INFICON BPG400 ATM to Ultra-High Vacuum Gauge - Handbuch

Bayard-Alpert Pirani Gauge
BPG400
BPG400-SD
BPG400-SP
Kurzanleitung
inkl. EG-Konformitätserklärung
tima03d1-d (2013-11)
Produktidentifikation
Im Verkehr mit INFICON sind die Angaben des Typenschil-
des erforderlich. Tragen Sie deshalb diese Angaben ein.
Model:
PN:
SN:
V W
INFICON AG, LI-9496 Balzers
Gültigkeit
Dieses Dokument ist gültig für Produkte mit den Artikelnum-
mern (PN):
BPG400 ( ohne Anzeige)
353-500 (DN 25 ISO-KF)
353-502 (DN 40 CF-R)
BPG400 (mit Anzeige)
353-501 (DN 25 ISO-KF)
353-503 (DN 40 CF-R)
BPG400-SD (mit DeviceNet-Schnittstelle und Schaltfunktionen)
353-507 (DN 25 ISO-KF)
353-508 (DN 40 CF-R)
BPG400-SP (mit Profibus-Schnittstelle und Schaltfunktionen)
353-505 (DN 25 ISO-KF)
353-506 (DN 40 CF-R)
Sie finden die Artikelnummer (PN) auf dem Typenschild.
Nicht beschriftete Abbildungen entsprechen der Ausführung
353-500. Sie gelten sinngemäß auch für die anderen
Ausführungen.
Technische Änderungen ohne vorherige Anzeige sind vor-
behalten.
Alle Maßangaben in mm.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Messröhren BPG400, BPG400-SD und BPG400-SP
erlauben die Vakuummessung von Gasen im Druckbereich
von 5×10
-10 … 1000 mbar.
Sie dürfen nicht für die Messung von leicht entzündbaren
oder brennbaren Gasen im Gemisch mit einem Oxidations-
mittel (z. B: Luftsauerstoff) innerhalb der Explosionsgrenzen
verwendet werden.
Die Röhren können mit dem Vacuum Gauge Controller
VGC103, VGC40x oder mit einem kundeneigenen Auswerte-
gerät/Controller betrieben werden.
Funktion
Die Messröhre hat über den ganzen Messbereich eine konti-
nuierliche Kennlinie. Das Messsignal ist über den gesamten
Messbereich logarithmisch vom Druck abhängig.
Eingesetzt wird eine Kombination aus einem Heisskatoden-
Ionisations-Messsystem nach Bayard-Alpert (für
p < 2.0×10
-2 mbar) und einem Pirani-Messsystem (für
p > 5.5×10 -3 mbar). Im überlappenden Bereich 2.0Ч10 -2 …
5.5Ч10 -3 mbar wird ein gemischtes Signal der beiden Mess-
systeme ausgegeben. Die Heisskatode wird (zum Schutz vor
Durchbrennen) erst unterhalb der Schaltschwelle von
2.4×10
-2 mbar vom Pirani- Messsystem eingeschaltet. Aus-
geschaltet wird sie, wenn der Druck 3.2×10 -2 mbar übersteigt.
Marke
DeviceNet™ Open DeviceNet Vendor Association, Inc.
Sicherheit
Verwendete Symbole
GEFAHR
Angaben zur Verhütung von Personenschäden jeglicher
Art.
WARNUNG
Angaben zur Verhütung umfangreicher Sach- und
Umweltschäden.
Vorsicht
Angaben zur Handhabung oder Verwendung. Nichtbeach-
ten kann zu Störungen oder geringfügigen Sachschäden
führen.
Personalqualifikation
Fachpersonal
Die in diesem Dokument beschriebenen Arbeiten dürfen
nur durch Personen ausgeführt werden, welche die ge-
eignete technische Ausbildung besitzen und über die nöti-
gen Erfahrungen verfügen oder durch den Betreiber ent-
sprechend geschult worden sind.
