福祿克FPG8601活塞式壓力計(jì) 

主要特點(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

基準(zhǔn)級(jí)微壓活塞壓力計(jì)，提供微壓溯源性

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。

FPG8601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?；钊滋醉敳亢偷撞堪惭b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。

力平衡式活塞壓力計(jì)

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，F(xiàn)PG8601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?？p隙呈圓錐形，收縮面對(duì)稱朝向活塞末端。缸體－活塞縫隙為1～6mm，潤(rùn)滑壓力比參考?jí)毫Υ?0kPa，保證流入到測(cè)量室的氣流非常小（低于總量的1sccm）。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*。

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0.5Pa）～15kPa（2.2 psi）。測(cè)量不確定度為讀數(shù)的±30ppm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)130Pa （1 Torr，0.5 in. H2O）甚至13Pa （100mTorr，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，F(xiàn)PG8601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。

壓力控制器原理

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，F(xiàn)PG8601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。