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[color=#ff0000]摘要:针对便携式真空计校准装置以实现真空计的现场校准,基于静态比对法校准技术,本文提出了一种采用微型数字针阀和上下游双向气体流量调控模式的技术方案,结合双通道高精度的真空度PID控制器,可在真空度精密控制的前提下解决现场校准和便携性问题。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size]真空计作为一种真空度传感器在众多领域应用普遍,并需要进行定期校准。而真空计校准装置是包含了真空标准器、真空泵、真空阀门及连接管路在内的一整套测量系统,一般体积较大,不便移动,多在实验室内固定使用。现有的真空计校准方式大多是将现场使用的真空计拆下送检。为满足现场校准的需求,需要解决以下几方面的问题:(1)减小相关部件的尺寸,使真空计校准装置便于携带。(2)采用数控和电动阀门,提高气体流量调节的精密度。(3)改进真空度控制方式,提高真空度控制精度和稳定性。为实现真空计 现场校准和校准装置的便携性,基于静态比对法校准技术,本文将提出采用微型数字针阀和上下游双向气体流量调控模式的技术方案,结合高精度的真空度PID控制器,可在真空度精密控制的前提下解决现场校准和便携性问题,真空度的波动可控制在±1%以内。[size=18px][color=#ff0000]二、便携式真空计校准装置技术方案[/color][/size]便携式真空计校准装置的整个结构如图1所示,这里示出的是0.1~760Torr真空度范围内的校准装置典型结构示意图。方案具体内容如下:[align=center][img=真空计校准,600,596]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205261606551375_610_3384_3.png!w690x686.jpg[/img][/align][align=center]图1 便携式真空计校准装置结构示意图[/align](1)采用静态比对法,将被校准真空计与参考标准真空计比对。参考标准真空计采用两个电容薄膜真空计以覆盖整个真空度校准范围,参考标准真空计也同时作为真空度控制传感器。(2)真空度控制器采用二通道高精度真空度控制器,控制器的A/D为24位,D/A为16为,可对应电容薄膜真空计的高精度信号输出和满足真空度控制精度要求。控制器的两个通道分别对应于两个真空计的输入信号、两路数字针阀的进气和抽气流量的精密调节。在真空度控制过程中两路传感器信号可根据需要自动切换,以实现全量程范围内的可编程自动控制。控制器带PID自整定功能和标准的MODBUS通讯协议。(3)采用两个数字针阀分别调节进气和抽气流量,控制器采用双向模式分别对两个针阀进行调节。在粗真空范围内主调节进气针阀,在高真空范围内主调节进气针阀,全量程范围内的真空度恒定控制时,真空度波动率可控制在±1%以内。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110211922_325615_1608408_3.jpg学习和引进国外先进核心技术,,根据我国真空设备配套测控仪表的特点,研制出的陶瓷薄膜真空计,其测量精度和稳定性已经完全可以与进口产品相媲美了。根据国内设备的习惯,控制柜上数字面板表,还是经常使用的,采用专门设计的具有真空测控特点的精密二次仪器仪表,借籍于现代智能仪表技术的科技成果,有利于提供测量的精度、分辨率、稳定性和可靠性,增加智能化的自动控制功能,(可以配接任何一种模拟量、数字量的接口,比进口的薄膜真空计更灵活、更方便)实践证明,陶瓷薄膜真空计使用到真空冷冻干燥机、真空单晶炉、气氛真空炉、真空精馏设备、真空镀膜机等设备,做真空测量和自动控制,带来极大地方便和性能提高,可以快速升级为智能型的真空应用设备。当然,也可以用到实验室、计量室作为相应的真空段的0.1级标准器,陶瓷芯片的优异性能使其年稳定度达到0.1%以上。
怎样选择真空计很多试验仪器设备都需要用到真空泵、真空机组,如样品真空干燥、真空蒸馏、真空解压等等实验工作、中式,为了达到最优状态和测试效果,或提供效率、节约能源,就需要对设备的容器中的真空度进行准确的测量和自动控制,现在大家使用的大多数还是老式的电接点真空表、电阻真空计的、热偶计等等,准确度差、不稳定、寿命短、当然也有进口设备,但真空测控仪表、真空计进口的产品非常昂贵,那么我们普通设备需要真空控制时应该如何选择性价比高的真空计呢?以下的几点供大家参考,希望有帮助。第一,从真空测量机理的先进性来考虑,应该选择采用新型传感元件的真空计,如硅集成真空传感器、陶瓷基片厚膜电路真空度传感器、陶瓷电容式薄膜真空规等等;而传统老式的热传导类(热偶计、电阻计、皮拉尼计等等)虽然价格稍低些,但其精度低、稳定性差、寿命短,按照产品标准测量精度误差50%就合格;虽然现在也有数字化、但是毕竟是先天不足。第二,从真空设备的工作真空度来选择真空度测控范围:而不是根据使用真空泵或机组的极限真空度来选择,如,系统采用2x旋片泵,其极限真空度可达0.5Pa,但是,由于抽气效率的原因,往往用在100Pa以上,所以应该选择0.1kPa测量下限即可(下限越低,往往精度要求越高,价格也越高)第三,合理选择测量精度等级和测量分辨率,一般设备选择1.0级、0.5级就可以了,但是如果是作为精密真空度测量和控制、计量标准器等等,就要选择0.1级、高分辨率的仪表;首选陶瓷薄膜规(--PS510--ABCD);对于用来测量管道、容器、散热器、空调冰箱部件密封等等用途的真空计选型,可以选择0.5、0.25级精度、但是分辨率为1Pa的高分辨率的仪表如(208--310ap型),性价比极高;另外,还要根据需要测控的泵阀来选择仪器的测控继电器等等控制功能,最好要选择带有真空智能测控功能的仪表(一个继电器就能控制一个启停或开闭的真空度区间,而不是一个点)。最后不要忘记选择合适的真空接口标准,推荐kf系列卡箍法兰,当然,还有其他测试介质的重要特点:卫生洁净度、防腐蚀、防爆要求,附加功能会增加价格,要求不高,就不一定要用专门的防爆型、防腐蚀型的,要求严格的话,当然不能马虎的。简单说说,供参考了。再次提醒大家:现在是2011年啦!真空仪器仪表已经现代化了,希望大家选择更加新型的、高性价比的真空仪器仪表,