Grundlegende Sicherheitsvermerke
• Beachten Sie beim Umgang mit den verwendeten Pro-
zessmedien die einschlägigen Vorschriften und halten Sie
die Schutzmaßnahmen ein.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen zwischen Werk-
stoffen und Prozessmedien.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen (z. B. Explosion)
der Prozessmedien infolge Eigenerwärmung des
Produkts.
• Alle Arbeiten sind nur unter Beachtung der einschlägigen
Vorschriften und Einhaltung der Schutzmaßnahmen zu-
lässig. Beachten Sie zudem die in diesem Dokument an-
gegebenen Sicherheitsvermerke.
• Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine
eventuelle Kontamination. Beachten Sie beim Umgang mit
kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften und
halten Sie die Schutzmaßnahmen ein.
Geben Sie die Sicherheitsvermerke an alle anderen Benutzer
weiter.
Verantwortung und Gewährleistung
INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährlei-
stung, falls der Betreiber oder Drittpersonen
• dieses Dokument missachten
• das Produkt nicht bestimmungsgemäß einsetzen
• am Produkt Eingriffe jeglicher Art (Umbauten, Änderungen
usw.) vornehmen
• das Produkt mit Zubehör betreiben, welches in den zu-
gehörigen Produktdokumentationen nicht aufgeführt ist.
Die Verantwortung in Zusammenhang mit den verwendeten
Prozessmedien liegt beim Betreiber.
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung oder
Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z. B.
Heizfaden), fallen nicht unter die Gewährleistung.
Technische Daten
Die technischen Daten der Messröhren BPG400-SD
und BPG400-SP weichen in einigen Punkten von
denjenigen der nachfolgend beschriebenen BPG400
ab (
→ "Technische Daten" in  [1] und [2]).
Messbereich
(Luft, O 2 , CO, N 2 )
5×10 -10 … 1000 mbar
kontinuierlich
Genauigkeit 15% des Messwertes im
Bereich
1×10
-8 … 10 -2 mbar
(nach 5 Min. Stabilisierung)
Wiederholbarkeit 5% des Messwertes im
Bereich
1×10
-8 … 10 -2 mbar
(nach 5 Min. Stabilisierung)
Emission
Einschaltdruck
Ausschaltdruck
2.4×10
-2 mbar
3.2×10 -2 mbar
Emissionsstrom
p ≤7.2×10 -6 mbar
7.2×10 -6 mbar < p
<3.2×10 -2 mbar
5 mA
25 µA
Emissionsstrom-
Umschaltung
25 µA  5 mA
5 mA  25 µA
7.2×10
-6 mbar
3.2×10 -5 mbar
Degas
Emissionsstrom
(p <7.2×10
-6 mbar)
≈16 mA (P
degas ≈4.0 W)
Steuereingangssignal 0 V/24 V(dc), aktiv high
Dauer <3 Min, danach selbsttätige
Abschaltung
Im Degas-Betrieb liefert die BPG400 weiterhin Messwerte,
die aber etwas grössere Toleranzwerte als bei Normal-
betrieb aufweisen können.
Ausgangssignal (Messsignal) 0 … +10 V
Messbereich 0.774 … 10 V
(5×10
-10 … 1000 mbar)
Beziehung Spannung-Druck logarithmisch,
0.75 V/Dekade
Fehlersignal ( →  [1]) ≈0.3 V (Heisskatodenfehler)
≈0.5 V (Piranifehler)
Minimale Lastimpedanz 10 k Ω
Messröhrenidentifikation 42 k Ω zwischen Pin 10 und
Pin 5 (Messkabel)
RS232C-Schnittstelle
Übertragungsrate
Datenformat
Anschlussstecker
9600 Baud
binär
8 Daten-Bits
ein Stop-Bit
kein Parity-Bit
kein Handshake
→ "Elektrischer Anschluss"
Weitere Informationen zu der RS232C-Schnittstelle →  [1]
Anzeige (353-501, 353-503)
Darstellung
Masse
Masseinheiten
LCD-Matrix, 32×16 Pixels,
mit Hintergrundbeleuchtung
16.0 mm × 11.2 mm
mbar (ab Werk), Torr, Pa
(Umstellen der Masseinheit
→  [1])
Speisung
GEFAHR
Die Messröhre darf nur an Speise- oder Mess-
geräte angeschlossen werden, die den Anfor-
derungen der geerdeten Schutzkleinspannung
(SELV) entsprechen. Die Leitung zur Messröhre
ist abzusichern
1) .
