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特點(diǎn)：
·基準(zhǔn)級(jí)微壓活塞壓力計(jì)，提供微壓溯源性
·優(yōu)異的測(cè)量不確定度
·全自動(dòng)的力平衡控制
·支持表壓、絕壓和絕差壓測(cè)量
福祿克 微壓活塞式壓力計(jì)FPG8601概述
FPG8601是基準(zhǔn)級(jí)微壓活塞壓力計(jì)，解決了活塞式壓力計(jì)在微小壓力范圍內(nèi)以極小的不確定度提供長(zhǎng)期溯源性的需求。
FPG 8601采用了活塞式壓力計(jì)原理：加到活塞缸有效面積上的壓力被轉(zhuǎn)換為成比例的力。然而，壓力產(chǎn)生的力并不是與重力加速度引起的重量相平衡的，而是由活塞所在的力平衡壓力傳感器測(cè)得的。活塞缸套頂部和底部安裝了壓力室，可改變被用來(lái)定義壓力的參考?jí)毫Γ▽?duì)于表壓來(lái)說(shuō)是大氣壓，對(duì)于絕壓來(lái)說(shuō)是真空）。在常壓下利用高壓室和低壓室調(diào)零壓力傳感器，剔除活塞的重量以及其它非所測(cè)壓力的壓力因素，使測(cè)量壓力從零開(kāi)始。根據(jù)活塞缸的有效面積和壓力傳感器測(cè)得的凈壓力值即可計(jì)算出差壓值。
為了避免通過(guò)在汽缸中旋轉(zhuǎn)活塞來(lái)確定其中心的不穩(wěn)定性和機(jī)械方面的復(fù)雜性，FPG8601活塞是通過(guò)缸體-活塞縫隙中獨(dú)立流通的潤(rùn)滑氣壓來(lái)確定中心的。縫隙呈圓錐形，收縮面對(duì)稱朝向活塞末端。缸體－活塞縫隙為1～6 mm，潤(rùn)滑壓力比參考?jí)毫Υ?/span>40 kPa，保證流入到測(cè)量室的氣流非常小（低于總量的1 sccm）。活塞兩端的壓力通過(guò)一個(gè)萬(wàn)向節(jié)連接系統(tǒng)傳遞到壓力傳感器，該系統(tǒng)將活塞保持在其重心。連接系統(tǒng)的通路也用來(lái)提供缸體－活塞潤(rùn)滑氣。壓力傳感器被封閉在一個(gè)密封室內(nèi)，潤(rùn)滑氣通過(guò)該密封室流通。壓力傳感器密封室的設(shè)計(jì)有利于保持恒溫，并且潤(rùn)滑氣的相對(duì)濕度被保持在40～70 %之間，從而使壓力傳感器的性能達(dá)到最佳。
優(yōu)異的測(cè)量不確定度
該系統(tǒng)在表壓和絕壓模式下覆蓋的量程均為0（絕壓為0.5 Pa）～15 kPa（2.2 psi）。測(cè)量不確定度為讀數(shù)的±30 ppm與一個(gè)非常小的門(mén)限誤差的組合，足夠小以能夠校準(zhǔn)量程低達(dá)130 Pa (1 Torr，0.5 in. H2O)甚至13 Pa (100 mTorr，0.05 in. H2O)的各種微壓傳遞標(biāo)準(zhǔn)。 DHI有一份完整的不確定度分析報(bào)告（請(qǐng)參見(jiàn)DHI技術(shù)文章 2090TN05）說(shuō)明FPG8601的測(cè)量不確定度。該儀器的穩(wěn)定度取決于碳化鎢活塞組和不銹鋼砝碼，所以FPG8601的校準(zhǔn)間隔與傳統(tǒng)的活塞式壓力計(jì)相同，并沒(méi)有其它特殊的維護(hù)要求。除了卓越的計(jì)量性能外，FPG8601還實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制；合理的尺寸和重量，在典型的高端計(jì)量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下均可正常工作，沒(méi)有額外要求。
全自動(dòng)的力平衡控制
FPG8601壓力控制器通過(guò)調(diào)整限流閥的氣流進(jìn)行工作。限流閥的上游側(cè)被連接到上方的FPG壓力室，下游側(cè)被連接到下方的FPG8601的壓力室，并連接到大氣壓，或在絕壓工作模式下連接到獨(dú)立的真空源。
控制器中有幾個(gè)具有不同導(dǎo)電系數(shù)的節(jié)流閥，并自動(dòng)選擇與相應(yīng)的壓力量程相匹配的一個(gè)。有2個(gè)質(zhì)量流量控制器（MFC），其中1個(gè)用于壓力粗調(diào)，另1個(gè)用于壓力精調(diào)，MFC并聯(lián)用于調(diào)整反饋環(huán)路中的流量。根據(jù)壓力設(shè)置點(diǎn)和 FPG8601壓力測(cè)量值之差進(jìn)行控制。有一個(gè)兩級(jí)的壓力調(diào)節(jié)器，其第二級(jí)以節(jié)流閥的下游側(cè)為參考，它為質(zhì)量流量控制器提供了一個(gè)穩(wěn)定的輸入壓力。FPG8601 包括一個(gè)基于Windows的系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器與FPG8601硬件及被測(cè)設(shè)備進(jìn)行通信。FPG Tools軟件監(jiān)測(cè)和控制FPG8601的工作，并支持多種高級(jí)功能，包括全自動(dòng)工作、無(wú)值守測(cè)試程序并采集被測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)。所有的FPG8601和被測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)均被記錄為逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)文件，可方便地下載至其它應(yīng)用程序進(jìn)行分析。
以下為FPG Tools軟件的部分功能：
·改變測(cè)量模式（表壓/絕壓）
·壓力傳感器自動(dòng)調(diào)零，并自動(dòng)設(shè)置跨距
·調(diào)整數(shù)據(jù)點(diǎn)平均時(shí)間
