Bayard-Alpert Gauge
BAG402Gebrauchsanleitung
inkl. EG-Konformitätserklärung

tina92d1(2014-12)1

Produktidentifikation
Im Verkehr mit INFICON sind die Angaben des Typenschildes
erforderlich. Tragen Sie deshalb diese Angaben ein.

INFICON AG, LI-9496 Balzers

Model:
PN:
SN:
V

W

Gültigkeit
Dieses Dokument ist gültig für Produkte mit den Artikelnummern
353-600 (DN 25 ISO-KF)
353-601 (DN 40 CF-R)
Sie finden die Artikelnummer (PN) auf dem Typenschild.
Nicht beschriftete Abbildungen entsprechen dem Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF. Sie gelten sinngemäß auch für den
anderen Vakuumanschluss.
Technische Änderungen ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten.

2

tina92d1(2014-12)

Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Messröhre BAG402 erlaubt die Vakuummessung von Gasen
und Gasgemischen im Druckbereich von
5×10-10 … 2.7×10-2 mbar.
Sie darf nicht für die Messung von leicht entzündbaren oderbrennbaren Gasen im Gemisch mit einem Oxidationsmittel (z. B:
Luftsauerstoff) innerhalb der Explosionsgrenzen verwendet
werden.

Funktion
Eingesetzt wird ein Heißkathoden-Ionisations-Messsystem nach
Bayard-Alpert.
Die Messröhre hat über den ganzen Messbereich eine kontinuierliche Kennlinie. Das Messsignal ist über den gesamten
Messbereich logarithmisch vom Druck abhängig.

Lieferumfang
1× Messröhre
1× Taststift
1× Gebrauchsanleitung deutsch
1× Gebrauchsanleitung englischtina92d1(2014-12)3

Inhalt
Produktidentifikation
Gültigkeit
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Funktion
Lieferumfang

2
2
3
3
3

1 Sicherheit
1.1 Verwendete Symbole
1.2 Personalqualifikation
1.3 Grundlegende Sicherheitsvermerke
1.4 Verantwortung und Gewährleistung

6
6
6
7
7

2 Technische Daten
2.1 Beziehung Messsignal – Druck
2.2 Gasartabhängigkeit

8
13
14

3 Einbau
3.1 Vakuumanschluss
3.1.1 Elektronikeinheit abnehmen / aufsetzen
3.1.2 Optionales Baffle einbauen / ausbauen
3.2 Elektrischer Anschluss

15
15
18
19
23

4 Betrieb
4.1 Anzeigen
4.2 Messröhre in Betrieb nehmen
4.3 Gasartabhängigkeit
4.4 Verschmutzung (Degas)
4.5 Filament-Wahl
4.5.1 Über den Diagnostik-Port (RS232C)
4.5.2 Über den Taster an der Messröhre
4.6 Diagnostik-Port (RS232C)
4.6.1 Funktionsbeschreibung

25
25
25
28
28
29
29
29
30
30

5

37

Ausbau6 Instandhaltung, Instandsetzung
6.1 Messröhre reinigen
6.2 Verhalten bei Störung
6.3 Sensor austauschen

4

38
38
39
42

tina92d1(2014-12)

7

Produkt zurücksenden

44

8

Produkt entsorgen

45

9

Optionen

4610

Zubehör

46

11

Ersatzteile

46

EG-Konformitätserklärung

47

Für Seitenverweise im Text wird das Symbol (→  XY) verwendet.

tina92d1(2014-12)5

1Sicherheit

1.1

Verwendete Symbole
GEFAHR
Angaben zur Verhütung von Personenschäden jeglicher Art.

WARNUNG
Angaben zur Verhütung umfangreicher Sach- und Umweltschäden.

Vorsicht
Angaben zur Handhabung oder Verwendung. Nichtbeachten
kann zu Störungen oder geringfügigen Sachschäden führen.
Hinweis<…>1.2

Beschriftung

Personalqualifikation
Fachpersonal
Die in diesem Dokument beschriebenen Arbeiten dürfen nur
durch Personen ausgeführt werden, welche die geeignete
technische Ausbildung besitzen und über die nötigen Erfahrungen verfügen oder durch den Betreiber entsprechend geschult worden sind.

6

tina92d1(2014-12)

1.3

Grundlegende Sicherheitsvermerke• Beachten Sie beim Umgang mit den verwendeten Prozessmedien die einschlägigen Vorschriften und halten Sie die
Schutzmaßnahmen ein.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen zwischen Werkstoffen und Prozessmedien.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen der Prozessmedien
infolge Eigenerwärmung des Produkts.
• Alle Arbeiten sind nur unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften und Einhaltung der Schutzmaßnahmen zulässig. Beachten Sie zudem die in diesem Dokument angegebenen
Sicherheitsvermerke.
• Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine
eventuelle Kontamination. Beachten Sie beim Umgang mit
kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften undhalten Sie die Schutzmaßnahmen ein.
Geben Sie die Sicherheitsvermerke an alle anderen Benutzer
weiter.

