真空规管的完整中文手册解析

01NF1CON

IR090

热阴极电离复合真空计

使用说明书

BG804171BE

目录

产品标识

有效范围

使用范围

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COMBIVACIT23一起使用

3.2.2与其他则量仪器一起使用

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显示屏

4.5RS232c接口

4.5.1功能阐明

4.5.1.1IR090输出

4.5.1.2IR090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附件

9备件

10废物处理

附录

A.测量讯号与压强的关系

B.气体种类与压强欧I关系

污染申报表

参阅本阐明书中的章节，采用符号（-XY）。参阅其他文献，采用符号（-[Z]）o

产品标识与LeyboldInficon联络时，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。

有效范围本阐明书合用于下列件号的产品

不带显示屏

12090（法兰DN25ISO-KF）

12092（法兰DN40CF-R）

带显示屏

12091（法兰DN25ISO-KF）

12094（法兰DN40CF-R）

产品U勺件号在标牌上标明。

我司保留对阐明书不预先告知的技术更改权。

使用范围IR090用于在压强5X10」。...1000亳巴范围内非易燃性气体和气

体混合物口勺真空测量。

真空计规管是SKYSmart真空计规管系列的一种构成部分。可

与COMBIVACIT23或其他测量仪器一起工作。

工作原理在整个测量范围内，热阴极电离复合真空计有持续的测量特

性。

它的测量讯号是对数压强输出。

真空计口勺功能包括BA规热阴极电离测量系统（用于pV2.0；<］（）2

亳巴）和皮拉尼测量系统（用于p>5.5XIO,亳巴）.在2.0X10-2

亳巴至p>5.5XI0-3亳巴口勺交叉压强范围内，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2.4XIO?毫巴

的I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3.2XIO」亳巴时切断电源。

注册商标CombivacLcybold

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

有关对的掌握或使用I内信息。如不注意可导致设备故障或局部损伤。

提醒，提议

1.2人员素质

技术纯熟的人员

本阐明书中波及的所方工作必须由通过技术培训、行经验的或由产品的最

终顾客委派的人员执行。

13一般安全规则♦遵守安全使用规则，对过程介质采用必要依J防止措施。

注意材料（一第7页）与过程介质之间也许的反应。

注意用于产品产生日勺热导致过程介质也许产生的反应。

­所有工作必须在遵守安全使用规则和必要的防止措施下进

行。注意本阐明书中的安全要点。

在开始工作前，检查与否有被污染的真空元件当处理被污

染FI勺元件时，遵守有关的规程和采用必要H勺防止措施。

与其他顾客交流安全面日勺经验。

1.4赔偿与保修责任如最终顾客或第三方有如下状况，LeyboldInficon将不承担赔偿

与保修责任。

•不理会本阐明书中口勺规定

•在不合适的状态下使用本产品

・对产品作任何变动（修改，更改等）

•使用不是对应产品文献中所列的附件

对所使用口勺过程介质，由最终顾客负责。

2技术参数

测量测量范围（空气，氮，氧）5X10-1。至1000毫巴，持续

精度15%读值

(10-8至10-2毫巴)（5分钟后稳定）

反复性5%读值

（10用至10-2毫巴）（5分钟后稳定）

与气体种类的关系T附录B

发射发射on阈值2.4X10-2亳巴

发射off阈值3.2X10-2亳巴

发射电流

pW7.2X104型巴5亳安

7.2X](r6<p<3.2X](y2亳巴25微安

发射电流转换

25微安=5亳安7.2X10-6毫巴

5亳安=>25微安3.2X10-5毫巴

除气电流约16毫安/约4.0瓦

（pV7.2XIO"亳巴）

控制输入讯号。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，误差不小于正常运行。

输出讯号输出讯号0至10伏

测量范围0.774伏兰5X10」。亳巴

10伏二1000亳巴

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（一第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

