微机型数显复合真空计使用说明书范文.doc
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1、微机型数显复合真空计使用说明书282020年4月19日文档仅供参考目 录1、安全说明 12、技术参数 23、工作原理 34、性能概述 45、使用概述 56、规管性能概述 77、规管外形及安装 108、真空计与规管连线 129、真空计开机及显示说明 1310、真空计使用方法 1310.1电阻2单元使用方法 1310.2电阻1与电离复合单元使用方法 1511、真空计去气 17*12、控制功能及设定方法 17*13、控制输出 18*14、扩展功能 20 机箱规格 2215、附录 规管接口 24 常见问题 27 *号内容属选配功能说明,仅选配了此功能相应配置有效1、 安 全 说 明 为确保该真空计的正
2、常功能,使其具有较高的准确度、稳定性和较长的使用寿命,请根据本说明书中规定的允许值和应用条件进行操作和使用。操作、维护和维修该真空计时,请遵守电气设备的安全规范。避免大气压下开启电离规灯丝,这将烧毁电离规灯丝。避免真空系统或管道有真空时,强制拆卸规管。避免用于“正压”的真空系统安装普通规管,应安装承受“正压”的规管。避免真空系统中腐蚀性气体腐蚀电阻规传感丝及电离规各电极,以延长规管寿命。采用适当措施防止误操作或不允许的损坏。如未按本说明书操作,我们将不承担任何责任;有关该真空计及其附件的保证条款也将无效。该说明书使用符号说明: 注意:表示必须遵循的信息,如未遵循可能会导致对人身的伤害和对该真空
3、计的损坏。 表示重要的附加信息和技巧或建议。炫辰钛金保留对产品外观及设计改进和改变的权利,而无需事先通知,产品及配件以实物为准。2、技术参数2.1 电阻单元技术参数:配用规管型号:ZJ-52T电阻规电阻规传感丝冷态电阻值(86.51.7)真空度测量范围(对干燥空气或氮气) 1.01052.5103可测范围。 2.51035.010-1不大于显示值的30% 5.010-11.010-1可测范围。有效控制范围2.51035.010-1Pa。2.2 电离单元技术参数:测量范围:51Pa可测范围 1510-5 Pa不大于显示值的50% 510-5110-5Pa可测范围配用规管型号:ZJ-27电离规规管
4、灵敏度:0.1515% Pa-1。规管加速极(栅极)对地电位:225V3%规管阴极(灯丝)中心点对地电位:25V5%。收集极对地电压:0V。发射电流:100uA3% 5110-1Pa 1mA3% 110-1110-5 Pa离子流放大器示值误差:5110-4 Pa不大于5% 110-4110-5 Pa不大于10%规管除气方式:焦耳去气。有效控制范围:1Pa510-5 Pa2.3其它参数控制输出模式:继电器触点通、断输出。每一组输出为一对常闭和一对常开。控制负载:AC220V/1A(DC28V/5A)无感负载。工作电源:AC220V10%/50HZ。功率:最大功率约40W。工作环境温度:0450C
5、。工作相对湿度85%。机箱规格及开孔尺寸和重量参见附录。3、工作原理3.1电阻单元工作原理 电阻单元采用热传导式电阻真空规(又称皮拉尼规),基于这种规通以电流的热丝温度是随真空(压力)而变化的。由于温度的改变导致热丝电阻的变化。因此用测量电阻的变化来测量真空度。3.2 电离计工作原理 电离单元采用热阴极电离规。基于这种规在低压力(真空)下,对经过电流的电离管灯丝“加热”,使其发射电子,故称热阴极电离规;同时给电离规加速极施加直流高压,使电子在规管电极间产生的电场中被加速,去轰击气体分子使其电离,电离产生的正离子被收集极接收。离子流与气体压力p的关系: I+=KIePK为规管灵敏度,I+为离子流
6、,Ie为发射电流,P为真空系统内压力(真空)。3.3 复合真空计由电阻规管、电离规管和电子学电路组成。电阻单元电路完成电阻规热丝定温功率调节,以及随真空度变化的测量桥路电压信号的采样,放大,经模数(A/D)转换为数字信号。电离单元电路一部份提供电离规管所需的工作电压以及发射电流的稳定;另一部份完成离子流的检测、放大,经模数(A/D)转换为数字信号。以微处理器为核心的数字电路,一方面完成电阻单元真空数字信号非线性处理、运算,最后送显示器显示;一方面完成电离单元数字信号采样、运算,并送显示器显示;同时完成离子流放大量程和发射电流转换的自动切换。另一方面接受前面板各按键指令或后板外控信号指令并发出相