1.4

Verantwortung und Gewährleistung
INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung,falls der Betreiber oder Drittpersonen• dieses Dokument missachten• das Produkt nicht bestimmungsgemäß einsetzen• am Produkt Eingriffe jeglicher Art (Umbauten, Änderungenusw.) vornehmen• das Produkt mit Zubehör betreiben, welches in den zugehörigen Produktdokumentationen nicht aufgeführt ist.
Die Verantwortung in Zusammenhang mit den verwendeten Prozessmedien liegt beim Betreiber.
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung oder
Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z. B
Filament), fallen nicht unter die Gewährleistung.

tina92d1(2014-12)7

2Technische Daten
Messbereich (Luft, O2, CO, N2)
Genauigkeit
1×10-8 … 10-2 mbar
Wiederholbarkeit
1×10-8 … 10-2 mbar
Gasartabhängigkeit
Emissionsstromp ≤7.2×10-6 mbar
7.2×10-6 < p < 3×10-5 mbar 1)
3×10-5 < p < 3.2×10-2 mbar
Emissionsstrom-Umschaltung
25 µA  5 mA
5 mA  25 µA
Filament
AnzahlFilament-Wahl(→  29)

5×10-10 … 2.7×10-2 mbar,
kontinuierlich
15% des Messwertes(nach 10 Min. Stabilisierung)
5% des Messwertes(nach 10 Min. Stabilisierung)→  145 mA
25 µA oder 5 mA
25 µA
7.2×10-6 mbar
3.0×10-5 mbar
2
• automatisch durch die
Messröhre (ab Werk)• manuell mit dem Taster• über den Diagnostik-Port

Einstellzeit des Messsignales nach Filament-Wechsel
Filament-Status<4 s

LED (→  25)
Emission einschalten<+6 V (dc), low aktiv
Emission ausschalten>+10 V (dc), high aktiv
Selbsttätige Emissions-Abschaltung bei p > 3.2×10-2 mbar.

1)

8

Je nachdem, ob der Druckbereich steigend oder fallend durchlaufen
wird (Hysterese-Bereich).
tina92d1(2014-12)

DegasElektronen Bombardement,
einschaltbar bei<7.2×10-6 mbar

Degas-Emissionsstrom(p <7.2×10-6 mbar)≈20 mA<+6 V (dc), low aktiv>+10 V (dc), high aktiv<3 Minuten, danach selbsttätige Abschaltung.
Im Degas-Betrieb liefert die Messröhre weiter Messwerte, jedoch
mit größeren Toleranzwerten als bei Normalbetrieb.
Der Degas-Befehl wirkt sich nur auf das aktive Filament aus.
Degas einschalten
Degas ausschalten
Dauer

Spannungsbereich (Analogausgang)
Messbereich
Beziehung Messsignal-Druck
Fehlersignal, Emission ausgeschaltet
Minimale Lastimpedanz
Halbleiterrelais+10.2 V
10 kΩSchaltzeit

Degas-Status (Pin 5)
Messröhren-Status (Pin 9)<40 V (ac) / (dc), ≤0.1 A
ohmsch<30 msDiagnostik-Port, Anschluss
Kabellänge

Klinkenstecker, 3-polig≤2.5 mKontaktbelastungtina92d1

0 … +10.5 V+0.57 … +8.31 V
1 V/Dekade, logarithmisch(2014-12)9

Speisung

GEFAHRDie Messröhre darf nur an Speise- oder Messgeräte angeschlossen werden, die den Anforderungen der geerdeten Schutzkleinspannung (PELV)
entsprechen. Die Leitung zur Messröhre ist abzusichern.
Versorgungsspannung
an der Messröhre 2)
RippleStromaufnahmeStandard
Degas
Emissionsstart (200 ms)
Leistungsaufnahme
Sicherung vorzuschalten
Anschluss elektrisch
Messkabel
Kabellänge

Werkstoffe gegen Vakuum
Gehäuse, Halterungen,
AbschirmungenDurchführungen
Isolator
KathodeKathodenhalter
Inneres Volumen
DN 25 ISO-KF
DN 40 CF-R
2)

10

+20 … +28 V (dc)
≤2 Vpp≤0.5 A≤0.8 A≤1.4 A≤18 W≤1.25 ATD-Sub, 9-polig, Stifte
9-polig, abgeschirmt≤35 m, 0.25 mm2/Ader≤50 m, 0.34 mm2/Ader≤100 m, 1.0 mm2/Ader

Edelstahl
NiFe, vernickelt
Glas
Iridium, Yttriumoxid (Y2O3)
Molybdän, Platin3≈24 cm3≈34 cm