·工作狀態(tài)發(fā)生過(guò)大變化時(shí)自動(dòng)報(bào)警
·在低絕壓模式下進(jìn)行熱蒸發(fā)修正
·被測(cè)設(shè)備設(shè)置
·測(cè)試程序定義和儲(chǔ)存
·全自動(dòng)測(cè)試
·實(shí)時(shí)繪制測(cè)試結(jié)果
支持表壓、絕壓和絕差壓測(cè)量
FPG8601支持三種不同的測(cè)量模式：
·表壓模式：把FPG8601的下方壓力室和測(cè)試的“低”側(cè)連接在一起，并和環(huán)境大氣壓相同。
·絕壓模式：FPG8601的下方壓力室被抽成真空，并用真空計(jì)測(cè)量殘留真空。這種模式用于校準(zhǔn)密封絕壓的DUT。
·絕差壓模式：把FPG8601的下方壓力室和測(cè)試的“低”測(cè)連接在一起并抽成真空。這種模式用于校準(zhǔn)相對(duì)于真空的差壓被檢對(duì)象。
此外，FPG8601沒(méi)有特殊環(huán)境要求，可安裝在2m長(zhǎng)的高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。壓力控制器常常安裝在試驗(yàn)臺(tái)下方。當(dāng)需要使用絕壓功能時(shí)，需要考慮真空泵的位置。如果需要，可以隨系統(tǒng)提供定制的安裝臺(tái)。其工作環(huán)境要求為典型的高端計(jì)量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
福祿克 微壓活塞式壓力計(jì)FPG8601 技術(shù)指標(biāo)：
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電源要求 |
FPG8601：85～264VAC，50/60 Hz，最大60 VA |
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VLPC：85～264 VAC，50/60 Hz，最大70 VA |
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正常工作溫度范圍 |
20～26 ℃ |
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環(huán)境溫度穩(wěn)定性 |
0.1 ℃/每分鐘，最大變化率 |
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重量 |
FPG8601平臺(tái)：30 kg (66 lb) |
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FPG8601 終端： 2 kg(4.4 lb) |
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VLPC壓力控制器 |
41 kg (90.4 lb) |
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尺寸 |
FPG8601平臺(tái)：53 cm 高×36 cm 寬×35 cm 深 |
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FPG8601終端：12 cm 高×15 cm 寬×20 cm 深 |
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VLPC 壓力控制器：31 cm 高×51 cm 寬×53 cm 深 |
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系統(tǒng)控制器 |
運(yùn)行FPG Tools，Windows操作系統(tǒng)， RS232和 IEEE-488 接口，用于 |
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采集FPG 和 DUT 的數(shù)據(jù) |
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全壓力量程 |
0～15 kPa表壓、絕壓、絕差壓 |
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測(cè)試介質(zhì) |
氮?dú)饣蚩諝?/span> |
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模式轉(zhuǎn)換時(shí)間 |
絕壓至表壓模式：30分鐘 |
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表壓至絕壓模式：1小時(shí) |
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振動(dòng) |
與傳統(tǒng)的活塞式壓力計(jì)相同，真空泵必須用軟管連接 |
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壓力供給 |
活塞－套筒潤(rùn)滑氣(FPG8601)：700～800 kPa，清潔、干燥的氮?dú)饣蚩諝?/span> |
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FPG參考真空（絕壓模式）：渦輪泵：典型值為378 m3/h，極限壓力為8.10-6 Pa |
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回轉(zhuǎn)式葉片泵：16.5 m3/h，極限壓力為0.2 Pa |
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VLPC壓力源：700～800 kPa，清潔、干燥的氮?dú)?/span> |