7、应执行指令;同时输出真空控制信号以及真空度模拟信号和计算机通讯信号等。其工作原理功理图如下:电阻规2测量桥路调理电路模数转换(A/D模数转换(A/D))调理电路测量桥路电阻规1微处理器控制输出模拟量输出计算机口输出外控信号按键输入显示器电 源交流AC模数转换(A/D)离子流放大稳发射回路规管灯丝电离规管收集极直流高压加速集真空计电路工作原理框图4、性能概述:本复合真空计:采用经过特殊的稳定的处理工艺,以热容量极小的金属丝作为真空敏感元件的电阻规,从而更大程度地降低零点、满度的漂移。采用特别的定温式工作模式,使其电阻单元具有更宽广的测量范围和更快的响应时间。采用高稳定、高性能直流高压稳压及稳发射
8、电路,以确保电离规各参数稳定运行。采用独特的真空度离子流采样放大电路和保护回路,确保从收集极回路串入的瞬变电压(TVS)强力衰减,使得真空度测量更加稳定和可靠。采用全进口的微处理和数字接口芯片以及模拟与数字分离技术,光电隔离技术,数字滤波等新技术,确保了真空计具有强大的抗干扰能力。采用优化的全自动切换技术,确保真空计自动量程切换平稳和可靠。采用超量程自动关闭电离规灯丝技术,确保因真空系统突然曝露大气而不损坏电离规。采用了外控PLC信号、RS232/RS485信号,开启/关闭电离规最新功能,使得实现真空系统的自动化成为可能。采用国际通用流行的2U标准机箱以及PVC彩色薄膜面板,使真空计外型更为美
9、观、时尚。5、使用概述 真空计为二路电阻测量和一路电离测量,组合为复合真空计。电阻单元2为独立工作单元,由真空计前面板左窗口显示。适宜抽气机组前级管路或其它位置的粗、低真空测量和控制。电阻1和电离组合为复合单元,由真空计前面板右窗口显示。这种复合在自动模式时,可实现电阻1自动开启和关闭电离规实现真实度连续测量和控制:(此模式运行要求电阻规1和电离规安装位置之间应没有压力(真空)差,如同一真空室内等)。这种复合在手动模式时,电阻1和电离规可不受安装位置限制(如不在同一真空室内等),经过手动开启和关闭电离规进行测量和控制。这种复合也可经过外控端口PLC信号等关闭电离规,以实现真空系统在放气降真空之
10、前关闭电离规,避免了在低真空时使点亮的电离规灯丝氧化,以延长规管寿命;同时在真空系统恢复抽真空后又置为自动程序自动开启电离规。可经过前面板完成控制点的设定,以及自动/手动模式测量时的自由切换。可能过前面板零点(真空),满度(大气压)修正小孔,修正电阻单元零点(真空)和满度(大气压)值。可经过面板完成去气功能等操作。真空计前/后面板功能图:ZDF-X-LED前面板ZDF-X-LED后面板ZDF-X前面板ZDF-X后面板6、规管性能概述:该复合真空计采用ZJ-52T电阻规和ZJ-27热阴极电离规。61电阻规性能概述:ZJ-52T电阻规(又称皮拉尼规)采用经过特殊的稳定化处理工艺,以热容量极小的金属
11、丝作为真空敏感元件,并内置了环境温度补偿回路和管口防粉尘等装置。具有量程宽、性能稳定、响应快、抗污染、耐氧化、漂移小、寿命长等特性。适用于粗、低真空测量,即大气压1.0105 Pa至1.010-1 Pa测量。电阻规(皮拉尼规)以气体分子热传导方式来检测真空,这种热传导电阻规在低压力(真空)下,气体传热量与气体的摩尔质量,气体分子温度,热丝表面等有关。因此不同种类的气体对电阻规的灵敏度不同。由于该电阻计设计采用干燥空气(或氮气)校准而得出的工作曲线。因此在真空环境下,相对空气(氮气)的其它气体曲线及修正系数和等效氮压力公式如下:(仅供参考)Peff(等效真空)=KP(显示真空)6.2电离规性能概
12、述 ZJ-27电离规(又称宽量程规),其阴极灯丝采用贵金属氧化物增强了阴极的抗氧化从而提高了耐受瞬时大气冲击的能力,延长了规管寿命。该热阴极电离规的I+/IE与真空P的关系曲线如下图如示:如图所示,当真空度进一步降低时,在Pm处I+/IE将达到一个峰值,然后急剧下降,这种现象称作双值现象。ZJ-27电离规的峰值点(或双值点)为:5.0Pa左右。因此在开启电离规测量时,真空度应高于此点,若真空度低于此点,此时你将会发现异常的真空度显示。如真空度变好时系数本应减小,它却反而增加,或真空度异常偏高等。 ZJ-27电离规虽采用了抗氧化阴极灯丝,但高温灯丝长时间工作在较低真空下(氧气分压相对校高)亦易被
