Назначение
Модули для измерения вакуума серии 275, модули для измерения вакуума и контроллеры серии 3хх производства Brooks Automation, Inc. (США), предназначены для измерения абсолютного давления в диапазоне от 3*10-9 до 1,3*105 Па.
Описание
Модуль для измерения вакуума серии 356 Micro-Ion Plus состоит из двух измерительных датчиков: теплопотери и ионизационного. Датчик теплопотери состоит из двух компланарных проводных элементов (компенсационного и считывания), встроенного контроллера, поддерживающего температуру проводного элемента считывания и усилителя сигнала ошибки. Ионизационный датчик включает в себя: двойную иридиевую нить накала (катод), сетку (анод) и приемник ионов. Для настройки модуля для измерения вакуума серии 356 Micro-Ion Plus используется встроенное реле управления. Показания абсолютного давления отображаются на высококонтрастном зелено-голубом дисплее. Модуль для измерения вакуума серии 356 MicroIon Plus имеет линейный аналоговый выход от 0 до 10 В и оснащен цифровым интерфейсом RS 485 и DeviceNet.
Модули для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion и 347 Stabil-Ion в отличие от модуля для измерения вакуума серии 356 Micro-Ion Plus состоят только из ионизационного датчика. Ионизационный датчик у модуля для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion, как и у модуля для измерения вакуума серии 356 Micro-Ion Plus, включает в себя: двойную иридиевую нить накала (катод), сетку (анод) и приемник ионов. Ионизационный датчик у модуля для измерения вакуума серии 347 Stabil-Ion, в отличие от ионизационного датчика модуля для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion, включает в себя двойную иридиевую спираль накаливания и анод, расположенный в центре спирали. Для настройки модулей для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion и 347 Stabil-Ion используется встроенное реле управления. Показания абсолютного давления отображаются на высококонтрастном зелено-голубом дисплее. Модуль для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion имеет линейный аналоговый выход от 0 до 10 В и оснащен цифровым интерфейсом RS 485. Модуль для измерения вакуума серии 347 Stabil-Ion оснащен цифровым интерфейсом RS 485 или DeviceNet.
Модуль для измерения вакуума серии 385 Convectron АТМ состоит из двух измерительных датчиков: конвекционного и дифференциального диафрагменного, что позволяет ему измерять не только абсолютное давление, но и разность давления в диапазоне от минус 100 кПа до 33,3 кПа. Показания абсолютного давления и разности давлений отображаются на высококонтрастном зелено-голубом дисплее. Модуль для измерения вакуума серии 385 Convectron АТМ имеет нелинейный аналоговый выход от 0,375 до 5,659 В и оснащен цифровым интерфейсом RS 485.
Модуль для измерения вакуума серии 275 Mini-Convectron в отличие модуля для измерения вакуума серии 385 Convectron АТМ состоит только из конвекционного датчика. Показания абсолютного давления отображаются на высококонтрастном зелено-голубом дисплее. Модуль для измерения вакуума серии 275 Mini-Convectron имеет аналоговый выход: нелинейный
Лист № 2
Всего листов 8 от 0,375 до 5,659 В или линейный от 0 до 10 В и оснащен цифровым интерфейсом RS 485 или DeviceNet.
Конвекционный датчик измеряет абсолютное давление при помощи определения теплоотдачи от нити накаливания, при поддержании постоянной температуры.
У датчика теплопотери сопротивление проводного элемента считывания увеличивается с повышением температуры, при этом встроенный в него контроллер постоянно настраивает тепловой ток, проходящий через этот элемент для поддержки контролируемой температуры. Компенсационный проводной элемент контролирует температуру окружающей среды. Таким образом, при повышении абсолютного давления, потеря тепла при прохождение тока от датчика через газ увеличивается, а температура датчика уменьшается, что вызывает уменьшение сопротивления. В этом случае усилитель сигнала ошибки определяет изменение дифференциала сопротивлений между проводным элементом считывания и компенсационным проводным элементом и вызывает увеличение теплового тока, проходящего через элемент считывания, что влечет за собой увеличение температуры и сопротивления.
