vacuum measurement banner

Cara untuk mengkalibrasi pengukur vakum

Definisi istilah

Oleh kerana istilah-istilah ini sering dikelirukan dalam penggunaan harian, definisi yang jelas tentangnya akan diberikan terlebih dahulu: 

Penyesuaian

Penyesuaian atau penyelarasan merujuk kepada tetapan yang betul bagi sesuatu instrumen. Sebagai contoh, menetapkan vakum (sifar) dan atmosfera dalam THERMOVACs atau menetapkan spektrum jisim kepada jisim 4 dalam pengesan kebocoran helium.

Pemeriksaan kalibrasi

Pemeriksaan kalibrasi merujuk kepada perbandingan dengan piawaian mengikut peraturan tertentu yang ditetapkan oleh personel yang diberi kuasa khas (Biro Piawaian). Ia kadang-kadang dikenali sebagai kalibrasi kilang. Jika hasil pemeriksaan biasa ini positif, permit operasi untuk tempoh operasi seterusnya (contohnya, tiga tahun) akan dipaparkan kepada orang luar melalui pelekat atau meterai timah. Jika hasilnya negatif, instrumen akan ditarik dari operasi. 

Kalibrasi

Kalibrasi merujuk kepada perbandingan dengan piawaian mengikut peraturan undang-undang tertentu oleh personel yang diberi kuasa khas (kemudahan kalibrasi). Hasil prosedur ini adalah sijil kalibrasi yang mengandungi penyimpangan bacaan instrumen yang sedang dikalibrasi daripada piawaian. Fasiliti kalibrasi menjalankan kerja kalibrasi ini. Satu masalah yang timbul adalah persoalan tentang seberapa baik standard tersebut dan di mana ia dikalibrasi. Standard tersebut dikalibrasi di kemudahan kalibrasi Perkhidmatan Kalibrasi Jerman (DKD). Perkhidmatan Kalibrasi Jerman diuruskan oleh Institut Fizik-Teknik Persekutuan (PTB). Fungsinya adalah untuk memastikan bahawa peralatan pengukuran dan ujian yang digunakan untuk tujuan pengukuran industri tertakluk kepada standard rasmi. Kalibrasi pengukur vakum dan ujian kebocoran dalam rangka kerja DKD telah diberikan kepada Leybold, serta syarikat-syarikat lain, oleh PTB. Meja pam kalibrasi yang diperlukan telah disediakan mengikut DIN 28 418 dan kemudian diperiksa dan diterima oleh PTB. Standard kemudahan DKD, yang dikenali sebagai standard pemindahan (pengukur vakum rujukan), dikalibrasi secara langsung oleh PTB pada selang waktu yang tetap. Pengukur vakum dari semua jenama dikalibrasi secara tidak berat sebelah oleh Leybold di Cologne. Sijil kalibrasi DKD dikeluarkan dengan semua data ciri mengenai kalibrasi. 

Standard Institut Fizikal-Teknik Persekutuan adalah apa yang dipanggil standard nasional. Untuk dapat menjamin ketepatan pengukuran yang mencukupi atau ketidakpastian pengukuran yang serendah mungkin dalam kalibrasinya, PTB sebahagian besarnya melaksanakan pengukurannya melalui aplikasi kaedah asas. Ini bermakna, contohnya, bahawa seseorang berusaha untuk menggambarkan tekanan kalibrasi melalui pengukuran daya dan kawasan atau dengan mengurangkan gas mengikut undang-undang fizikal yang ketat. Rantaian penentukuran semula instrumen piawai yang dilakukan sekali setahun di fasiliti kalibrasi yang lebih tinggi yang layak sehingga PTB dipanggil "penetapan semula kepada piawaian kebangsaan". Di negara-negara lain juga, kaedah yang serupa dilaksanakan oleh institut piawaian nasional seperti yang digunakan oleh Institut Fizikal-Teknik Persekutuan (PTB) di Jerman. Rajah. 3,17 menunjukkan skala tekanan PTB. Garis panduan kalibrasi ditetapkan dalam piawaian DIN (DIN 28 416) dan cadangan ISO.  

Rajah 3,17 Skala tekanan Institut Fizikal-Teknik Persekutuan (PTB), Berlin: Skala tekanan untuk nitrogen

Contoh kaedah pengukuran tekanan asas (sebagai kaedah standard untuk mengkalibrasi pengukur vakum) 

a) Mengukur tekanan dengan alat pengukur rujukan 

Contoh instrumen tersebut adalah pengukur Diafragma Kapasitans, dengan versi rujukan bagi jenis pengukur ini mampu mengukur dengan ketepatan yang luar biasa sehingga 10-4 mbar. (lihat halaman mengenai pengukuran tekanan langsung).  Di bawah tahap ini, SRG dan pengukur katod panas biasanya digunakan sebagai rujukan (lihat halaman mengenai pengukuran tekanan tidak langsung)

b) Penjanaan tekanan yang diketahui; kaedah pengembangan statik

Berdasarkan sejumlah gas tertentu yang parameternya p, V dan T diketahui dengan tepat – p terletak dalam julat pengukuran alat rujukan seperti tiub U atau alat pengukur vakum McLeod – tekanan yang lebih rendah dalam julat kerja alat pengukur ionisasi dicapai melalui pengembangan dalam beberapa peringkat. 