Versorgungsspannung an der
Messröhre
24 V(dc) (20 … 28 V(dc),
Rippel ≤2 V
pp ) 2)
Stromaufnahme
Standard
Degas
Emissionsstart (200 ms)
≤0.5 A
≤0.8 A
≤1.4 A
Sicherung vorzuschalten 1) 1.25 AT
Leistungsaufnahme ≤16 W
1) INFICON-Messgeräte erfüllen diese Forderungen.
2) Spannungsabfall auf Speiseleitungen berücksichtigen.
Elektrischer Anschluss D-Sub-Stecker, 15-polig,
Messkabel
nur Analogwerte,
ohne Degas-Funktion
Analogwerte,
mit Degas-Funktion
alle Funktionen,
inkl. RS232C-Schnittstelle
4-polig, abgeschirmt
5-polig, abgeschirmt
7-polig, abgeschirmt
Leitungslänge (24 V(dc)) ≤35 m (4/5/7×0.25 mm²)
≤50 m (4/5/7×0.34 mm²)
≤100 m (4/5/7×1.0 mm²)
Bei RS232C-Betrieb ≤30 m
Werkstoffe gegen Vakuum
Gehäuse, Halterungen,
Abschirmungen
Durchführungen
Isolator
Katode
Katodenhalter
Pirani-Element
Edelstahl
NiFe vernickelt
Glas
Iridium, Yttriumoxyd (Y
2 O 3 )
Molybdän
Wolfram, Kupfer
Inneres Volumen
DN 25 ISO-KF
DN 40 CF-R ≈24 cm 3
≈34 cm 3
Maximal zulässiger Druck 2 bar (absolut)
Zulässige Temperaturen
Lagerung
Betrieb
Ausheizen
–20 … +70 °C
0 … +50 °C
150 °C
(Elektronikeinheit entfernt)
Relative Feuchte
Jahresmittel
an 60 Tagen
≤65% (nicht kondensierend)
≤85% (nicht kondensierend)
Verwendung nur in Innenräumen
Höhe bis zu 2000 m NN
Schutzart IP 30
Abmessungen [mm]
4-40UNC 2B
DN 25 ISO-KF DN 40 CF-R
4-40UNC 2B
Gewicht
353-500, 353-501
353-502, 353-503
353-505, 353-507
353-506, 353-508 ≈285 g
≈550 g
≈430 g
≈695 g
Beziehung Messsignal – Druck
1E+01
1E–01
1E–03
1E–05
1E–07
1E–09
1E+03
Messsignal U[V] 0.0
S en
sor
er
ro
r
un
der
ra
n ge
ove
rra
nge
1E+04
1E+02
1E+00
1E–02
1E–04
1E–06
1E–08
1E–10
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
Druck p [mbar]
p = 10 (U-7.75)/0.75+c
U p c
[V] [mbar] 0
[V] [Pa] 2
[V] [Torr]
-0.125
wobei p Druck
U Messsignal
c
Konstante (abhängig von der Druckeinheit)
Gasartabhängigkeit
Für andere Gase als Luft kann der Druck im Anzeigenbereich
p < 10
-3 mbar durch eine einfache Umrechnung ermittelt
werden (ausführlichere Angaben →  [1]):
p eff = K × angezeigter Druck
Gasart
Kalibrier-
faktor K
Gasart Kalibrier-
faktor K
He
Ne
Kr
Ar
5.9
4.1
0.5
0.8 Luft, O 2 , CO, N 2
H 2
Xe
1.0
2.4
0.4
Einbau
Vakuumanschluss
GEFAHR
GEFAHRt: Überdruck im Vakuumsystem >1 bar
Öffnen von Spannelementen bei Überdruck im
Vakuumsystem kann zu Verletzungen durch her-
umfliegende Teile und Gesundheitsschäden
durch ausströmendes Prozessmedium führen.