Ионизационный датчик измеряет абсолютное давление, ионизируя остаточный газ в ионизационной камере. Двойная иридиевая нить накаливания или двойная иридиевая спираль накаливания с иттриевым покрытием (катод) нагревается до такой температуры, что электроды излучаются и ускоряются навстречу аноду. Разогнанные электроны, сталкиваясь с молекулами газа и получив положительный заряд, ускоряются по направлению к приемнику ионов. При этом частота, с которой электроны сталкиваются с молекулами газа, прямо пропорциональна плотности молекул, поэтому ионный ток пропорционален плотности газа или абсолютному давлению, при постоянной температуре.
Контроллеры серии 358 Micro-Ion и 370 Stabil-Ion являются модульными приборами, работают в комплекте с несколькими вакуумными датчиками, имеют аналоговый выход и цифровой интерфейс. Показания абсолютного давления отображаются на трех дисплеях одновременно, расположенных на передней панели контроллеров.
Контроллер серии 358 Micro-Ion работает в комплекте с одни высоковакуумным ионизационным датчиком серии 355 Micro-Ion и двумя вакуумными конвекционными датчиками серии 275 Convectron. Контроллер серии 358 Micro-Ion оснащен цифровым интерфейсом RS 232 или RS 485.
Контроллер серии 370 Stabil-Ion работает в комплекте с двумя высоковакуумными ионизационными датчиками серии 370 Stabil-Ion и двумя вакуумными конвекционными датчиками серии 275 Convectron. Контроллер серии 370 Stabil-Ion оснащен цифровым интерфейсом RS 232, RS 485 или DeviceNet.
Контроллеры серии 375 Convectron и 316 являются модульными приборами, имеют аналоговый выходной сигнал и оснащены цифровым интерфейсом RS 232 или RS 485. Контроллер серии 375 Convectron работает в комплекте с одни вакуумным конвекционным датчиком серии 275 Convectron, а контроллер серии 316 работает в комплекте с тремя вакуумными конвекционными датчиками серии 275 Convectron. Контроллер серии 316 может комплектоваться ёмкостными манометрами или термопарными вакуумметрами.
Пломбировка корпусов модулей серии 275, модулей и контроллеров серии 3хх от несанкционированного доступа производится путем приклеивания разрушающихся наклеек на съемные крышки корпусов. Все приборы имеют защитную блокировку. При вскрытом корпусе функционирование приборов невозможно.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение модулей для измерения вакуума серии 275, модулей для измерения вакуума и контроллеров серии 3хх имеют одинаковую структурную схему.
Конструктивно модули для измерения вакуума серии 275 и 3хх представляют собой единую конструкцию, состоящую из одного или двух сменных датчиков и блока обработки
Лист № 3
Всего листов 8 сигнала. Электронный блок подает питающее напряжение на датчик и считывает аналоговый сигнал. В дальнейшем производится оцифровка и обработка сигнала микросхемами поддержки процессора.
Контроллеры серии 3хх представляют собой электронный блок, состоящий из кроссплаты, платы расширения, цифрового жидкокристаллического индикатора и панели управления. С датчиками контроллер связан посредством специальных кабелей различной длины. Электронный блок выдает питающее напряжение на датчики и получает с них аналоговый сигнал, который преобразуется в цифровой код и поступает на обработку микропроцессором и микросхемами поддержки процессора.
В обоих случаях реализуется «жесткая» логика обработки сигнала, которая реализуется при помощи специализированных микросхем.
Программа обработки цифрового кода реализована в машинном коде (ассемблере) микропроцессора.
