Vakum ölçerlerin kalibrasyonu

.......... üzerinden paylaş:

Kavram açıklaması

Bu terimler günlük kullanımda sıklıkla karıştırıldığı için, öncelikle açık bir tanım verilecektir:

Değişiklik

Ayarlama veya ayarlama, bir cihazın doğru ayarını ifade eder. Örneğin, THERMOVAC'lerde vakumu (sıfır) ve atmosferi ayarlamak veya kütle spektrometresini helyum sızıntı dedektöründe kütle 4'e ayarlamak.

Kalibrasyon denetimi

Kalibrasyon incelemesi, özel olarak yetkili personel (Standartlar Ofisi) tarafından belirli yasal düzenlemelere göre bir standartla karşılaştırmayı ifade eder. Bazen fabrika kalibrasyonu olarak da bilinir. Bu düzenli kontrol olumlu sonuçlanırsa, bir sonraki işletim dönemi için işletme izni (örn. üç yıl) etiket veya kurşun mühür ile dışarıdan görülebilir hale getirilir. Sonuç negatifse, cihaz kullanımdan kaldırılır.

Kalibrasyon

Kalibrasyon, belirli yasal düzenlemelere göre özel olarak yetkili personel (kalibrasyon tesisi) tarafından bir standartla karşılaştırmayı ifade eder. Bu prosedürün sonucu, kalibre edilen cihazın okumalarının standarttan sapmalarını içeren bir kalibrasyon sertifikasıdır. Kalibrasyon tesisleri bu kalibrasyon çalışmalarını gerçekleştirir. Ortaya çıkan bir sorun, standartların ne kadar iyi olduğu ve nerede kalibre edildikleridir. Bu standartlar, Alman Kalibrasyon Servisi'nin (DKD) kalibrasyon tesislerinde kalibre edilir. Alman Kalibrasyon Servisi, Federal Fizik-Teknik Enstitüsü (PTB) tarafından yönetilir. Görevi, endüstriyel ölçüm için kullanılan ölçüm ve kontrol cihazlarının resmi standartlara tabi olmasını sağlamaktır. DKD çerçevesinde vakum ölçerlerin ve test sızıntılarının kalibrasyonu, PTB tarafından Leybold'a ve diğer şirketlere verilmiştir. Gerekli kalibrasyon pompası tezgahı DIN 28.418 uyarınca kuruldu ve ardından PTB tarafından denetlenip kabul edildi. DKD tesislerinin standartları, transfer standartları (referans vakum ölçerleri) olarak adlandırılan standartlar, PTB tarafından düzenli aralıklarla doğrudan kalibre edilir. Tüm markaların vakum ölçerleri, Köln'deki Leybold tarafından tarafsız bir şekilde kalibre edilir. Kalibrasyonla ilgili tüm karakteristik verileri içeren bir DKD kalibrasyon sertifikası verilir.

Federal Fiziksel Teknik Enstitüsü'nün standartları ulusal standartlar olarak adlandırılır. Kalibrasyonlarında yeterli ölçüm doğruluğunu veya mümkün olduğunca az ölçüm belirsizliğini garanti edebilmek için PTB, ölçümlerini büyük ölçüde temel yöntemlerin uygulanmasıyla gerçekleştirir. Bu, örneğin kalibrasyon basınçlarının kuvvet ve alan ölçümü veya gazların fizik yasalarına sıkı bir şekilde göre seyreltilmesi yoluyla tanımlanmaya çalışılması anlamına gelir. PTB'ye kadar bir sonraki kalifiye kalibrasyon tesisinde yılda bir kez gerçekleştirilen standart cihazların yeniden kalibrasyon zinciri "ulusal standartlara sıfırlama" olarak adlandırılır. Diğer ülkelerde de ulusal standart enstitüleri tarafından Almanya'daki Federal Fiziksel Teknik Enstitüsü (PTB) tarafından uygulanan metotlara benzer yöntemler uygulanmaktadır. Şekil 3,17, PTB'nin basınç ölçeğini gösterir. Kalibrasyon yönergeleri DIN standartlarında (DIN 28.416) ve ISO önerilerinde belirtilmiştir.

Şekil 3,17 Federal Fizik-Teknik Enstitüsü (PTB), Berlin'in basınç ölçeği: Azot için basınç ölçeği

Temel basınç ölçüm yöntemlerine örnekler (vakum ölçerlerin kalibrasyonu için standart yöntemler olarak)

a) Referans ölçer ile basınç ölçümü

Bu tür bir cihaza örnek olarak, bu tür göstergelerin referans versiyonlarının 10 ^-4 mbar'a kadar inanılmaz hassasiyetle ölçebildiği Kapasitans Diyaframlı göstergeler verilebilir. (Doğrudan basınç ölçümü sayfasına bakın). Bu seviyenin altında, SRG ve sıcak katot göstergeleri tipik olarak referans olarak kullanılır (bkz. sayfa Dolaylı basınç ölçümü)

b) Bilinen bir basıncın oluşturulması; statik genleşme yöntemi

Parametreleri p, V ve T tam olarak bilinen belli bir gaz miktarına dayanarak - p U-tüp veya McLeod vakum ölçer gibi bir referans ölçerin ölçüm aralığındadır - iyonizasyon ölçerlerin çalışma aralığında birkaç kademede genleşme yoluyla daha düşük bir basınca ulaşılır.