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VLPC真空：10 m3/h @ 0.5 Pa |
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驅(qū)動(dòng)氣（FPG8601和VLPC）：400～700 kPa 壓縮空氣 |
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壓力連接 |
測(cè)試高（FPG8601）：KF16 |
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測(cè)試低（FPG8601）：KF16 |
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真空參考（FPG8601）：KF25 |
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真空（FPG8601）：1/8 in. NPT F |
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驅(qū)動(dòng)/潤(rùn)滑（FPG8601）：1/8 in. NPT F |
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壓力源（VLPC）：S1/8 in. NPT F |
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驅(qū)動(dòng)（VLPC）：1/8 in. NPT F |
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真空（VLPC）：KF25 |
壓力測(cè)量
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全量程 |
0～15 kPa 表壓、絕壓、絕差壓 |
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溫度影響 |
監(jiān)測(cè)儀器溫度，并在溫度變化的速率和大小對(duì)性能影響明顯時(shí)， |
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發(fā)出報(bào)警。 |
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分辨力 |
標(biāo)準(zhǔn)：0.010 Pa |
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高分辨力選件：0.001 Pa |
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典型壓力測(cè)量 不確定度 |
標(biāo)準(zhǔn)： 表壓、絕差壓模式：± (0.020 Pa + 30 ppm 讀數(shù)) 絕壓模式：± (0.025 Pa + 30 ppm 讀數(shù)) |
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高分辨力選件： 表壓、絕差壓模式：± (0.005 Pa + 30 ppm 讀數(shù)) 絕壓模式：± (0.008 Pa + 30 ppm 讀數(shù)) |
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絕對(duì)模式下的典型殘留真空 |
用渦輪分子泵：0.04～0.1 Pa |
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用回轉(zhuǎn)式葉片泵：0.3 Pa～0.4 Pa |
壓力控制
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控制范圍（Pa） |
表壓模式：5個(gè)交疊的控制范圍 最小壓力：0 最小受控壓力：0.1 Pa |
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絕壓模式：5個(gè)交疊的控制范圍 最小壓力：0.4～1 Pa 最小受控壓力：2 Pa |
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控制精度 |
標(biāo)準(zhǔn)： 表壓模式：± (0.020 Pa + 100 ppm 量程) 絕壓模式：± (0.020 Pa + 30 ppm 量程) |
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高分辨力選件： 表壓模式：± (0.005 Pa + 60 ppm 量程) 絕壓模式：± (0.020 Pa + 30 ppm 量程) |
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注：控制精度為最差情況。絕壓模式在較低范圍時(shí)的常數(shù)更小。 |
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標(biāo)稱測(cè)試容積 |
表壓模式：最高20 cc/側(cè)（高和低） |
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絕壓模式：最高500 cc/側(cè)（高和低） |
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壓力穩(wěn)定時(shí)間：1～2分鐘，取決于測(cè)試容積 |
活塞模塊
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標(biāo)稱尺寸 |
直徑：35 mm 面積：10 cm2 |
