Kolbenmanometer PG7302

Die Produktreihe der PG7000-Kolbenmanometer bietet mit Referenzdrucknormalen eine einheitliche Lösung von Vakuum bis 500 MPa

• Primäre Drucknormale nach dem neuesten Stand der Technik für die niedrigsten Unsicherheitswerte
• Einheitliche Lösung von Vakuum bis 500 MPa
• Gibt vollständig validierte Referenzdrücke in Echtzeit aus
• Intuitive lokale Bedienerschnittstelle
• Manuelle, halbautomatische und vollautomatische Konfigurationen

Die Kalibriernormale der Serie PG7000 basieren auf dem Grundprinzip, dass ein Kolben mit einem Gewicht (Masse) belastet wird, um eine bekannte Kraft auf eine bekannte effektive Fläche auszuüben.

Integrierte Kolben-Zylindermodule

Jeder Kolben-Zylinder der Serie PG7000 ist eine integrierte metrologische Baugruppe, die die kritischen Kolben-Zylinder-Montagekomponenten enthält. Alle mechanischen Teile, die die Kolben-Zylinder-Metrologie beeinflussen, sind mit dem einzelnen Kolben-Zylinder verbunden und bilden keine gemeinsamen Teile der Kolbenmanometer-Plattform. Dadurch hat der Benutzer folgende Möglichkeiten:

• Änderung der Bereiche (Kolben-Zylinder) in Sekunden ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs.
• Handhabung und Austausch von Kolben-Zylindern, ohne dass kritische Oberflächen einer möglichen Kontamination ausgesetzt werden.
• Schutz des Kolben-Zylinders vor Beschädigung durch versehentliche Erschütterungen oder Stöße während der Handhabung.
• Verbesserung der Messwiederholbarkeit, indem der häufige Ein- und Ausbau von Montagekomponenten vermieden wird.
• Verbesserung der Kolben-Zylinder-Montagekonstruktion, indem jedes Montagesystem für die Größe und den Bereich eines Kolben-Zylinders optimiert werden kann.

Konzentrizität der Massebelastung

Die Zahl der unabhängigen Teile zwischen dem Kolben und der Masselast wurde auf zwei verringert: Kolbenabdeckung und Masselastglocke. Der Kolbenkopf wurde effektiv zu einem Teil des Kolbens gemacht, indem er innerhalb einer Toleranz von ±20 Mikron nach der Installation konzentrisch zum Kolben hin maschinell bearbeitet wird.

Integrierte Elektronik, Software und Remote-Schnittstelle

Die Elektronik für die Überwachung aller Umgebungs- und Gerätebedingungen und Funktionen ist in die PG7000-Plattform integriert. RS-232- und IEEE 488-Schnittstellen für die Remote-Kommunikation sind im Lieferumfang enthalten. Die Systemstromversorgungen sind ebenfalls im Monitor enthalten, um ihre Wärmequelle von der PG-Plattform zu trennen. Für den lokalen Betrieb interagiert der Benutzer mit dem PG7000 über eine Tastatur und eine alphanumerische Anzeige auf einem kompakten Monitor, sodass eine schnelle und intuitive Bedienung sichergestellt ist.

Integrierte Messung der Betriebsbedingungen

Der PG7000 enthält eine integrierte Messfunktion für alle Umgebungs- und Betriebsbedingungen, die zur Berechnung des Drucks innerhalb der Toleranz benötigt werden, einschließlich relative Luftfeuchtigkeit, barometrischer Druck, Umgebungstemperatur, Kolben-Zylinder-Temperatur und Referenzvakuum.

Einzelne Messungen können in Echtzeit sowohl lokal (auf dem PG-Monitor) und remote (über die RS-232- oder IEEE 488-Schnittstelle) beobachtet werden. Die Überprüfung und Neukalibrierung der integrierten Sensoren wird durch eingebettete Software unterstützt.

Überwachung des Kolbenverhaltens

Der PG7000 misst Kolbenposition, Abfallgeschwindigkeit, Drehzahl und Drehverlangsamung und gibt die Werte in Echtzeit aus. Die Kolbenposition wird nach dem LVDT-Prinzip gemessen, wobei ein Ring auf der Innenseite der Masselastglocke als Armatur fungiert. Die Drehzahl wird optisch von einem Sensor in der Montagesäule gemessen, der die Bewegung eines eingekerbten Rings auf der Innenseite der Masselastglocke erkennt. Beide Messsysteme sind vollständig voneinander getrennt und beeinflussen nicht die freie Bewegung des Kolbens in irgendeiner Achse.