Spannelemente nicht öffnen, solange Überdruck
im Vakuumsystem herrscht. Für Überdruck ge-
eignete Spannelemente verwenden.
GEFAHR
GEFAHR: Schutzerdung
Nicht fachgerecht geerdete Produkte können im
Störungsfall lebensgefährlich sein.
Die Messröhre muss galvanisch mit der geerde-
ten Vakuumkammer verbunden sein. Die Ver-
bindung muss den Anforderungen einer Schutz-
verbindung nach EN 61010 entsprechen:
• CF-Anschlüsse entsprechen dieser Forde-
rung.
• Für KF-Flansche ist ein elektrisch leitender
Spannring zu verwenden.
Vorsicht
Vorsicht: Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen
die Funktion der Vakuumkomponente.
Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Re-
geln in bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Be-
schädigung beachten.
Vorsicht
Vorsicht: Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder Teilen davon
mit blossen Händen erhöht die Desorptionsrate.
Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und
sauberes Werkzeug benutzen.
Die Einbaulage ist beliebig. Damit Kondensate und
Partikel nicht in die Messkammer gelangen, ist eine
waagrechte bis stehende Einbaulage zu bevorzu-
gen.
Die Messröhre wird standardmäßig mit eingebautem
Gitter ausgeliefert. Bei potentiell verschmutzenden
Anwendungen und zum Schutz der Elektroden vor
Licht und schnellen Teilchen wird empfohlen, das
optionale Baffle einzubauen (
→  [1]).
Schutzkappe entfernen und Produkt an Vakuumsystem an-
schliessen. Es empfiehlt sich, auf die Verwendung von
Vakuumfett zu verzichten.
Schutzdeckel
Spannelement
Dichtung mit Zentrierring
oder
Dichtung mit Zentrierring
und Filter
Schutzkappe aufbewahren.
Elektrischer Anschluss (BPG400)
Die nachfolgenden Angaben zum elektrischen
Anschluss sowie das Anschlussschema gelten nur
für die Messröhre BPG400 (Details zum Anschluss
und den weiteren Funktionen der Messröhren
BPG400-SD und -SP
→  [1] und [2]).
Die Messröhre muss ordnungsgemäß angeschlos-
sen sein ( → "Vakuumanschluss").

Falls kein Messkabel vorhanden ist, ein Messkabel ge-
mäß Schema herstellen.
Elektrischer Anschluss
Pin 2 Signalausgang (Messsignal) 0 … +10 V
Pin 5 Speisungserde, GND
Pin 7 Degas ein, aktiv high +24 VDC
Pin 8 Speisung +24 VDC
Pin 10 Messröhrenidentifikation
Pin 12 Signalerde, GND
Pin 13 RS232C, TxD
Pin 14 RS232C, RxD
Pin 15 Abschirmung, Gehäuse, GND
Pins 1, 3, 4, 6, 9 und 11 sind
messröhrenseitig nicht belegt.
8
9 1
15
D-Sub, 15-polig
Buchsen,
lötseitig
TxD
42k Ω
RxD
Messsignal
Degas
+Ub
13
14
2
12
7
8
5
15
+
1.25AT
Identifikation 10
RS232C
+
24 V –
BPG400
t i ma 0 3 d 1 - d (2013-11)
Original: Deutsch tima03d1-d (2013-11)