Die minimale Spannung des Speisegerätes muss proportional zur
Leitungslänge erhöht werden.
tina92d1(2014-12)

Maximaldruck (absolut)
Zulässige Temperaturen
Betrieb
Ausheizen
Lagerung
Relative Feuchte
Jahresmittel
an 60 Tagen
Einbaulage
Verwendung

0 °C … +50 °C≤80 °C 3)–20 °C … +70 °C

Schutzart≤65% (nicht kondensierend)≤85% (nicht kondensierend)
beliebignur in Innenräumen,
Höhe bis zu 2000 m NN
IP 30

Gewicht
353-600,
353-601≈450 g≈710 g3)

tina92d1

2 bar

Am Vakuumanschluss, ohne Elektronikeinheit, Einbaulage horizontal.

(2014-12)11

Abmessungen [mm]59Man. FIL

111

1.3

67

FIL

PWR

DN 25 ISO-KF

12

47

42

DIA

DN 40 CF-R

tina92d1(2014-12)

2.1

Beziehung Messsignal – Druck
Druck p
1E+01
1E+00

Pa
mbar
Torr

1E–02
1E–03
1E–04
1E–05
1E–06
1E–07

Emission aus, Fehler

1E–01

1E–08
1E–09
1E–10

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

0.57

8.0

9.0

10.0

8.31

Messsignal U [V]p = 10

(U-c)

c
wobei

tina92d1

U = c + log p

⇔

mbar
9.875

Pa
7.875

Torr
10

p Druck
U Messsignal
c Konstante (abhängig von der Druckeinheit)(2014-12)

13

2.2

Gasartabhängigkeit
Die Gasartabhängigkeit wird mit folgender Korrekturrechnung
berücksichtigt (Messröhre für Luft abgeglichen):peff = K × angezeigter Druck
wobei:

GasartK

Luft (N2, O2, CO)
Xe
Kr
Ar
H2
Ne
He

1.0
0.4
0.5
0.8
2.4
4.1
5.9

Die angeführten Umrechnungsfaktoren sind Mittelwerte.
Oft hat man es mit Gemischen aus Gasen und Dämpfen
zu tun. Eine genaue Erfassung ist in diesen Fällen nur
mit Partialdruck-Messgeräten möglich, z. B. mit einem
Quadrupol-Massenspektrometer.

14

tina92d1(2014-12)

3

Einbau3.1

Vakuumanschluss
GEFAHRGEFAHR: Überdruck im Vakuumsystem >1 barÖffnen von Spannelementen bei Überdruck im Vakuumsystem kann zu Verletzungen durch herumfliegende Teile und Gesundheitsschäden durch
ausströmendes Prozessmedium führen.
Spannelemente nicht öffnen, solange Überdruck im
Vakuumsystem herrscht. Für Überdruck geeignete
Spannelemente verwenden.

GEFAHRGEFAHR: Schutzerdung
Nicht fachgerecht geerdete Produkte können im
Störungsfall lebensgefährlich sein.
Die Messröhre muss galvanisch mit der geerdeten
Vakuumkammer verbunden sein. Die Verbindungmuss den Anforderungen einer Schutzverbindungnach EN 61010 entsprechen:• CF-Anschlüsse entsprechen dieser Forderung.
• Für KF-Anschlüsse ist ein elektrisch leitender
Spannring zu verwenden.

tina92d1(2014-12)15

Vorsicht
Vorsicht: Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.

Vorsicht
Vorsicht: Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon
mit bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.
Die Einbaulage ist beliebig. Damit Kondensate und Partikel nicht
in die Messkammer gelangen, ist eine waagrechte bis stehende
Einbaulage zu bevorzugen.
Die Messröhre wird standardmäßig mit eingebautem Gitter ausgeliefert. Bei potenziell verschmutzenden Anwendungen undzum Schutz der Elektroden vor Licht und schnellen Teilchen wird
empfohlen, das optionale Baffle (→  46) einzubauen (→  19).
Beachten Sie beim Einbau den Platzbedarf für das Ein-/ Ausstecken und die zulässigen Biegeradien der Kabel.

16

tina92d1(2014-12)

Schutzkappe entfernen und Produkt an Vakuumsystem anschließen.
Vakuumanschluss fettfrei.

Dichtung mit Zentrierring

Schutzkappe
Spannelement

Schutzkappe aufbewahren.

tina92d1(2014-12)17

3.1.1

Elektronikeinheit abnehmen / aufsetzen
Benötigtes Werkzeug / Material• Innensechskantschlüssel SW 2.5
Elektronikeinheit abnehmen

 Innensechskant-Gewindestift (1) seitlich an der Elektronikeinheit (2) lösen.
1

2

 Elektronikeinheit ohne Drehbewegung abnehmen.