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活塞材料 |
碳化鎢 |
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套筒材料 |
碳化鎢 |
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安裝系統(tǒng) |
非旋轉(zhuǎn)，獨(dú)立自定心，中央供氣，潤(rùn)滑壓力 |
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活塞－套筒間隙 |
對(duì)稱圓錐形間隙，雙錐形，在中央潤(rùn)滑點(diǎn)為6微米，在活塞末端為1微米 |
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潤(rùn)滑氣體質(zhì)量 |
清潔、干燥的氨氣或空氣，內(nèi)部調(diào)整為40～70 %相對(duì)濕度 |
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潤(rùn)滑氣體壓力 |
表壓模式：40 kPa表壓 |
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絕壓模式：40 kPa 絕壓 |
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潤(rùn)滑氣流量：< 1 sccm 至高和低壓力室 |
輔助測(cè)量
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活塞－缸體溫度(℃) |
范圍：0～40 |
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分辨率：0.01 |
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不確定度：± 0.1 |
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殘留真空(Pa) |
范圍：0 ～ 13 |
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分辨率：0.001 |
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不確定度：± (0.5 % 讀數(shù) + 5 MPa) |
監(jiān)控測(cè)量
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潤(rùn)滑氣體溫度(℃) |
范圍：0 ～ 40 |
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分辨率：0.1 |
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不確定度：± 0.2 |
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潤(rùn)滑氣壓力(kPa) |
范圍：0 ～ 200 絕壓 |
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分辨率：0.001 |
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不確定度：± 0.1 |
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潤(rùn)滑氣濕度(%RH) |
范圍：5 ～ 95 |
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分辨率：1 |
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不確定度：± 10 |
訂購(gòu)信息
·標(biāo)準(zhǔn)的FPG8601校準(zhǔn)系統(tǒng)包括：
·FPG8601平臺(tái)
·FPG8000 終端
·FPG8601 10 kPa/kg 活塞模塊
·表壓模式功能（絕壓模式需訂購(gòu)）
·標(biāo)準(zhǔn)分辨力（10mPa），若需高分辨力（1mPa）請(qǐng)定購(gòu) FPG-8601-SYS-HR
·VLPC壓力控制器
·VLPC和FPG8601平臺(tái)之間的互連件
·含系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)控制器，2個(gè)RS232端口和IEEE-488
·活塞插入工具
·操作與維護(hù)手冊(cè)
·A2LA認(rèn)可的校準(zhǔn)報(bào)告
主機(jī)
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型號(hào) |
說(shuō)明 |
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FPG8601-SYSTEM* |
力平衡式微壓活塞壓力計(jì)系統(tǒng) |
*各種絕壓模式下的配套使用的真空泵請(qǐng)咨詢福祿克公司。
可選附件
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型號(hào) |
說(shuō)明 |
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FPG8601-MODE-V-REF |
真空參考模式選件 |
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FPG8601-RES-HIGH |
高分辨力選件（1mPa） |