13、氧化,并逐步降低发射能力,使规管寿命缩短。 因此应采取最优的真空系统运行程序,缩短低真空区域停留时间。 并使其保持在高真空区域工作。 或无需测量时暂时关闭电离规。6.3电阻适宜测量范围:2.5103Pa1.0Pa 电离规适宜测量范围:1.0Pa5.010-5Pa 7、规管外形及安装7.1规管外形图ZJ-52T电阻规外形图ZJ-27电离规外形图7.2规管安装:规管安装的位置和方法对测量值及规管寿命有明显的影响,特别是当系统中存在气流、气源等非均匀条件或高能离子/电子时,这种影响更加明显。安装示意图如下:7.2.1电阻规安装说明 玻璃外壳电阻规安装前可先与电阻单元连机确认零点是否正确或修正其零点,
14、然后开封安装。 采用竖直安装。 水平安装可能会带来测量偏差。7.2.2电离规安装说明 应优先采用竖直安装。 应远离有油蒸汽(如扩散泵返油)的位置,防止油蒸汽遇高温灯丝裂解,改变规管灵敏度和特性以延长规管的使用寿命。 应远离高能离子或电子的位置,或屏蔽衰减真空系统内的高能离子或电子进入规管,轰击规管电极,加速规管电极老化,缩短规管寿命。 应避免规管安装处有漏孔,否则微小漏气在规管局部产生压力差,这将带来较大的测量偏差。8、真空计与规管连线8.1真空计与电阻规连线图 将电阻规电缆线(五芯插头)与仪器后面板电阻规1/2插口相连并旋紧,电缆线的另一头(八脚插座)与电阻规八脚插头相连。8.2真空计与电离
15、规连线图 将电离规电缆线(四芯插头)与仪器后面板电离规插口相连并旋紧,电缆线的另一头(八脚插口)与电离规八脚插头相连。同时将收集极电缆(BNC插头)与仪器后面板收集极插口相连,另一头夹子与玻璃规管收集极管冒相连或与金属规管第1脚引出线相连。9、真空计开机及显示说明: 在确保所有连线正确后,即可接通真空计电源,显示屏显示 电阻2单元 电阻1与电离复合单元2.00E2系数位 表示10 指数符号位“+”或“-”指数位例如左窗口显示:表示真空度为2.0102Pa=200Pa 当指数符号为负显示“-”,为正不显示“+”10、真空计使用方法10.1电阻2单元使用方法: 电阻2为独立单元,真空计开机后 此刻
16、应进行电阻单元2设定操作(如果有此功能或需要设定)。 若不进行设定操作(无此设定功能或已设定过),5秒后电阻单元2自动进入测量壮态并显示真空度(左窗口)。10.1.1电阻计2单元零点、满度修正 由于电阻规本身的特异性(即零散性)以及使用时的特定环境等因素,从而使电阻计2与某一个电阻规匹配首次使用时或使用一段时间后,需要对零点、满度进行修正。零点修正及说明 应在真空度高于1.010-1Pa时进行。将真空计切换为手动,手动开启电离规完成高真空的测量,其操作方法详见15页手动模式开启和关闭电离规。将电阻规2和电离规与高真空系统妥善连接,同时对真空系统抽到真空,开启电离规进行真空检测,在真空度高于1.
17、010-1Pa时,此时电阻2单元若显示1.010-1Pa,说明零点正确,不需要修正,若显示不为此值,如显示2.5EO或1.E-1等,应进行修正。其修正操作方法如下:用一字小改刀伸入真空计前面板电阻单元2零点修正小孔,正或反时针旋转,使其显示1.0E-1即可。 顺时针旋转数字变大,反时针旋转数字变小。 高真空状态下,由于环境温度以及传感丝表面壮态改变等因素的影响,零点易漂移,若一般能显示在1.0E-15.0E-1内,均属正常,不需要修正。满度修正及说明 满度修正在大气压状态下进行。在零点确认正确或经修正正确后,对真空系统放气,直至大气压下,电阻单元2显示1.0E5,说明满度正确,不需要修正。若显
18、示不为此值,如显示6.0E3或HHE5,应进行修正,其修正操作方法如下: 用一字小改刀伸入真空计前面板电阻单元2满度修正(大气压)小孔,正或反时针旋转,使其显示1.0E5即可。 顺时针旋转数字变大,反时针旋转数字变小。基于上述还未对真空计进行零点确认或修正。以及真空计零点正确或变化微小,但满度值已变化。因此真空计开机后,在大气压下,仅仅对其满度修正即可。 满度修正时,电阻规安装或放置状态(竖直或水平)应与使用时状态相同。大气压(常压)状态下由于空气分子密度大或经高温环境下工作后,其满度值恢复和稳定时间较长。 因此虽存在一定的漂移,若一般能显示在1.0E49.0E4范围均属正常,不需要修正。10
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