18

tina92d1(2014-12)

Elektronikeinheit aufsetzen

 Elektronikeinheit (2) auf den Sensor (3) aufsetzen (Orientierung der Nut (4) und der Steckerstifte beachten).

4

2

3

 Elektronikeinheit bis zum Anschlag schieben und mit dem
Gewindestift arretieren.

3.1.2

Optionales Baffle einbauen / ausbauen
Bei stark verschmutzenden Prozessen und wenn die Messelektroden optisch gegen Licht und schnelle Teilchen geschützt
werden müssen, empfehlen wir, das standardmäßig eingebaute
Gitter durch das optionale Baffle (→  46) zu ersetzen.
Voraussetzung
Messröhre ausgebaut (Ausbau →  37).

tina92d1(2014-12)19

Benötigtes Werkzeug / Material• Baffle (→  46)• Spitze Pinzette• Stift• Schraubendreher
Baffle einbauen

 Das Gitter mit der Pinzette vorsichtig entfernen.

20

tina92d1(2014-12)

 Das Baffle sorgfältig auf den Sensoreingang legen.

 Das Baffle in der Mitte mit einem Stift vorsichtig hineindrücken bis es einrastet.

tina92d1(2014-12)21

Baffle ausbauen
Das Baffle mit dem Schraubendreher vorsichtig entfernen.

Dichtfläche
nicht verletzen

22

tina92d1(2014-12)

3.2

Elektrischer Anschluss
Die Messröhre muss ordnungsgemäß an der Vakuumapparatur angeschlossen sein (→  15).

GEFAHRDie Messröhre darf nur an Speisegeräte angeschlossen werden, die den Anforderungen der geerdeten Schutzkleinspannung (PELV) entsprechen.
Die Leitung zur Messröhre ist abzusichern.
Erdschleifen, Potentialunterschiede oder EMV können
das Messsignal beeinflussen. Für beste Signalqualität
beachten Sie bitte die folgenden Einbauhinweise:• Kabel mit Geflechtsschirm und metallischem Steckergehäuse verwenden.
• Die Speisungserde direkt beim Netzteil mit Schutzerde verbinden.
• Differentiellen Messeingang verwenden (getrennte
Signal- und Speisungserde).
• Potentialdifferenz zwischen Speisungserde und Gehäuse ≤16 V (Überspannungsschutz).

tina92d1(2014-12)23

Falls kein Messkabel vorhanden ist, ein Messkabel gemäß folgendem Schema herstellen. Messkabel anschließen.
Emission ein

Low aktiv

1
9

Low aktiv

6

Messsignal

Degas ein

3

+

7

–

5

Vs

4

+
–

2

Elektrischer Anschluss
Pin 1
Pin 2
Pin 3
Pin 4
Pin 5
Pin 6
Pin 7
Pin 8
Pin 9

24

Emission ein/aus (Low aktiv)
Speisungserde GND
Signalausgang (Messsignal)
Speisung (Vs)
Degas-Status
Degas ein/aus (Low aktiv)
Signalerden.c.
Messröhren-Status

6

1

9

5

D-Sub, 9-Pin
Buchsenlötseitig

tina92d1(2014-12)

4

Betrieb

4.1

Anzeigen
Filament Status<FIL>

Versorgungsspannung
<PWR>
FIL

PWR
DIA

Versorgungsspannung <PWR>

LED

Keine Versorgungsspannung
Versorgungsspannung = ok

ausleuchtet grün

Filament-Status <FIL>

Emission

LED

aus
ein
ein
ein
ein

aus
leuchtet grün
blinkt grün
leuchtet rot
blinkt rot–
Beide Filamente ok
Ein Filament defekt
Beide Filamente defekt
Emissionsstrom nicht stabil

4.2

Messröhre in Betrieb nehmen
Vorsicht
Schalten Sie die Emission nur bei Drücken
<2.7×10-2 mbar ein, um eine übermäßige Verschmutzung zu vermeiden.

tina92d1(2014-12)25

Nach dem Anlegen der Speisespannung und dem Einschalten
der Emission über Pin 1 (low aktiv) steht am Signalausgang das
Messsignal zur Verfügung (Stabilisierungszeit ca. 2 s). Das
Halbleiterrelais "Messröhren-Status" (Pin 9) ist geschlossen.
Beim Ansteigen des Druckes über die Umschaltschwelle(p = 3.2×10-2 mbar) wird die Heißkathode abgeschaltet.

