Come costruire un vuoto primavera-trasporto Pacchetto per la filatura rotore Indicatori

Il calibro rotore (SSR) è un calibro alto vuoto utilizzato per determinare la pressione di vuoto nella gamma di 1,0 x 10 ^-4 Pa a 1,0 Pa. Si tratta fondamentalmente una sfera di acciaio rotante che è sospeso tra due magneti permanenti. Elettromagneti sono utilizzati per ruotare o "spin-up", la palla certa frequenza (tipicamente 410 Hz); la sfera è quindi consentito di ruotare liberamente, ma la velocità di rotazione diminuisce nel tempo a causa delle collisioni di molecole di gas nel sistema di vuoto con la superficie della sfera. Pressione di vuoto è quindi correlata al tasso di decelerazione della sfera d'acciaio o rotore Figura 1 mostra gli elementi essenziali della SSR:. Rotore, ditale, testa con cavo di collegamento, e centralina elettronica. Il rotore, o la sfera, è contenuto all'interno del ditale durante il funzionamento e vengono normalmente non gestite da non è visibile all'utente SRG. Il ditale è collegato al sistema di aspirazione. Per far funzionare la SSR, la testa è scivolato sopra il ditale. Iltesta contiene due magneti permanenti e diverse serie di bobine di filo usati per la stabilizzazione verticale ed orizzontale, la guida del rotore, e rilevare la rotazione. Il controllore elettronico interpreta il segnale dalla bobina di rilevamento in modo che una misurazione della pressione può essere effettuata. Per un rotore con condizioni superficie ideale, la velocità di decelerazione è legata alla pressione di vuoto dalla fisica fondamentale. Per effettuare le misurazioni di pressione assoluta usando un SSR, un fattore di calibrazione, noto come efficace coefficiente di accomodazione, deve essere determinato. L'efficace coefficiente di accomodazione dipende dalle reali condizioni della superficie del rotore, come la rugosità, gas adsorbiti e graffi. Questi fattori tende ad essere stabile nel corso del suo utilizzo. Ulteriori dettagli di SRGS possono essere trovati in altri riferimenti ^{1 -. 3}

La SSR è utilizzato in applicazioni in cui sono richieste misure vuoto assoluto. Ad esempio, laboratori di taratura spessousare SRGS come standard vuoto assoluto. In questo caso, calibri alto vuoto sono calibrati confrontando la loro lettura a quella della SSR. A sua volta, lo standard SSR deve essere periodicamente calibrata spedendo la SSR ad un laboratorio di taratura primaria per avere il suo coefficiente di accomodazione ri-determinato. laboratori di taratura primarie sono di solito istituti nazionali di metrologia, come il National Institute of Standards and Technology (NIST). Il laboratorio primaria determina la SRG coefficiente di alloggio, confrontando la lettura di uno standard vuoto primario, e poi ritorna la SSR al laboratorio di taratura "secondario". La SSR è anche usato come standard di trasferimento per il confronto delle norme tra i laboratori di taratura o istituti nazionali di metrologia. In questa applicazione, la SSR è trasportato nazionale o internazionale tra i vari ^{laboratori. 4 – 8} Durante la spedizione, gli eventi possono accadere che il cambiamento del coefficiente di alloggio. Prima di shipment, il rotore deve essere de-sospeso e la testa viene rimossa; il rotore poggia quindi sulla parete interna del ditale. Durante il trasporto, la superficie del rotore è soggetto a modifiche dall'azione meccanico tra il rotore e ditale causa di vibrazioni e urti, o la superficie può variare a esposizione del rotore a gas atmosferico e umidità. Questi cambiamenti influenzano la stabilità a lungo termine del coefficiente alloggio. Idealmente, il rotore dovrebbe rimanere nel vuoto e immobilizzato durante il trasporto.

Storicamente, SRGS sono stati utilizzati come standard di trasferimento in confronti chiave di standard vuoto tra gli istituti nazionali di metrologia, dove SRGS vengono trasportati a livello internazionale molte volte tra i vari istituti. ⁹ Durante un confronto chiave presto, si è constatato che la stabilità a lungo termine del SSR coefficiente di accomodazione potrebbe essere migliorata utilizzando un meccanismo a molla di trasporto che sia immobilizzato il rotore e mantenuto sotto vuoto durante il trasporto. ^1,10 Da allora, il meccanismo a molla di trasporto è stato usato molte volte in confronti chiave internazionali. Un recente studio dei dati storici hanno mostrato che il 90% di questi confronti avuto stabilità migliore di 0,75%, e il 70% ha avuto stabilità dello 0,5%. ⁹ Pertanto, utilizzando un meccanismo a molla trasporto, nella maggior parte dei casi, produrre una stabilità che è più che sufficiente per la maggior parte delle applicazioni.

Fino ad oggi, c'è stato poco di orientamento nella letteratura su come costruire un meccanismo a molla-trasporti. Le prime versioni di questi dispositivi sono stati conosciuti per riuscire immobilizzare completamente il rotore, a causa di una combinazione di essere insufficientemente progettato per la robustezza e la manomissione durante la spedizione. Questi primi insegnamenti mostrano che è importante sia per costruire un meccanismo a molla trasporto robusta e confezionare correttamente in modo da minimizzare urti durante il trasporto. Questo secondo momento è critico, ma spesso ignorato. Qui ci describall'e la costruzione di un meccanismo a molla trasporto robusta in aggiunta ad un pacchetto trasporti ben costruito. Il nostro progetto si basa su pochi testati, semplici principi, ingegneria che consentono la realizzazione di un pacchetto a molla trasporto resistente che minimizza la possibilità di errore durante il trasporto. Noi descriviamo anche i nostri test della solidità del nostro design. Ulteriori dettagli dei metodi di prova possono essere trovati in Fedchak et al. (2015). ¹¹