Bereitschaftsanzeige

Über die Bereitschaftsanzeige erfährt der Bediener, wann eine Toleranzmessung vorgenommen werden kann. Sie basiert auf Tests für eine Vielzahl von Bedingungen, einschließlich Kolbenposition, Kolbenabfallgeschwindigkeit, Kolbendrehzahl, Kolbendrehverlangsamung, Kolbentemperaturveränderung und Vakuumreferenz (falls zutreffend). Wenn sämtliche Bedingungen innerhalb bestimmter Grenzwerte liegen, ist das System bereit. Die Grenzwerte für die verschiedenen Kriterien, die über bereit oder nicht bereit entscheiden, können vom Benutzer bei Bedarf angepasst werden.

Erkennung von Kolben kurz vor dem Schwimmen

Einer der mühseligsten Aspekte bei der Bedienung eines herkömmlichen Kolbenmanometers ist das Anpassen des Drucks für das Schwimmen des Kolbens. Der Kolben hebt sich plötzlich und ohne Vorwarnung beim exakten Druck entsprechend der Masse, mit der der Kolben belastet wurde. Dieser Punkt kann nur durch eine langsame und vorsichtige Druckregelung gefunden, um ihn nicht zu überschreiten.

Der PG7000 erleichtert diese Aufgabe mit einem Kolbenvorladesystem, das eine Warnung ausgibt, wenn der Druck fast den Punkt erreicht hat, an dem der Kolben das Ende des Hubwegs verlässt. Das Vorladesystem wirkt sich nur auf den Kolben aus, wenn sich dieser am Ende des Hubwegs befindet; es behindert nicht die freie Bewegung des Kolbens, wenn er schwimmt.

Intelligente Kolbendrehung

Der PG7000 ist das erste kommerziell erhältliche Kolbenmanometer zur Überwachung der Drehzahl und ihrer Verringerung. Mit diesen Messungen wird sichergestellt, dass sich die Druckwerte immer innerhalb der Grenzewerte befinden. Der Bediener muss die Drehzahl nicht überwachen, und seine subjektive Einschätzung wird durch eine objektive Messung ersetzt.

Aufbewahrungs- und Transportbehälter

Die PG7000-Kolbenmanometer-Plattform und der Massesatz sind in robusten, wetterfesten Transportkoffern mit anpassbaren Einsätzen für optimalen Schutz verpackt. Die PG7000-Kolben-Zylinder-Module werden in kompakten, praktisch unzerstörbaren PVC-Koffern geliefert.

Komponenten für erweiterte Druckerzeugung und -regelung

Das gesamte PG7000-Druckzubehör ist darauf ausgelegt, die Effizienz und Ergonomie des Kolbenmanometerbetriebs zu verbessern. Dazu gehören manuelle, halbautomatische und vollautomatische Optionen, um schnell und einfach Druck zu erzeugen und den Kolben am Sollwert zum Schwimmen zu bringen.

Kalibriersoftware COMPASS® for Pressure

COMPASS konfiguriert Datensätze für die zu testenden Geräte (Prüflinge), definiert und verbindet Testprozeduren mit Prüflingen, führt Tests durch, erfasst Referenz- und Messdaten und erstellt standardmäßige und angepasste Kalibrierberichte. Sämtliche Referenz-, Prüflings- und Messdaten werden in einer Datenbank- und in Standard-Delimited-Dateien erfasst und gespeichert. COMPASS kann alle Arten von Tests verarbeiten: von der manuellen Bedienersteuerung und Protokollierung der Messdaten bis hin zur vollautomatischen, unbeaufsichtigten Testausführung.

Eine einheitliche Lösung von Vakuum bis 500 MPa

Die Kolbenmanometerserie PG7000 deckt den gesamten Druckbereich von sehr niedrigem Absolut- und Differenzdruck in Gas bis 500 MPa (75.000 psi) in Öl ab. Auch wenn unter Umständen mehrere Kolbenmanometer-Plattformen und Spezialzubehör für unterschiedliche Bereiche und Medien erforderlich sind, werden in der gesamten Produktreihe einheitliche Benutzerschnittstellen- und Bedienungsprinzipien verwendet. In den meisten Fällen lassen sich mit nur zwei PG-Plattformen, vier Kolben-Zylinder-Modulen und einem Massesatz vollständige Gas- und Ölkalibrierfunktionen erhalten. Die einheitliche Systemarchitektur hilft dem Bediener, sich schnell mit neuen Geräten vertraut zu machen. Durch die verringerte Anzahl der metrologischen Elemente, die unterstützt werden müssen, werden die Wartungskosten gesenkt.

