Как построить Вакуумная Весна-транспортный пакет для вращающегося ротора Манометры

Вращающийся ротор калибра (SRG) является высокой вакуумметр используется для определения разрежение в диапазоне от 1,0 × 10 ^-4 Па до 1,0 Па. Принципиально вращающийся стальной шарик , который подвешен между двумя постоянными магнитами. Электромагниты используются для вращения, или "раскрутки", мяч на некоторой частоте (обычно 410 Гц); мяч затем может свободно вращаться, но скорость вращения будет уменьшаться с течением времени из-за столкновений молекул газа в вакуумной системе с поверхностью шарика. Давление вакуума, таким образом , связано со скоростью замедления стального шарика или ротора На рисунке 1 показаны основные элементы: SRG. Ротор, наперсток, головка с соединительным кабелем и электронный контроллер. Ротор, или шар, содержится в наконечнике во время работы и, как правило, не обрабатывается и не видна пользователю SRG. Наперстка подключен к вакуумной системе. Для управления SRG, голова надевается на гильзе.головка содержит два постоянных магнитов и несколько комплектов проводов катушек, используемых для вертикальной и горизонтальной стабилизации, приведения в движение ротор, и ощущая вращение. Электронный контроллер интерпретирует сигнал от сенсорной катушки таким образом, что измерение давления может быть сделано. Для ротора с идеальными условиями на поверхности, то величина замедления связана с давлением вакуума фундаментальной физики. Для того, чтобы измерения абсолютного давления с использованием SRG, калибровочный коэффициент, известный как эффективный коэффициент размещения, должны быть определены. Эффективный коэффициент размещения зависит от реальной поверхности условий ротора, например, от шероховатости, адсорбированных газов и царапин. Эти факторы, как правило, стабильны в течение его использования. Дополнительные детали SRGS можно найти в других ссылках ^{1 – 3} .

SRG используется в приложениях, где требуются абсолютные измерения вакуума. Например, калибровочные лаборатории частоиспользовать SRGS в качестве абсолютного вакуума стандарта. В этом случае, высоковакуумные датчики калибруются путем сравнения их чтение к тому, что из SRG. В свою очередь, стандарт SRG должен периодически калибровать по отправкой SRG к первичной калибровочной лаборатории, чтобы его коэффициент аккомодации повторно определен. Первичные калибровочные лаборатории, как правило, являются национальными метрологическими институтами, такие как Национальный институт стандартов и технологий (NIST). Основная лаборатория определяет коэффициент аккомодации SRG путем сравнения его показание к стандарту первичного вакуума, а затем возвращает SRG к "вторичной" калибровочной лаборатории. SRG также используется в качестве эталона для сравнения эталонов между калибровочными лабораториями или национальными метрологическими институтами. В этом приложении SRG транспортируется внутри страны или на международном уровне между различными лабораториями . ^{4 – 8} Во время отгрузки, события могут произойти , что изменение коэффициента размещения. До Shчь, ротор должен быть де-приостанавливалось и голова удалена; ротор затем опирается на внутреннюю стенку гильзе. Во время транспортировки, поверхность ротора может изменяться от механического воздействия между ротором и наперстка из-за вибрации и ударов, или поверхность может измениться из-за воздействия ротора до атмосферного газа и влажности. Эти изменения влияют на долгосрочную стабильность коэффициента размещения. В идеале, ротор должен оставаться в вакууме и иммобилизованных во время транспортировки.

Исторически сложилось так , SRGS были использованы в качестве стандартов передачи в ключевых сличений эталонов вакуума между национальными метрологическими институтами, где SRGS интернационально транспортируемых много раз между различными институтами. ⁹ Во время ранней сравнения ключей, было установлено , что долговременная стабильность из коэффициент размещения SRG может быть улучшена за счет использования весенне-транспортный механизм, который, как иммобилизованного ротор и держал его под вакуумом дрительными перевозки. ^1,10 С тех пор механизм пружинного транспорт был использован много раз в международных сравнений ключей. Недавнее исследование исторических данных показал , что 90% из этих сравнений были стабиль- лучше , чем 0,75%, а 70% имели стабильностью 0,5%. ⁹ Таким образом, используя механизм весенне-транспортного будет, в большинстве случаев, дают стабильность , которая является более чем достаточно для большинства применений.

До сих пор не было мало указаний в литературе о том, как построить механизм пружинного транспорта. Ранние версии этих устройств, как известно, не в состоянии полностью иммобилизовать ротор, благодаря сочетанию быть недостаточно разработаны для эксплуатационной надежности, а также неправильного обращения во время транспортировки. Эти ранние уроки показывают, что это важно как построить надежный механизм весенне-транспортной и правильно упаковать его таким образом, чтобы свести к минимуму шок во время транспортировки. Это позже точка является критической, но часто игнорируется. Здесь мы будем describе строительство прочной весенне-транспортного механизма в дополнение к правильно построенной транспортной упаковке. Наша конструкция основана на нескольких простых, проверенных, инженерных принципов, которые позволяют строительство прочного весенне-транспортного пакета, который сводит к минимуму возможность неудачи во время транспортировки. Мы также описываем наши испытания надежности нашего дизайна. Дополнительные сведения о методах испытаний можно найти в Fedchak и др. (2015). ¹¹