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产品贴士-清洁真空计

2019-06-10 11:02 宝瑞钛金设备 次阅读

一般来说,暴露在真空中的表面不应该徒手触摸这一严格原则应适用。这尤其适用于高真空和超高真空系统。

使用真空计,在高温或离子轰击条件下,也有指纹烙印在表面并有影响其功能的风险。因此,在使用真空测量设备进行操作时,应该带上合适的手套,尤其是组装已清洁部件时。

清洁真空计的重要用具是不起毛的纸巾、棉签和异丙醇(异丙醇还被称为异戊醇或 2-丙醇)。另外,建议工作场所要干净、整洁、光线好,并容易去除溶剂蒸汽。

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清洁各类真空计的说明:

1. 膜片式真空计

根据压力定义操作的真空计,即测量已知膜片表面的受力,用于低至 1 hPa 的总真空范围。(如:APR 250/260)。有源测量元件通常是隔膜,其偏度通过各种方法转换成电子信号。暴露在真空中的几何结构相对简单。既没有相对复杂且需要特殊维护的机械结构,也不需要极端的操作条件,如会烘烤其上灰尘的高温(电容式真空计除外,见第 2 点)。这些测量仪器非常的坚固,任何清洁方式都可以接受。

污染类型决定清洁过程。在工业应用中,污垢往往由油性粉尘组成,使用有机溶剂可将其去除。如异丙醇,这是一种酒精,已证明其可轻松去除这类污垢且不会对弹性体造成任何影响。向管道中滴几滴有机溶剂后轻轻摇晃整个设备,然后将溶剂倒出。重复这一过程,直至不再有污垢被清洁剂带出。

一旦已去除污垢,通过将其连接到真空泵或真空系统中,膜片式真空计就可以进行“真空干燥”。一般情况下,仅仅使用溶剂冲洗不可能将污垢完全去除。由于膜片对机械冲击的灵敏性,所以不建议选择可能会产生更好效果的机械清洁法。在开始清洁试验之前,最好先了解新真空计的价格,因为清洁成本可能会超过真空计的价值。经过一段时间后,真空计反正要被更换。

2. 电容式膜片真空计

在阅读本章之前,我们建议您先阅读膜片式真空计部分。

膜片式真空计一样,电容式膜片真空计采用压力定义测量气体施加在已知表面-膜片-上的压力(如:CMR36x/37x)。要清洁它,您可能会想当然地以为按照之前描述的方法只要冲洗膜片就可以了。然而,重要的是要注意,与之前描述的膜片式真空计相比,清洁电容式真空计存在很大的不同:

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(a) 电容式真空计往往都是高度精密的仪器,处理时必须要格外小心。

(b) 这些测量仪器在大气压或近高真空范围下都可以使用。然而,测量的压力越低,膜片就会越精密,用户在进行清洁时就要对其格外的呵护。

(c) 低至 μN 范围的受力通过电子方式进行检测和扩大。因此,清洁不得影响集成的电子设备。

(d) 电容式膜片真空计往往用于产生不溶性沉积物的工艺过程。他们在高温下操作,防止一些物质的沉淀,但致使其他物质特别紧地附着表面。

(e) 这些测量设备仪器通常具有保护膜片的配件,但这就使得它很难清洁。

电容式膜片真空计的污染可以通过压力测量报错或零点偏移来发现。实际上,前者往往不容易被发现,因为这它需要与基准真空计对比,来检测任何偏差。零点不稳很容易被发现,但是也会有其他原因。首先,正确的零点调整一定要按照操作说明中规定的流程进行。如果,按照操作说明处理后仍然存在污染导致零点偏移,则需要对真空计进行目视检查。必须要将其从真空系统中拆除,还必须对连接法兰、管道内部以及内置过滤器元件(如有必要)进行检查。如果在表面发现灰尘,可以使用沾有异丙醇的棉签试试是否清洁尝试有任何成功的机会。如果轻轻擦拭能使管壁上的涂层非常容易地附着到棉签上,则可以假定清洁将会成功。

过程类似于第 1 点中的描述:填满溶剂,使其起作用,轻轻旋转,使其排出。重复此过程数次,直到不再有污垢被冲出。让其干燥,至少使其在真空系统中干燥一整夜;之后,按照说明调节零点。长时间的观察就会显示零点稳定性是否得到改善。如果情况并非如此,则必须更换测量仪器。

