和规管更换（→见25页），可产生特性曲线的偏移，必须重新校准。仅皮拉尼计可以调整，只在大气压下调整。按下按钮数字值和模拟值可在大气压下调整至10伏。在下列情况下，调整是必须的：• 在大气压下输出讯号＜10伏或显示器读值＜大气压• 在放空时输出电压在测量压强达到大气压之前达到10伏1）（带显示器的真空计在大气压出现误差指示“5”（皮拉尼规管报警→见18页）。1）由软件将输出电压限制于10伏。需用工具 • 针杆约Ø1.3×50毫米（例如，曲别针）步骤 1 将真空计在大气压下工作约10分钟。如真空计工作在电离 计围前，预期需冷却时间约30分钟。 （真空计温度=室温）。插入针杆通过标志＜全量程＞的开口，按下部的按钮约5秒钟。 当按下约4秒钟时，带显示器的真空计将指示读值“1000毫巴”和功能“A”。调整将自动进行并在另一个4秒钟后停止。功能“A”的指示消失。5.3 真空计清洗 电极系统上的少量淀积物可通过阳极除气去除（除气→见第17页）。在严重污染的情况下可容易地更换障板（→见第24页）。如规管被严重污染必须更换不能清洗（→见第25页）。外壳的清洗用湿布即可。不要使用腐蚀性的或磨损性的清洗剂。注不要让任何液体进入规管。在再次使用前让规管保持良好的干燥状态。5.4 安装障板在严重污染的过程中为保护电极不受光或快速微粒的打击，建议 用选件障板来代替筛网（→见第28页）。注注意：对污染灵敏的区域污染将加长抽空时间。戴上清洁的无纤维手套和使用清洁的工具。需用工具/材料 • 障板（→见28页）• 镊子• 杆子（如铅笔） 步骤 a） 用镊子小心地取出筛网。 b） 在规管开口上小心地放入障板。 c） 在中心位置用杆子将障板往下压，直至它被阻挡住。5.5 更换障板在严重污染的情况下，可容易地更换障板。注注意：对污染灵敏的区域污染将加长抽空时间。戴上清洁的无纤维手套和使用清洁的工具。需用工具/材料 • 新障板（→见第28页）• 螺丝刀，1号• 杆子（如铅笔） 步骤 a） 用螺丝刀小心地取出障板。 b） 在规管开口上小心地放入新的障板。 c） 在中心位置用杆子将障板往下压，直至它被阻挡住。5.6 更换规管以下情况必须更换规管：• 规管被严重污染时• 规管损坏时，例如灯丝已断。需用工具/材料 • L型六角板手，2.5毫米• 更换用规管（→见第28页） 步骤 a） 取下规管（→见第26页） b） 从损坏的规管上取下电子学单元，装在新的规管上（→见第10页） c） 调整真空计（→见第21页）。5.7 故障查找 问题可能原因解决方法测量讯号＜0.2伏连接电缆损坏或未插好检查连接电缆测量讯号始终＜0.29伏无电源电压将电源on真空计在不确定的条件下将真空计off后再on（复位）测量讯号＜0.3伏（显示：误差=8）热阴极计误差（规管故障）更换规管（→见第25页）测量讯号＜0.5伏（显示：误差=9）皮拉尼计误差（规管故障）更换规管（→见第25页）测量讯号＜0.5伏电子学单元未正确安装在规管上检查连接显示：无讯号部数据连接不工作将真空计off，5秒钟后再on更换电子学单元在出现误差的情况下，首先将电源off，5秒钟后再on，可能会有所助益。6拆卸危险注意：污染的部件污染的部件可损害您的健康。在工作前，检查工作部件是否已污染。按照相关的规程，采取必要的措施处理这些部件。注注意：真空元件灰尘与损伤将影响真空元件的功能取拿真空元件时采取适当措施确保清洁和防止损伤 步骤 1 将真空系统放空。 2 将真空计退出运行。拔下连接电缆插头。 4 从真空系统中卸下真空计。 5 盖上保护盖。7 产品返修 警告注意：发送已污染的产品产品送LeyboldInficon返修应无危害性物质（例如：放射性、毒性、腐蚀性或微生物）。遵守有关国家和公司的规定，和附一份完整的污染申报表（→见35页） 无完整的污染申报表的产品将返回发送者。8 订货号24伏直流电源/RS232C线按要求（12106）延伸件，100毫米按要求（12706）BIVACIT23，控制器16380规管电缆带Dsub连接件（真空计）-另一端未规定，10米规管电缆IR090–IT23，10米1636916383障板DN25ISO-KF/DN40CF-R12107超密封圈外支撑环超密封圈的夹环8837588376882779 备件 订购备件时，请提供下列信息：• 仪器标牌上的全部信息• 按备件清单中的订货号和说明订货号IR090规管，法兰DN25ISO-KF（包括L型六角板手）IR090规管，法兰DN40CF-R（包括