无同步互换

讯号值比±8伏

连接件

TXD（传送数据）接脚13

RXD（接受数据）接脚14

GND（外壳接地）接脚15

显示屏平板型LCD・点阵，32X16象素

带有本底照明

尺寸16.0X11.2亳米2

压强单位亳巴（缺省），毛，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）规定

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

原则W0.5安

除气W0.8安

发射起始（V200毫安）W1.4安

功率损耗W16瓦

保险丝p<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

所有功能

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亳米（1.0亳米2导线）

用于RS232C工作W30米

真空真空侧口勺材料不锈钢，钺，氧化钻，玻理,

NiFe,NiCr,铝，铝，铜

内容枳

DN25ISO-KFW24毫升

DN40CF-R<34亳升

压强，最大2巴（绝对）

环境容许温度

储存-20℃至70℃

工作0℃至50c

烘烤+150℃（无电子学单元或

带延伸件f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2023米NN

保护类型IP30

'COMBIVACIT23满足这些规定

2'电源的最低电压必须隙测量电缆的长度等比增长

尺寸法兰DN25ISO-KF

测量［亳米］

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

取持真空元件时采用合适措施保证清洁和防止损伤

危险

注意：真空系统中有压力＞1巴

如不对的或小小心地夹紧和打开，也许受到弹升部件的伤害，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

不对的接地的产品在故障中是极危险的

宜空计必须电连接至接地的直空室.连接件必须符合FN610I0I内保护接

地规定：

•CF法兰满足这个规定

-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。但不容许任何微粒或凝聚物进入测

量室。

・必须有足够的安装空间（f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）。

•提议采用金属密封的真空法兰（超密封环f第28页），因

为橡胶密封（Vitikm,Viton）可影响测量精度，释放气体于

IO4亳巴量级。

•真空计内装有筛网。存在严重污染的应用条件下提议安装选

件障板（-第28贞）以防止光和快粒子损坏电极（-第24

页）。

•规管可烘烤至I50C。温度50℃以上必须卸下电子学单元

（-＞第10页）或安装（-»第II页）延伸件（附件-＞第28

页）。

环节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，注意连接件周围与否在真空计安装后容许插入调

整针杆（-第21页）。安装带有显示屏的真空计时注意要便于阅

读显示屏。

拆卸和安装电了学单元

需用工具/材料•L型六角板手2.5亳米

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，不要田转它。

安装a）将电子学单元放置在规管（3）上（注意接脚（4）的对的位

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安装延仲件使用选件延伸件（一见第28页）规管可在运行中烘烤至150℃

（仅在pV10-2亳巴，由于在高温下皮拉尼规管测量不对的）。

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昼而被

损坏。

将规管水平方向安装。

烘烤区域

环节a）取下电子学单元（2）（f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）

日勺对口勺位置。

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）曰勺时的

位置。

e）用内六角螺钉（1）紧固电子学单元（2）。

3.2电源连接

与COMBIVACIT23一起使用

如真空计与COMBIVACIT23一起使用需要一根规管电缆（一见

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。

与其他测量仪器一起使用

真空计可与其他测量仪器一起使用在此状况下，需使用单独的规

管电缆（预配置电缆一见第28页）。

电缆长度不超过5米（导体截面0.34亳米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，提议在正讯号输出（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口勺功率损

失,最大容许电缆长度的公用模式讯号约为L0伏）。

环节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I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，焊接值J

高动态

接脚«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,TxD

接脚14RS232C,RxD

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。

不对H勺的连接、不对的11勺极性或不容许H勺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FJ勺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

强的关系一附录A）。

估计约10分钟的稳定期间。一旦真空计电源on后，不管压强怎

样，一直让它保持on。

4.1测量原理，测量特性

IR090包括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。离子搜集极（IC）

搜集它们产生离子流1+，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：

1十=IexpxC

系数C代表规管敏捷度。一般是指对氮气的敏捷度。

测量下限为5X10」。亳巴（金属密封）。

为使敏捷度覆盖从5义10」。毫巴至10-2亳巴整个测量范围，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H勺转换在压强减少时发生在7.2X10-6

亳巴，在压强升高时发生在3.2X10-，亳巴。在转换阈值，IR090

可临时（＜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离子搜集极

EC电子搜集极（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

件采用细的鸨丝。通过合适11勺控制电路将丝电阻（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

调整电桥日勺基本原理示于图2中。

图2

电桥电压U用于测最气体压强，并进行深入电处理（线性化，

数字化

测量范围IR090覆盖从5XIO*亳巴至10（X）亳巴整个持续日勺测量范围。

•皮拉尼计一直监测压强。

•热阴极计（由皮拉尼计控制）只在压强低于2.4X10-2亳巴

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

讯号显不测量值。

当皮拉尼计的测量值低于转换阈值（p=2.4X10-2亳巴）时，热

阴极计接通。热阴极加热后即输出测量值。在5.5X10-3至2.0X

IO?毫巴日勺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=3.2X10-2亳巴）时，热阴极计将被关

断。输出将回到皮拉尼计日勺读值。

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，氮和氧是对日勺

的。对其他气体可转换（一见附录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艮I数字输

出，即总压强测量值。这个值有一种0至10伏H勺模拟输出（脚

2/脚12）,并可通过RS232c接口（脚13/脚14/脚15）读出

数字值。带有显示屏日勺真空计（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。

提议在低于7.2X10-6亳巴压强下（5亳安发射电流）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。