Метрологически значимая часть встроенного программного обеспечения имеет сле-
| дующие характе | ристики: |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| AN&DCP27 | AN&DCP27 | 1.00 | DD47228C | CRC32 по IEEE 1059-1993 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню А по МИ 3286-2010.
Модуль для измерения вакуума серии 356 Micro-Ion Plus
Модуль для измерения вакуума серии 354 Micro-Ion
Модуль для измерения вакуума серии 347 Stabil-Ion
Модуль для измерения вакуума серии 275 Mini-Convectron
Модуль для измерения вакуума серии 385 Convectron АТМ
Контроллер серии 316
Контроллер серии 370 Stabil-Ion в комплекте вакуумными датчиками серии 370 и 275
Контроллер серии 358 Micro-Ion в комплекте вакуумными датчиками серии 355 и 275
Контроллер серии 375 Convectron в комплекте в комплекте с вакуумным датчиком серии 275
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Модули для измерения вакуума |
| серии 275 MiniConvectron | серии 356 Micro-Ion Plus | серии 385 Convectron ATM | серии 354 Micro-Ion | cерии 347 Stabil-Ion |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Диапазон измерений абсолютного давления, Па (мм рт. ст.) | от 1,3*10’2 до 1,3*105 (от 1*10’4 до 1*103) | от 1,3*10’7 до 1*105 (от 1*10’9 до 760) | от 1,3*10’2 до 3*105 (от 1*10’4 до 2*103) | от 1,3*10’7 до 6,7*100 (от 1*10’9 до 5*10’2) | от 3*10’9 до 3*100 (от 2*10’11 до 2*10’2) |
| Диапазон измерений разности давлений, кПа | - | - | от - 100 до 33,3 | - | - |
| Аналоговый выходной сигнал: линейный, В нелинейный, В | от 0 до 10 от 0,375 до 5,659 | от 0 до 10 - | - от 0,375 до 5,659 | от 0 до 10 - | -- |
| Пределы допускаемой относительной погрешности, % а) модуля для измерения вакуума серии 356: - в диапазоне от 1*10’7 до 6,7*103 Па - в остальном диапазоне б) модуля для измерения вакуума серии 354 в) модуля для измерения вакуума серии 347: - в диапазонах от 1,3*10’9 до 8*10’6 Па и от 6,7 до 3 Па - в остальном диапазоне | | ±15 ±25 | | ±15 | ±15 ±10 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| г) модулей для измерения вакуума серии 275 и 385: - в диапазонах от 1,3*10’2 до 1,3*103 Па и от 2,7 *104 до 1,3*105 Па - в остальном диапазоне | ±5 ±15 | | ±5 ±15 | | |
| Пределы допускаемой погрешности разности давлений | - | - | ±(0,33 кПа + 2,5% от показаний) | - | - |
| Напряжение питания, В | от 11,5 до 26,5 | от 20,4 до 27,6 | от 11,5 до 26,5 | от 20,4 до 27,6 | от 20,4 до 27,6 |
| Потребляемая мощность, Вт | 3,3 | 26 | 3,3 | 26 | 75 |
| Габаритные размеры: длина, не более, мм ширина, не более, мм высота, не более, мм | 102 36 86,4 | 92 74 98 | 102 36 86,4 | 71,2 86 76,2 | 91 97 247 |
| Масса, не более, кг | 0,22 | 0,567 | 0,34 | 0,4 | 0,8 |
| Диапазон рабочих температур, ° С | от 4 до 50 | от 10 до 40 | от 4 до 50 | от 0 до 40 | от 10 до 40 |
| Диапазон температуры хранения, °С | от минус 40 до 70 |
| Относительная влажность, % | от 30 до 80 |
| Наименование характеристики | Контроллеры |
| серии 370 Sta-bil-Ion | серии 316 | серии 375 Convectron | серии 358 Micro-Ion |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Диапазон измерений абсолютного давления, Па (мм рт. ст.) | от 1,3*10’7 до 1,3*105 (от 1*10’9 до 1*103) | от 1,3*10’2 до 1,3*105 (от 1*10’4 до 1*103) | от 6,7*10’7 до 1,3*105 (от 5*10’9 до 1*103) |
