vacuum measurement banner

Cách hiệu chuẩn đồng hồ đo chân không

Định nghĩa các thuật ngữ

Vì những thuật ngữ này thường bị nhầm lẫn trong việc sử dụng hàng ngày, nên trước tiên chúng sẽ được định nghĩa rõ ràng: 

Sự điều chỉnh

Điều chỉnh hoặc điều chỉnh đề cập đến cài đặt chính xác của thiết bị. Ví dụ: thiết lập chân không (không) và khí quyển trong THERMOVAC hoặc thiết lập máy đo quang phổ khối lượng thành khối lượng 4 trong máy dò rò rỉ heli.

Kiểm tra hiệu chuẩn

Kiểm tra hiệu chuẩn đề cập đến việc so sánh với một tiêu chuẩn theo một số quy định pháp lý nhất định bởi nhân viên được ủy quyền đặc biệt (Cục Tiêu chuẩn). Điều này đôi khi được gọi là hiệu chuẩn tại nhà máy. Nếu kết quả kiểm tra định kỳ này là dương tính, giấy phép vận hành cho thời gian vận hành tiếp theo (ví dụ: ba năm) sẽ được hiển thị cho bên ngoài bằng nhãn dán hoặc niêm phong chì. Nếu kết quả là âm tính, thiết bị sẽ bị ngừng hoạt động. 

Hiệu chỉnh

Hiệu chuẩn đề cập đến việc so sánh với một chất chuẩn độ theo các quy định pháp lý nhất định bởi nhân viên được ủy quyền đặc biệt (cơ sở hiệu chuẩn). Kết quả của quy trình này là chứng nhận hiệu chuẩn có chứa độ lệch của các chỉ số của thiết bị đang được hiệu chuẩn so với tiêu chuẩn. Các cơ sở hiệu chuẩn thực hiện công việc hiệu chuẩn này. Một vấn đề phát sinh là câu hỏi về chất chuẩn độ tốt như thế nào và chúng được hiệu chuẩn ở đâu. Các tiêu chuẩn này được hiệu chuẩn trong các cơ sở hiệu chuẩn của Dịch vụ hiệu chuẩn Đức (DKD). Dịch vụ hiệu chuẩn Đức được quản lý bởi Viện Vật lý Kỹ thuật Liên bang (PTB). Chức năng của nó là đảm bảo rằng thiết bị đo lường và kiểm tra được sử dụng cho mục đích đo lường công nghiệp phải tuân thủ các tiêu chuẩn chính thức. Hiệu chuẩn máy đo chân không và rò rỉ kiểm tra trong khuôn khổ DKD đã được PTB giao cho Leybold, cũng như các công ty khác. Bàn bơm hiệu chuẩn cần thiết đã được thiết lập theo DIN 28.418 và sau đó được PTB kiểm tra và chấp nhận. Các tiêu chuẩn của cơ sở DKD, được gọi là tiêu chuẩn chuyển giao (máy đo chân không tham chiếu), được PTB hiệu chuẩn trực tiếp theo định kỳ. Máy đo chân không của tất cả các thương hiệu được hiệu chuẩn một cách công bằng bởi Leybold tại Cologne. Giấy chứng nhận hiệu chuẩn DKD được cấp với tất cả dữ liệu đặc trưng về hiệu chuẩn. 

Các tiêu chuẩn của Viện Vật lý Kỹ thuật Liên bang là những gì được gọi là tiêu chuẩn quốc gia. Để có thể đảm bảo độ chính xác đo lường đầy đủ hoặc độ không đảm bảo đo lường thấp nhất có thể trong quá trình hiệu chuẩn, PTB thực hiện phần lớn các phép đo của mình thông qua việc áp dụng các phương phápcơ bản. Điều này có nghĩa là, ví dụ, người ta cố gắng mô tả áp suất hiệu chuẩn thông qua phép đo lực và diện tích hoặc bằng cách pha loãng khí theo nghiêm ngặt các luật vật lý. Chuỗi hiệu chuẩn lại các thiết bị tiêu chuẩn được thực hiện mỗi năm một lần tại cơ sở hiệu chuẩn có trình độ cao hơn tiếp theo cho đến PTB được gọi là "đặt lại theo tiêu chuẩn quốc gia". Ở các quốc gia khác, các phương pháp tương tự được thực hiện bởi các tổ chức tiêu chuẩn quốc gia như các phương pháp được áp dụng bởi Viện Vật lý Kỹ thuật Liên bang (PTB) ở Đức. Hình 3,17 thể hiện thang đo áp suất của PTB. Hướng dẫn hiệu chuẩn được quy định trong các tiêu chuẩn DIN (DIN 28.416) và đề xuất ISO.  

Hình 3,17 Thang đo áp suất của Viện Vật lý Kỹ thuật Liên bang (PTB), Berlin: Thang đo áp suất cho nitơ

Ví dụ về các phương pháp đo áp suất cơ bản (như các phương pháp tiêu chuẩn để hiệu chuẩn đồng hồ đo chân không) 

a) Đo áp suất bằng đồng hồ đo tham chiếu 

Một ví dụ về một thiết bị như vậy là máy đo Cpacitance Diaphragm, với các phiên bản tham chiếu của các loại máy đo này có thể đo với độ chính xác đáng kinh ngạc xuống đến 10 -4 mbar. (xem trang Đo áp lực trực tiếp).  Dưới mức này, máy đo SRG và catot nóng thường được sử dụng làm tham chiếu (xem trang về đo áp suất gián tiếp)

b) Tạo áp suất đã biết; phương pháp giãn nở tĩnh

Dựa trên một lượng khí nhất định có các thông số p, V và T được biết chính xác - p nằm trong phạm vi đo của máy đo tham chiếu như ống chữ U hoặc máy đo chân không McLeod - áp suất thấp hơn trong phạm vi hoạt động của máy đo ion hóa đạt được thông qua sự giãn nở trong nhiều giai đoạn. 