对于反复的除气过程，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。提议在3分钟除气

后通过系统控制器重新将烘烤OFF,以到达一种明确的工作状

态。

除气过程通过电子轰击将电子搜集极的栅丝加热至约700℃。

4.4显示屏产品号为

12091

12094

的真空计内装有LCD-点阵，32X16象素两行显示屏。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

底照明一般是绿色，当出现故障时变成红色。压强显示为亳巴（缺

省）、毛或帕。压强单位可通过RS232C接口变化（一见第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

Ei发射电流5亳安

D除气

1000亳巴调整（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

（木底照明红色）

8热阴极电离计误差

（本底照明红色）

内部数据连接故障

（本底照明红色）

4.5RS232c接口通过RS232c接口可传送数字测鼠数据和仪器状况以及设定仪

器参数。

4.5.1功能阐明RS232c接口工作于双重模式。约每20亳秒发送一种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

•无信号互换

规定接线TxD脚13

RxD脚14

GND脚15

IR090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

字符串口勺格式例：

字节号

数据

字节0数据字符串长度（一直7）

字节I页码（一直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亳安3=除气

2调整状态1当1000亳安调整时

3切换位，用每个已知H勺字符串变化

4单位0=空巴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（1R090：一直10）

字节8数据字符串的校验和

压强计算p/毫巴

p/毛

p/帕

例（见上）高-字节=242,低-字节=48

p［戛巴］=1000亮巴

IR090输入传送至真空计时指令，发送5个字节的字符串（帧）（无VCR＞）。

字节1至字节3构成数据字符串。

字符串的格式字节0数据字符串长度（一直3）

字节1功能

字节2地址

字节3数据

字节4数据字符串H勺校验和

下列字符串是也许欧I：

字节号01234

在显示中设定单位为亳巴31662078

在显示中设定单位为毛31662179

在显示中设定单位为帕31662280

电源-故障-安全储存目前单位3326262156

将除气on（3分钟后将它off）316931481

在3分钟前将除气off31693105214

5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，检查工作部件与否已污染。按照有关的规程，采用必要的措施

处理这些部件。

5.2真空计调整真空计在出厂前已校准。通过使用中不一样的气候条件、安装位

置、

老化或污染（一见17页）和规管更换（一见25页），可产生特

性曲线日勺偏移，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。

在下列状况下，调整是必须口勺：

♦在大气压下输出讯号V10伏或显示屏读值V大气压

•在放空时输出电压在测量压强到达大气压之前到达10伏〃

（带显示屏日勺真空计在大气压出现误差指示“5”（皮拉尼规

管报警f见18页）。

“由软件将输出电压限制于10伏。

需用工具・针杆约01.3X50亳米（例如，曲别针）

环节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

计范围前，预期需冷却时间约30分钟。

（真空计温度=室温）。

2插入针杆通过标志〈全最程＞的

开口，按下内部的按钮约5秒钟。

当按下约4秒钟时，带显示屏的真空

计将指示读值“1000亲巴”和功能

“A”。调整将自动进行并在另一种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口勺少许淀积物可通过阳极除气清除（除气一见第17

页）。在严重污染U勺状况下可轻易地更换障板（一见第24页）。

如规管被严重污染必须更换不能清洗（一见第25贝）。

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。在乔次使用前让规管保持良好I内干燥状态。

5.4安装障板在严重污染的过程中为保护电极不受光或迅速微粒的打击,

提议

用选件障板来替代筛网（一见第28页）。

注

注意：对污染敏捷H勺区域

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）

•镜子

•杆子（如铅笔）

环节a）用银子小心地取出筛网。

b）在规管开口上小心地放入障板。

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状况下，可轻易地更换障板。

注

注意：对污染敏捷的区域

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（一见第28页）

♦螺丝刀，1号

-杆子（如铅笔）

环节a）用螺丝刀小心地取出障板。

b）在规管开LI上小心地放入新的障板。

在中心位置用杆子将障板往下压，直至它被阻挡住。

5.6更换规管如下状况必须更换规管:

•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（一见第28页）

环节a）取下规管（一见第26页）

b）从损坏的规管上取下电子学单元，装在新的规管上（一见

第10页）

c）调整真空计（一见第21页）。

5.7故障查找

问题也许原因处理措施

测量讯号V0.2伏连接电缆损坏或检查连接电缆

未插好

测量讯号一直V0.29伏无电源电压将电源on

真空计在不确定的将真空计off后再on

条件下（复位）

测量讯号＜0.3伏热阴极计误差更换规管（一见第25

（显示：误差=8）（规管故障）页）

测量讯号＜0.5伏皮拉尼计误差更换规管（一见第25

（显示：误差=9）（规管故障）页）

测量讯号V0.5伏电子学单元未对的检查连接

安装在规管上

显示：内部数据连接不工作将真空计off,5秒钟

无讯号