3. 皮拉尼真空计

按照皮拉尼原理,热传递真空计往往用作低真空和中低真空范围内的廉价真空计(如:TPR 280)。这是一种间接的测量方法,允许通过细小金属丝释放气体所耗散的热量推断真空系统中的压力。

如果加热丝是脏的,则其会妨碍热量的耗散并误导压力测量。皮拉尼真空计的加热丝通常由直径约为 1 μm 的盘绕钨丝组成。钨丝的工作温度通常约为 100 °C,高出室内温度,导致油性污垢被烘烤。由于钨丝非常的纤细,当然不可能通过擦拭的方法对其进行清洁。因此,如同电容式膜片真空计一样,使用酒精轻轻清洗是唯一选择。

在过程中务必特别小心对待敏感金属丝。一定要小心地将溶剂沿管内壁倒入管内。严禁晃动,而且应该像填满过程一样将溶剂小心倒出。

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在清洁过程结束时,必须要对真空系统进行干燥,然后按照说明对大气压和零点进行调整。此时就会看到清洁工作是否成功。经验表明,成功率为 50% 左右。由于更换传感器价格适中,最好预先查明清洁费用是否合理。

4. 热阴极真空计

热阴极真空计是高真空仪表,可以在中真空到超高真空范围内使用。他们使用气体电离通过电离气体并将离子电流作为压力度量标准来进行压力的测量(如:PBR 260)。

这种测量原理要求传感器由无法清洁的精密线元件(热阴极、栅网、阳极)制成。凭借这种测量原理,往往由于(少量的)示踪气体在传感器本身内发生化学反应产生污染。这是由于这里普遍的高温以及气体分子与电子、离子相互碰撞的缘故。在这一过程中,会在表面形成绝缘层,并使真空计难以工作,或阻碍真空计完全工作。

热阴极真空计通常具有释气功能,通过增大的发射电流加热电极,以释放附着的气体。然而,这一功能不能去除有机化合物(碳化学)或含硅化合物化学反应产生的任何可见沉积物。来自 O 型圈、泵油或真空润滑脂的低分子量蒸汽在测量系统中被转化为交联的热固性材料、硅氧烷或二氧化硅,而这些使用传统溶剂无法去除。由于传感器因其精密结果而不可能对其进行机械清洁,当有污垢时,如有必要,必须更换表头。

5. 冷阴极真空计

冷阴极真空计提供各种设计(潘宁计、倒置磁控管)作为单一或组合真空计,通常与皮拉尼传感器结合使用(如:PKR 251)。

他们的应用范围从中真空延伸至超高真空,正如热阴极真空计一样,尽管其主要应用范围是高真空。这些冷阴极真空计的精度显然低于热阴极真空计的精度。由于测量系统为简单的机械设计,且不包括复杂元件,非常容易清洁且为此往往使用 O 型圈精确密封,因此可轻松拆卸。

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拆卸、清洁以及重新组装通常在操作说明中进行描述。

在拆卸前,重要的是拆下防护网和入口过滤器,以可对污染程度进行评估。在检查过程中,往往可以看到管壁上有彩虹色至棕黑色的沉积物。在从电子器件上拆除传感器后,如有必要,将其拆解为单个部件,必须将那些紧紧粘着的沉积物去除。细粒度涂饰网(如:Scotch-Brite™ 400 粒度或 1000)最适用于此用途,以冲刷表面。重要的是,O 型圈的密封面只在同心圆中起作用,这样密封管道上才不会出现划痕。

这不仅能够保护您的手不被一些未知化合物产生的研磨粉尘弄脏,还能保护设备表面不被皮肤上的油脂和酸遗迹染污。必须更换难以清洁的小部件,如启动辅助装置,同样必须更换已变形或易碎的弹性体。

一旦完全去除沉积物清除,必须使用异丙醇彻底清除表面的沙尘。必须根据操作说明组装干燥的各个部件,如有必要,使用成套维修工具。在传感器安装完毕后,使用氦气检漏仪对真空计进行初步检查(无电子器件)。当对密封连接处和电气馈穿件喷氦时,应该不能检测到本地信号的增加(泄漏率 < 10-10 Pa m3/s)。在重新启动真空计之前,应该在真空系统中释气至少一到两个小时。

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