Nếu khí có thể tích V1 được giãn nở thành một thể tích (V1 + V2), và từ V2 đến (V2 + V3), v.v., sau n giai đoạn giãn nở thu được:

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

(3,7)

p1 = áp suất ban đầu được đo trực tiếp theo mbar 

pn = áp suất hiệu chuẩn 

Các thể tích ở đây phải được biết càng chính xác càng tốt (xem Hình 3,18) và nhiệt độ phải duy trì không đổi. Phương pháp này đòi hỏi thiết bị được sử dụng phải rất sạch sẽ và đạt đến giới hạn của nó ở các áp suất mà lượng khí có thể bị thay đổi do tác động khử hấp thụ hoặc hấp thụ vượt quá giới hạn sai số cho phép. Theo kinh nghiệm, giới hạn dưới này là khoảng 5 · 10 -7 mbar. Phương pháp này được gọi là phương pháp giãn nở tĩnh vì áp suất và thể tích khí nghỉ là các biến số quyết định. 

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

Hình 3,18 Tạo áp suất thấp thông qua giãn nở tĩnh

c) Phương pháp mở rộng động  

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics
  1. Âm lượng 1
  2. Âm lượng 2
  3. Van nạp (độ dẫn điện L1)
  4. Khẩu độ với độ dẫn điện L2
  5. nạp
  6. Hệ thống bơm
  7. nạp
  8. đến bình chứa khí
  9. nạp
  10. Bẫy lạnh LN2
  11. Hệ thống bơm
  12. Máy đo chân không ống chữ U
  13. Máy đo chân không McLeod
  14. nạp
  15. Ống đo ion hóa đã hiệu chuẩn
  16. đến bơm (tốc độ bơm PSp)
  17. Đầu vào khí
  18. Máy đo quang phổ
  19. 19, 20 Đồng hồ đo cần hiệu chuẩn
  20. Đồng hồ đo khỏa thân cần hiệu chuẩn
  21. Lò nướng bánh

Theo phương pháp này, áp suất hiệu chuẩn p được tạo ra bằng cách đưa khí với tốc độ thông lượng không đổi Q vào buồng chân không trong khi khí được bơm ra khỏi buồng bằng một thiết bị bơm với tốc độ bơm không đổi S. Khi cân bằng, điều sau áp dụng theo phương trình 1,10 a:

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

(1.10a)

p = Q/S

Q thu được từ lượng khí chảy vào khoang hiệu chuẩn từ bình cung cấp trong đó áp suất không đổi chiếm ưu thế hoặc từ lượng khí chảy vào khoang hiệu chuẩn ở áp suất đo được thông qua độ dẫn điện đã biết. Áp suất phía trước van nạp phải đủ cao để có thể đo bằng đồng hồ đo tham chiếu. Các lỗ đầu vào của van (mao dẫn nhỏ, thân thiêu kết) phải nhỏ đến mức đáp ứng điều kiện d << λ, tức là đạt được dòng phân tử và do đó độ dẫn điện không đổi của van đầu vào. Lượng khí sau đó được xác định bởi p1 · L1, trong đó p1 = áp suất phía trước van nạp và L1 = độ dẫn điện của van. Hệ thống bơm bao gồm một cổng dò được đo chính xác với độ dẫn điện L2 trong một bức tường mỏng nhất có thể (độ dẫn điện của màn hình) và một bơm có tốc độ bơm PSp: 

Leybold - Vacuum Fundamentals graphics
Leybold - Vacuum Fundamentals graphics

Phương pháp này có ưu điểm là, sau khi đạt đến trạng thái cân bằng, có thể bỏ qua hiệu ứng hấp thụ và do đó quy trình này có thể được sử dụng để hiệu chuẩn đồng hồ đo ở áp suất rất thấp. 

Download Software

Kiến thức cơ bản về công nghệ chân không 

Tải eBook "Nguyên tắc cơ bản của công nghệ chân không" của chúng tôi để khám phá những điều cần thiết và quy trình của bơm chân không. 

Tài liệu tham khảo

Biểu tượng chân không

Biểu tượng chân không

Bảng thuật ngữ các biểu tượng thường được sử dụng trong các sơ đồ công nghệ chân không để thể hiện trực quan các loại bơm và các bộ phận trong hệ thống bơm

Đọc thêm tại đây

Bảng thuật ngữ

Bảng thuật ngữ

Tổng quan về các đơn vị đo được sử dụng trong công nghệ chân không và các biểu tượng đại diện cho gì, cũng như các đơn vị tương đương hiện đại của các đơn vị lịch sử

Đọc thêm tại đây

Tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo

Tham khảo, nguồn và đọc thêm liên quan đến kiến thức cơ bản về công nghệ chân không

Đọc thêm tại đây

Biểu tượng chân không

Bảng thuật ngữ các biểu tượng thường được sử dụng trong các sơ đồ công nghệ chân không để thể hiện trực quan các loại bơm và các bộ phận trong hệ thống bơm

Đọc thêm tại đây

Bảng thuật ngữ

Tổng quan về các đơn vị đo được sử dụng trong công nghệ chân không và các biểu tượng đại diện cho gì, cũng như các đơn vị tương đương hiện đại của các đơn vị lịch sử

Đọc thêm tại đây

Tài liệu tham khảo

Tham khảo, nguồn và đọc thêm liên quan đến kiến thức cơ bản về công nghệ chân không

Đọc thêm tại đây

Production / People Image Pictures

Hãy cùng trao đổi

Chúng tôi tập trung vào sự gần gũi với khách hàng. Hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào.

Liên hệ với chúng tôi

Loading...