Messprinzip, Messverhalten
Das Heißkathoden–Messsystem besitzt ein Elektrodensystemnach Bayard-Alpert, welches auf eine niedrige Röntgengrenzeausgelegt ist.
Das Messprinzip dieses Messsystems beruht auf der Gasionisation. Die vom aktiven Filament (F1 oder F2) emittierten Elektronen ionisieren eine dem Druck im Messraum proportionale
Anzahl Moleküle.
Der Ionenauffänger (IC) nimmt den dadurch erzeugten Ionenstrom I+ auf und führt ihn dem Elektrometerverstärker des Messinstrumentes zu. Der Ionenstrom ist vom Emissionsstrom Ie, derGasart und vom Gasdruck p abhängig gemäß folgender Beziehung:I+ = Ie × p × C
Der Faktor C wird als Empfindlichkeit der Messröhre bezeichnet.
Er wird meist für N2 angegeben.
Die untere Messgrenze liegt bei 5×10-10 mbar (Vakuumanschluss der Messröhre mit Metalldichtung).
Damit der ganze Bereich 5×10-10 mbar … 2.7×10-2 mbar sinnvoll
abgedeckt werden kann, wird im höheren Druckbereich (Feinvakuum) ein niedriger Emissionsstrom und im Bereich niedrigen
Drucks (Hochvakuum) ein hoher Emissionsstrom benutzt. Die
Emissionsstrom-Umschaltung geschieht bei abnehmendem
Druck bei etwa 7.2×10-6 mbar, bei zunehmendem Druck bei etwa 3.0×10-5 mbar. Beim Umschalten kann die Messröhre kurzzeitig (<2 s) von der spezifizierten Genauigkeit abweichen.

26

tina92d1(2014-12)

IC

F1
F2

Aufbau des Bayard-AlpertMesssystems:
F1 Heißkathode (Filament 1)
F2 Heißkathode (Filament 2)
IC Ionenauffänger (Kollektor)
EC Anode(Elektronenauffänger)
FS Filamentumschaltung

EC

FS

+

40V

–

–

200V

+

(Degas 2.5V) (Degas 250V)
EC
F1

F2
IC

DoppelkathodeDer BAG402-Sensor verfügt über zwei identische Filamente.
Diese werden ständig von der Messröhrenelektronik überwacht.
Im Falle eines Filament-Bruchs reagiert die Messröhre sofort
und schaltet auf das zweite, intakte Filament um. Während desUmschaltvorgangs wird der letzte gültige Druckmesswert vor
dem Filament-Bruch als Messignal an den Signalausgang gelegt. Sobald das zweite Filament den Betrieb aufgenommen hat
und die Emissionswerte stabil sind (t <4s), setzt die Messröhre
den Betrieb fort.
Beim Umschaltvorgang wird eine "Heißkathoden-Warnung"generiert. Die Filament-Status-LED <FIL> zeigt den Vorfall an(blinkt grün, →  25). Der Filament-Status kann auch über den
Diagnostik-Port abgefragt werden (→  30).
Sind beide Filamente defekt, wird eine "Heißkathoden-Fehler"Meldung generiert. Die Filament-Status-LED <FIL> leuchtet indiesem Fall rot (→  25) und der Sensor muss ausgewechselt
werden (→  42).

tina92d1(2014-12)27

Zu Beginn jedes Einschaltvorganges (Emission Ein) wählt die
Messröhre alternierend eines der beiden Filamente aus. Dies
gewährleistet eine gleichmäßige Alterung der Filamente. Die
Auswahl kann auch über den Taster an der Messröhre oder überden Diagnostik-Port erfolgen (→  30).
Wir empfehlen, den Sensor nach Bruch des ersten Filamentes auszutauschen (Sensor austauschen →  42).

4.3

Gasartabhängigkeit
Das Messsignal ist gasartabhängig. Der Messwert gilt für
trockene Luft, O2, CO und N2. Für andere Gase ist er umzurechnen (→  14).

4.4

Verschmutzung (Degas)
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung oder Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z. B Filament), fallen nicht unter die Gewährleistung.
Ablagerungen auf dem Elektrodensystem der Bayard-AlpertMessröhre können Instabilitäten des Messwertes zur Folge haben.
Der Degas-Betrieb ermöglicht eine insitu Reinigung des Elektrodensystems mittels Erhitzung des Elektronenauffängergitters auf
ca. 700 °C durch Elektronen-Bombardement.
Dieser Ausheizvorgang (Degas) kann über Pin 6 (low aktiv) gestartet werden (während des Ausheizvorgangs ist das Halbleiterrelais "Degas-Status" (Pin 5) geschlossen). Der Ausheizvorgang
wird nach Ablauf von 3 Minuten selbstständig abgeschaltet, falls
er nicht bereits vorher beendet wurde.
Den Degas-Betrieb bei Drücken unterhalb 7.2×10-6 mbar
durchführen (5 mA Emissionsstrom).

28

tina92d1(2014-12)

Für einen wiederholten Degas-Vorgang muss das Steuersignal
zunächst von EIN (<+6 V) auf AUS (>+10 V) wechseln, um dann
mit EIN (<+6 V) erneut Degas zu starten. Es wird empfohlen,das Degas-Signal jeweils nach 3 Minuten Ausheizen durch die
Steuerung wieder auf AUS zu setzen, um wieder den ursprünglichen Betriebszustand herzustellen.
Ein weiterer Degas-Zyklus kann erst nach Ablauf von
30 Minuten gestartet werden.
Der Degas-Befehl wirkt sich nur auf das aktive Filament
aus.