| Аналоговый выходной сигнал: линейный, В нелинейный, В логарифмический, В/декада | от 0 до 10 -- | от 0 до 10 -- | от 0 до 7 - 1 | от 0 до 7 - 1 |
| Напряжение питания, В | от 12 до 24 | от 105 до 125 | от 12 до 24 | 220 |
| Частота, Г ц | - | 50 | - | 50 |
| Потребляемая мощность, Вт | 6 | 100 | 6 | 50 |
| Габаритные размеры: длина, не более, мм ширина, не более, мм высота, не более, мм | 96 168 48 | 241 279 76 | 96 168 48 | 241 275 99 |
| Масса, не более, кг | 1,8 | 3,0 | 0,72 | 1,8 |
| Диапазон рабочих температур, °С | от 0 до 40 | от 0 до 40 | от 0 до 40 | от 0 до 40 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Диапазон температуры хранения, °С | от минус 40 до 70 |
| Относительная влажность, % | от 30 до 80 |
| Тип используемых датчиков вакуумных | ионизационные серии 370 Stabil-Ion | конвекционные серии 275 Convectron | ионизационные серии 355 Micro-Ion |
| Количество датчиков вакуумных | два | два | три | один | два | один |
| Диапазон измерений абсолютного давления, Па (мм рт. ст.) | от 1,3*10’7 до 1,3*105 (от 1*10’9 до 1*103) | от 1,3*10’2 до 1,3*105 (от 1*10’4 до 1*103) | от 6,7*10’7 до 6,7 (от 5*10’9 до 5*10’2) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности контроллеров, % • в комплекте с датчиком ва-куумметрическим серии 355 | | | ±15 |
| в комплекте с датчиком ваку-умметрическим серии 275: - в диапазонах от 1,3*10’2 до 3*103 Па и от 2,7 *104до 1,3*105 Па - в остальном диапазоне • в комплекте с датчиком ва-куумметрическим серии 370: - в диапазонах от 1,3*10’7 до 8*10’6) Па и от 6,7 до 3 Па - в остальном диапазоне | ±15 ±10 | ±5 ±15 | |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
В комплект поставки входят:
• модуль для измерения вакуума или контроллер
1 комплект;
1 шт.;
1 экз.
• кабель (параметры указываются при заказе)
• руководство по эксплуатации
Поверка
осуществляется по МИ 140-89 “ГСИ. Вакуумметры. Методика поверки”.
Основные средства поверки:
• установка вакуумная градуировочная с расширяющими объёмами ГУ-5, с диапазоном измерений абсолютного давления от 0,0133 до 4x104 Па, с пределом допускаемой погрешности ± 2% от измеряемой величины;
• вакуумметр ионизационный образцовый ВИО-1 в комплекте с преобразователем ПМИ-39-2, с диапазоном измерений от 1x10-1 до 1x10-9 Па, с пределами допускаемой погрешности: ± 11 % от измеряемой величины, в диапазонах от 1x10-1 до 1x10-3 Па и от
Лист № 8
Всего листов 8 1х10’7 до 1х10’9 Па; ± 6 % от измеряемой величины, в диапазоне от 1х10'3 до 1х10’5 Па; ± 8% от измеряемой величины, в диапазоне от 1 х 10‘5 до 1 х 10’7 Па.
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений изложены в руководствах по установке, эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту на модули для измерения вакуума и контроллеры.
Нормативные документы
1. ГОСТ 27758-88 «Вакуумметры. Общие технические требования»;
2. ГОСТ 8.107-81 «ГСП. Государственный специальный эталон и государственная общесоюзная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1х10’84- 1х103 Па»;
Рекомендации к применению
При выполнении работ по оценке промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
