BPG400 真空规管中文手册Word下载.docx
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污染申报表
参阅本说明书中的章节，采用符号（→XY）。
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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。
有效范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。
使用范围IR090用于在压强5×
10-10…1000毫巴范围内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COMBIVACIT23或其它测量仪器一起工作。
工作原理在整个测量范围内，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×
毫巴至p＞5.5×
10-3毫巴的交叉压强范围内，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CombivacLeybold
SKYLeyboldInficon
1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附件
对所使用的过程介质，由最终用户负责。
2技术参数
测量测量范围（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
与气体种类的关系®
附录B
发射发射on阈值2.4×
发射off阈值3.2×
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
测量范围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13
R×
D（接收数据）接脚14
GND（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
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
内容积
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）
使用仅室内
海拔高至2000米NN
保护类型IP30
1）COMBIVACIT23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
重量550克
3安装
3.1真空连接
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
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）
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。
•真空计内装有筛网。
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（附件第28
步骤1取下保护盖
维护时需要
使用保护盖
2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。
3.1.1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）侧面的内六角螺钉
（1）
b）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，并用内六角螺钉
（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）。
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）用内六角螺钉（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）用内六角螺钉
（1）紧固电子学单元
（2）。
3.2电源连接
3.2.1与COMBIVACIT23一起使用
如真空计与COMBIVACIT23一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
COMBIVACIT23
连接，并紧固。
3.2.2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）。
2准备电缆。
3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13RS232C，T×
D
接脚14RS232C，R×
接脚15屏蔽外壳GND
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x-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毫巴整个测量范围，在高压强范围（低真空）使用低发射电流，低压强范围（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1
B-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内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）。
测量范围IR090覆盖从5×
10-10毫巴至1000毫巴整个连续的测量范围。
•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毫巴的搭接范围内两个计均输出讯号（→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
由于污染损坏的真空计不属于保修范围。
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
12091
12094
的真空计内装有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
R1000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
8热阴极电离计误差
内部数据连接故障
（本底照明红色）
4.5RS232C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15
4.5.1.1IR090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off1=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
4.5.1.2IR090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
1
2
3
4
在显示中设定单位为毫巴
16
62
78
在显示中设定单位为乇
79
在显示中设定单位为帕
80
电源-故障-安全储存当前单位
32
156
将除气on（3分钟后将它off）
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