4.5

Filament-Wahl

4.5.1Über den Diagnostik-Port (RS232C)
In der ab Werk eingestellten, automatischen Betriebsart (AUTO)
wählt die Messröhre alternierend eines der beiden Filamente aus(jeweils beim Einschalten der Emission). Dies gewährleistet eine
gleichmäßige Alterung der Filamente. Die Auswahl kann auchmanuell (MAN) über den Diagnostik-Port <DIA> erfolgen(→  35, "Filament Control Mode").

4.5.2

Über den Taster an der Messröhre
Voraussetzung: Emission ausgeschaltet

tina92d1(2014-12)29

Den Taster mit einem Stift (max.
ø1.3 mm) kurz drücken. Die Messröhre wechselt auf das andere Filament:
Die Filament Status LED <FIL>• blinkt 1 mal: Filament 1 aktiv• blinkt 2 mal: Filament 2 aktiv.

Filament Status LED <FIL>

Tasterkurz
drückenMit dem ersten Tastendruck wechselt die Messröhre gleichzeitig indie manuelle Betriebsart (MAN).

max. ø1.3

Messröhre zurück auf automatische Betriebsart (AUTO) setzen:• den Taster ≥5 Sekunden gedrückt halten, oder• über den Diagnostik-Port <DIA> (→  35, "Filament Control
Mode").

4.6

Diagnostik-Port (RS232C)
Die RS232C-Schnittstelle erlaubt dieÜbertragung von digitalen Messwerten und Gerätezuständen sowie das
Einstellen von Geräteparametern.

Diagnostik-Port <DIA>

FIL

PWR
DIA

4.6.1

Funktionsbeschreibung
Diese Schnittstelle wird im Duplex-Betrieb verwendet. Die Messröhre sendet kontinuierlich ca. alle 15 ms ohne Aufforderung
einen neun Byte langen Sendestring.
Die Befehlsübermittlung an die Messröhre erfolgt in einem fünf
Bytes langen Empfangsstring.

30

tina92d1(2014-12)

Betriebsparameter• Übertragungsrate• Byte9600 Baud• Handshake

8 Datenbits
1 Stopp-Bit
nein• Paritätsbit

nein(fest eingestellt)

4.6.1.1 Sendestring
Der gesamte Sendestring (Frame) ist neun Bytes lang
(Byte 0 … 8). Davon entfallen sieben Bytes auf den Datenstring(Byte 1 … 7).
Aufbau des Sendestrings
Byte Nr.
01

tina92d1

Bezeichnung
Datenstring-Länge
Seiten Nr.

Wert
7
5

Bemerkungenfester Wert
HeißkathodenMessröhren

2

Status3

Fehler4

Messwert high Byte

0 … 255→ Berechnen
des Druckwertes

5

Messwert low Byte

0 … 255→ Berechnen
des Druckwertes

6

Software-Version

0 … 255

7
8

SensortypChecksumme

14
0 … 255→ Softwareversion(für BAG402)(2014-12)→ Status-Byte→ Fehler-Byte→ Synchronisation31

Synchronisation
Die Synchronisation des Empfängers (Master) erfolgt durch den
Test von drei Bytes:
Byte Nr.

Wert

Bemerkungen

01

Bezeichnung
Datenstring-Länge
Seitennummer

7
5

8

Checksumme aus
Bytes Nr. 1 … 7

0 … 255

fester Wert
HeißkathodenMessröhren
low Byte der
Checksumme 4)

Status-Byte
Bit 1

Bit 0

Definition

0
0

0
1

Emission aus

1
1

0
1

Bit 2

Definitionx

nicht verwendet

Bit 3

Definition0⇔1

Toggle-Bit, ändert bei jedem richtig
verstandenen Empfangsstring

Bit 5

Bit 4

–

–

Bit 6

4)

32

Emission 25 μA
Emission 5 mA
Degas

Definition
nicht verwendet
Definition0
1

Filament 1 aktiv
Filament 2 aktiv

Bit 7
x

Definition
nicht verwendet

Ein allfällig resultierendes high Byte bei der Bildung der Checksumme
wird ignoriert.
tina92d1(2014-12)

Fehler-Byte
Bit 6

Bit 5

Bit 4

Bit 2

x
x
1

x
1
x

1
x
x

x
x
x

Definition
Heißkathoden-Fehler 5)
Heißkathoden-Warnung 6)
Elektronik- / EEPROM-Fehler