Jika gas yang mempunyai isipadu V1 diperluas kepada isipadu (V1 + V2), dan dari V2 kepada (V2 + V3), dan seterusnya, setelah n peringkat pengembangan, diperoleh:

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

(3,7)

p1 = tekanan awal yang diukur secara langsung dalam mbar 

pn = tekanan kalibrasi 

Jumlah di sini mesti diketahui dengan tepat mungkin (lihat Rajah. 3,18) dan suhu mesti kekal tetap. Kaedah ini memerlukan bahawa peralatan yang digunakan mesti dijaga dengan sangat bersih dan mencapai hadnya pada tekanan di mana kuantiti gas boleh diubah melalui kesan desorpsi atau adsorpsi melebihi had kesilapan yang dibenarkan. Menurut pengalaman, had bawah ini adalah sekitar 5 · 10-7 mbar. Kaedah ini dipanggil kaedah pengembangan statik kerana tekanan dan isipadu gas dalam keadaan rehat adalah pemboleh ubah yang menentukan. 

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

Rajah 3,18 Penjanaan tekanan rendah melalui pengembangan statik

c) Kaedah pengembangan dinamik  

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics
  1. Jilid 1
  2. Jilid 2
  3. Inlet valve (konduktans L1)
  4. Apertur dengan konduktans L2
  5. Injap
  6. sistem pam
  7. Injap
  8. ke reservoir gas
  9. Injap
  10. perangkap sejuk LN2
  11. sistem pam
  12. Pengukur vakum U-tube
  13. Pengukur vakum McLeod
  14. Injap
  15. Tiub pengukur ionisasi yang dikalibrasi
  16. untuk mengepam (kelajuan pengepaman PSp)
  17. Saluran masuk gas
  18. Spektrometer jisim
  19. 19, 20 Gauge perlu dikalibrasi
  20. Pengukur kosong perlu dikalibrasi
  21. Ketuhar bakar

Menurut kaedah ini, tekanan kalibrasi p dihasilkan dengan membenarkan gas pada kadar aliran tetap Q masuk ke dalam ruang vakum sementara gas dipam keluar dari ruang tersebut secara serentak oleh unit pam dengan kelajuan pam tetap S. Pada keseimbangan, yang berikut berlaku menurut persamaan 1,10 a:

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

(1.10a)

p = Q/S

Q is obtained either from the quantity of gas that flows into the calibration chamber from a supply vessel in which constant pressure prevails or from the quantity of gas flowing into the calibration chamber at a measured pressure through a known conductance. The pressure in front of the inlet valve must be high enough so that it can be measured with a reference gauge. The inlet apertures of the valve (small capillaries, sintered bodies) must be so small that the condition d << λ is met, i.e. a molecular flow and hence a constant conductance of the inlet valve are obtained. The quantity of gas is then defined by p1 · L1, where p1 = pressure in front of the inlet valve and L= conductance of the valve. The pumping system consists of a precisely measured aperture with the conductance L2 in a wall that is as thin as possible (screen conductance) and a pump with a pumping speed of PSp: 

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics
Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

Kaedah ini mempunyai kelebihan bahawa, setelah mencapai keadaan keseimbangan, kesan sorpsi boleh diabaikan dan oleh itu prosedur ini boleh digunakan untuk mengkalibrasi alat pengukur pada tekanan yang sangat rendah. 

Download Software

Asas Teknologi Vakum 

Muat turun e-Buku kami "Asas Teknologi Vakum" untuk mengetahui keperluan dan proses pam vakum. 

Rujukan

Simbol vakum

Simbol vakum

Sebuah glosari simbol yang biasa digunakan dalam diagram teknologi vakum sebagai representasi visual jenis pam dan bahagian dalam sistem pam.

BACA LEBIH LANJUT

Glosari unit

Glosari unit

Tinjauan mengenai unit pengukuran yang digunakan dalam teknologi vakum dan apa yang dimaksudkan dengan simbol-simbol tersebut, serta padanan moden bagi unit-unit sejarah.

BACA LEBIH LANJUT

Rujukan dan sumber

Rujukan dan sumber

Rujukan, sumber dan bacaan lanjut berkaitan dengan pengetahuan asas teknologi vakum

BACA LEBIH LANJUT

Simbol vakum

Sebuah glosari simbol yang biasa digunakan dalam diagram teknologi vakum sebagai representasi visual jenis pam dan bahagian dalam sistem pam.

BACA LEBIH LANJUT

Glosari unit

Tinjauan mengenai unit pengukuran yang digunakan dalam teknologi vakum dan apa yang dimaksudkan dengan simbol-simbol tersebut, serta padanan moden bagi unit-unit sejarah.

BACA LEBIH LANJUT

Rujukan dan sumber

Rujukan, sumber dan bacaan lanjut berkaitan dengan pengetahuan asas teknologi vakum

BACA LEBIH LANJUT

Production / People Image Pictures

Mari bercakap

Kami memberi tumpuan kepada kedekatan dengan pelanggan. Hubungi kami untuk semua pertanyaan anda.

Hubungi kami

Loading...