Hacmi V₁ olan gaz bir hacme (V₁ + V₂ ) ve V _2'den(V₂ + V₃ ) vb. genişletilirse, n genişleme aşamasından sonra şunlar elde edilir:

(3,7)

p1 = doğrudan mbar cinsinden ölçülen başlangıç basıncı

pn = kalibrasyon basıncı

Buradaki hacimler mümkün olduğunca kesin olarak bilinmelidir (bkz. Şekil 3,18) ve sıcaklık sabit kalmalıdır. Bu yöntem, kullanılan cihazın çok temiz tutulmasını ve gaz miktarının izin verilen hata sınırlarının ötesinde desorpsiyon veya adsorpsiyon etkileriyle değiştirilebileceği basınçlarda sınırına ulaşmasını gerektirir. Deneyimlere göre bu alt sınır yaklaşık 5 · 10 ^-7 mbar'dır. Bu yönteme statik genleşme yöntemi denir, çünkü dinlenen gazın basıncı ve hacmi belirleyici değişkenlerdir.

Şekil 3,18 Statik genleşme yoluyla düşük basınçların oluşturulması

c) Dinamik genleşme yöntemi

Ses seviyesi 1
2. hacim
Giriş valfi (iletkenlik L1)
L2 iletkenlikli açıklık
Valf
pompa sistemine
Valf
Gaz deposuna
Valf
LN2 soğuk kapan
pompa sistemine
U-tüp vakum göstergesi
McLeod vakum göstergesi
Valf
Kalibre edilmiş iyonizasyon ölçer tüpü
pompaya (pompalama hızı PSp)
Gaz girişi
Kütle spektrometresi
Kalibre edilecek 19, 20 Gösterge
Kalibre edilecek çıplak ölçer
Fırınlama fırını

Bu yönteme göre kalibrasyon basıncı p, sabit bir debi oranı Q ile bir vakum haznesine gaz verilerek üretilirken, gaz eş zamanlı olarak sabit bir pompalama hızı S ile bir pompa ünitesi tarafından hazneden dışarı pompalanır. Denklemde 1,10 a'ya göre aşağıdakiler geçerlidir:

(1.10a)

p = Q/S

Q, ya sabit basıncın mevcut olduğu bir besleme kabından kalibrasyon haznesine akan gaz miktarından ya da bilinen bir iletkenlik yoluyla ölçülen bir basınçta kalibrasyon haznesine akan gaz miktarından elde edilir. Giriş valfinin önündeki basınç, bir referans ölçer ile ölçülebilecek kadar yüksek olmalıdır. Valfin giriş açıklıkları (küçük kapilerler, sinterlenmiş gövdeler), d << λ koşulunun karşılanacağı kadar küçük olmalıdır, yani moleküler akış ve dolayısıyla giriş valfinin sabit bir iletkenliği elde edilir. Ardından gaz miktarı p₁ · L₁ ile tanımlanır, burada p₁ = giriş valfinin önündeki basınç ve L₁= valfin iletkenliğidir. Pompalama sistemi, mümkün olduğunca ince bir duvarda (ekran iletkenliği) L₂ iletkenliğine sahip hassas ölçülen bir açıklıktan ve PSp pompalama hızına sahip bir pompadan oluşur:

Bu yöntemin avantajı, denge durumuna ulaştıktan sonra soğurma etkilerinin göz ardı edilebilmesidir ve bu nedenle bu prosedür çok düşük basınçlarda göstergeleri kalibre etmek için kullanılabilir.

Blog & Wiki Vacuum Fundamentals Vacuum measurement

Vakum Teknolojisinin Temelleri 

Vakum pompası temellerini ve proseslerini keşfetmek için "Vakum Teknolojisinin Temelleri" adlı e-Kitabımızı indirin. 

e-Kitabı görüntüle

Referanslar

Vakum sembolleri
Terimler Sözlüğü
Referanslar ve kaynaklar

Vakum sembolleri

Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü

Ayrıntıları göster

Terimler Sözlüğü

Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış

Ayrıntıları göster

Referanslar ve kaynaklar

Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma

Ayrıntıları göster

Vakum sembolleri

Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü

Ayrıntıları göster