Softwareversion
Aus dem Wert von Byte 6 des Sendestrings lässt sich die Softwareversion der Messröhre nach folgender Vorschrift errechnen:
Versions Nr. = WertByte 6 / 20
(Beispiel: WertByte 6 von 32 ergibt nach obiger Formel die Softwareversion 1.6)
Berechnen des Druckes
Aus den Bytes 4 und 5 des Sendestrings wird der Druck berechnet. Abhängig von der gültigen Druckeinheit (→ Byte 2, Bit 4 und
5) muss die entsprechende Vorschrift gewählt werden.
Als Resultat erhalten Sie den Druckwert in gewohnter dezimaler
Darstellung.
pmbar = 10((high Byte × 256 + low Byte) / 4000 - 12.5)
pTorr= 10((high Byte × 256 + low Byte) / 4000 - 12.625)

pPa= 10((high Byte × 256 + low Byte) / 4000 - 10.5)

Alternative Berechnung mit dem integer Wert ("press") aus
Byte 4 und Byte 5):pmbar = 10((press) / 4000 - 12.5)

5)
6)

tina92d1

Beide Filamente defekt.
Ein Filament defekt.

(2014-12)33

Beispiel
Das Beispiel basiert auf dem Sendestring:
Byte Nr.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Wert

7

5

0

0

117

48

20

14

204

Das Auswertegerät interpretiert diesen String wie folgt:
Byte Nr.

Bezeichnung

Wert

Bedeutung0DatenstringLänge
Seiten Nr.
Status7

fester Wert

50

Heißkathoden-Messröhren
Emission = aus
Druckeinheit = mbar
Filament 1 aktiv
kein Fehler
Berechnen des Druckes:
p = 10((117 × 256 + 48) / 4000 - 12.5) =1×10-5 mbar
Softwareversion = 20 / 20 =1.0
BAG4025 + 0 + 0 + 117 + 48 + 20 +
14 = 204dec = 00 CChex
High Byte wird ignoriert 
Checksumme = CChex =204dec

1
2

3
4
5
6
7
8

34

FehlerMesswert
high Byte
low Byte
SoftwareVersion
SensortypChecksumme

0
117
48
20
14
204

tina92d1(2014-12)

4.6.1.2 Empfangsstring
Für die Befehlsübermittlung an die Messröhre wird ein Empfangsstring (Frame) aus fünf Bytes übertragen (ohne <CR>).
Byte 1 … 3 bilden den Datenstring.
Aufbau des Empfangsstrings
Byte Nr.

Bezeichnung

Wert

Bemerkungen3

fester Wert

0
1

Datenstring-Länge
Daten

2

Daten

→ zulässige Empfangsstrings

3

Daten

→ zulässige Empfangsstrings

4

Checksumme (aus
Bytes Nr. 1 … 3)

→ zulässige Empfangsstrings

0 … 255(low Byte der Summe) 7)

Zulässige Empfangsstrings
Für die Messröhre sind folgende Befehls-Strings definiert:
Befehl01

Byte Nr.
2

3

4 8)

Degas einschalten(schaltet nach 3 Minuten
automatisch ab)
Degas ausschalten (vorAblauf von 3 Minuten)

3

0x10

0xC4

1

0xD5

3

0x10

0xC4

0

0xD4

Emission einschalten
Emission ausschalten

3
3

0x40
0x40

0x10
0x10

1
0

0x51
0x50

"Filament Control Mode"auf AUTO setzen 9), 10)

3

0x10

0xD3

0

0xE3

7)

8)

Ein allfällig resultierendes high Byte bei der Bildung der Checksumme
wird ignoriert.
Nur low Byte der Summe (high Byte wird ignoriert).

9)

Definiert den "Filament Control Mode" (→  29):
AUTO = Filamentwahl automatisch durch Messröhre gesteuert
MAN = Filamentwahl manuell über Schnittstelle gesteuert.
10)
Der Parameter wird stromausfallsicher in der Messröhre gespeichert.
tina92d1(2014-12)35

"Filament Control Mode"auf MAN setzen 9), 10)
Speicherung des aktuellen"Filament Control Mode"9), 10)

11)

0x10

0xD3

0

0xE4

3

0x20

0x0D

–

0x2D

Filament 1 wählen
Filament 2 wählen 11)
Speicherung FilamentWahl 11), 10)
Filament-Status lesen

3
3

0x10
0x10

0xD2
0xD2

0
1

0xE2
0xE3

3
3

0x20
0x10

0x0C
0xD4

–
–

0x2C
0xD4

Softwareversion lesen

3

0x00

0xD1

–

0xD1

Reset
Sensorverlauf löschen
Alle EEPROM-Geräteparameter speichern
Alle EEPROM-Sensorparameter im speichern

3
3

0x40
0x40

0
0xFF

0
–

0x40
0x3F

3

0x40

0x40

–

0x80

3

0x40

0x41

–

0x81

11)

36

3

Der Befehl "Filament x wählen" kann zu jeder Zeit gesendet werden, er
wird jedoch erst bei ausgeschalteter Emission ausgeführt.
tina92d1(2014-12)

5

AusbauGEFAHRGEFAHR: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen einhalten.