Kolben-Zylinder-Module der Serie PG7000

Der Kolben-Zylinder definiert eine effektive Fläche und ist das metrologische Hauptelement des Kolbenmanometers. Die wesentlichen Eigenschaften des Kolben-Zylinders und seine Montage und Nutzung sind der Schlüssel zu seiner Leistung.

Die Kolben-Zylinder der Serie PG7000 werden von Fluke Calibration unter Anwendung proprietärer Produktionsverfahren hergestellt, aus denen Kolben und Zylinder hervorgehen, deren typische Form weniger als 0,2 Mikron von der idealen Geometrie abweicht.

Mit Reingas betriebene Kolben-Zylinder verwenden große Durchmesser und sehr kleine Ringspalte, um die Effekte von Gassorte und Betriebsmodus zu minimieren und die Kolbenschwimmzeiten zu maximieren. Beispiel: Der normale Ringspalt eines gasbetriebenen 35-mm-Kolben-Zylinders beträgt weniger als 1 Mikron. Ölbetriebene Kolben-Zylinder verwenden kleine Durchmesser, um die Masse zu verringern, die benötigt wird, um den normalen Hochdruckbereich abzudecken.

Alle Kolben und Zylinder des Typs 7000 bestehen aus Wolframkarbid. Jeder Kolben-Zylinder der Serie PG7000 ist eine komplette, integrierte metrologische Baugruppe, die die kritischen Kolben-Zylinder-Montagekomponenten für eine verbesserte metrologische Leistung enthält. Alle Kolben-Zylinder des Typs 7000 arbeiten mit Freiverformungs-Montagesystemen ohne O-Ringe oder Dichtungen entlang der Zylinderlänge, in denen sich der Zylinder unter dem Einfluss eines angelegten Drucks verformen kann. Für Gasbaugruppen für höhere Drücke legt ein neues Montagesystem mit negativer Freiverformung den gemessenen Druck gleichmäßig über die gesamte Länge des Zylinders an. Dadurch verringert sich die Verformung unter Druck, sodass die Kolbenabfallgeschwindigkeiten selbst bei hohen Betriebsdrücken niedrig bleiben, während die unvorhersehbaren Belastungspunkte herkömmlicher eintrittsinvarianter Konstruktionen vermieden werden.

PG7000-Massesätze

Die Gewichte, mit denen der Kolben belastet ist, werden durch die Schwerkraft beschleunigt, um eine bekannte Kraft auf den Kolben auszuüben, gegen die der festgelegte Druck ausgeglichen wird.

Ein manueller PG7000-Massesatz besteht aus Hauptgewichten von 10 kg oder 5 kg, Fraktionsgewichten mit der Steigerung 5-2-2-1 von 0,5 kg bis 0,1 kg und einem Trim-Massesatz mit Gewichten von 50 kg bis 0,01 g. Es kann jedes gewünschte Gewicht innerhalb des Bereichs des Massesatzes bis 0,01 g geladen werden. Alle Haupt- und Fraktionsgewichte werden maschinell aus massivem, nicht magnetischem Edelstahl hergestellt und auf ihre Nennwerte in der Masse ohne Hohlräume oder Trim-Hardware justiert, die die Stabilität der Gewichte im Laufe der Zeit beeinträchtigen können. Durch die angeschrägten Kanten und mit speziellen Massetabletts, die das ordnungsgemäße Be- und Entlasten unterstützen, lassen sich die einzelnen Gewichte bequem handhaben.

Ein automatischer PG7000-Massesatz besteht aus Hauptgewichtsscheiben von jeweils 6,2 oder 10 kg sowie einem Satz röhrenförmiger Gewichte mit binärer Steigerung von 0,1 bis 3,2 oder 6,4 kg.

Ein pneumatisch betriebenes automatisches Massehandhabungszubehör (AMH) lädt die erforderlichen Gewichte in Abstufungen von 0,1 kg. Das AMH und der Massesatz lassen sich bei Bedarf einfach entfernen, um Zugang zum Kolben-Zylinder-Modul zu erlangen.