Vorsicht
Vorsicht: Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.

Vorsicht
Vorsicht: Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon
mit bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.

 Vakuumsystem belüften.
tina92d1(2014-12)37

 Messröhre außer Betrieb setzen und Messkabel ausziehen.

 Messröhre vom Vakuumsystem demontieren und Schutzkappe aufsetzen.

6

Instandhaltung, Instandsetzung
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzungoder Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z. B Filament), fallen nicht unter die Gewährleistung.
INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung,falls der Betreiber oder Drittpersonen Instandsetzungsarbeiten
selber ausführen.

6.1

Messröhre reinigen
GEFAHRGEFAHR: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen einhalten.

38

tina92d1(2014-12)

Vorsicht
Vorsicht: Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.

Vorsicht
Vorsicht: Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon
mit bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.
Kleinere Ablagerungen auf dem Elektrodensystem können durch
Ausheizen der Anode (Degas →  28) entfernt werden. Das
Baffle kann bei starker Verschmutzung leicht ausgewechselt
werden (→  19). Ansonsten kann der Sensor nicht gereinigt
werden und ist bei starker Verschmutzung auszutauschen(→  42).

6.2

Verhalten bei Störung
Im Falle einer Störung oder eines totalen Messsignalausfalles
lassen sich einige Untersuchungen an der Messröhre mit kleinem Aufwand durchführen.

Benötigtes Werkzeug / Material• Volt-/ Ohmmeter• Innensechskantschlüssel SW 2.5• Ersatz-Sensor (nach Befund)tina92d1(2014-12)39

Fehlerdiagnose an der Messröhre
Das Messsignal steht am Messkabelstecker (Pin 3) zur Verfügung.
Wenn ein Fehler aufgetreten ist, empfiehlt es sich die
Betriebsspannung auszuschalten und nach 5 s wieder
einzuschalten.
StörungMögliche Ursache

Behebung

Messsignal dauernd ≈0 V

Messkabel defekt oder nicht
korrekt aufgesteckt

Messkabel prüfen

Speisung fehlt

Speisung einschalten: Versorgungsspannungs-LED leuchtet
grün.

Messröhre in einem undefinierten ZustandMessröhre aus- und wieder einschalten

EEPROM-Fehler

Messröhre ausschalten undnach 5 s wieder einschalten
Elektronikeinheit austauschen

Heißkathodenfehler(Sensor defekt)

Sensor austauschen (→  42)

Messsignal>10 V→ auch  25, Filament-Status

Unbrauchbares
oder fehlendes
Messsignal

40

Elektronikeinheit nicht korrekt
auf Sensor aufgesetzt

Verbindung Elektronikeinheit Sensor prüfen

Emission ausgeschaltet

Emission einschalten bei Drücken <2.7×10-2 mbar

Interne Datenverbindung nicht
in Ordnung

Messröhre ausschalten undnach 5 s wieder einschalten
Elektronikeinheit austauschen

tina92d1(2014-12)

Fehlerdiagnose am Sensor
Wird die Ursache einer Störung im Sensor selber vermutet, lässt
sich mit einem Ohmmeter zumindest eine grobe Diagnosedurchführen (eine Belüftung des Vakuumsystems ist dafür nicht
nötig).
Der Sensor muss für die Tests von der Elektronikeinheit getrennt
werden (→  18). Mittels Ohmmeter können nun folgende Messungen an den Kontaktstiften des Sensors durchgeführt werden.

Die nicht bezeichneten Anschlussstifte werden von der
Sensor-Elektronik verwendet und eignen sich nicht zur
Fehlersuche am Sensor (kein Ohmmeter anschließen).
Ohmmeter-Messung
zwischen Stiften

Mögliche Ursache

6+7≈0.15 Ω>>0.15 Ω Unterbruch Heißkathode (Filament 1) 12)

7+8≈0.15 Ω6/7/8 + 1∞

12)>>0.15 Ω Unterbruch Heißkathode (Filament 2)
Elektrode - Masseschluss
<< ∞

3+1

∞

<< ∞

Elektrode - Masseschluss

9+1

∞

<< ∞

Elektrode - Masseschluss

6/7/8 + 3∞<< ∞Schluss zwischen Elektroden

9+3

∞

<< ∞

Schluss zwischen Elektroden

12)

tina92d1→ auch "Filament-Status",  25.

(2014-12)41

Ansicht auf Sensor
7
8

6

1
5
9
4

2
3

6
7
8
2
4
5
3
1
9

Heißkatode (FIL 1) ca. 0.15 Ohm
Heißkatode (FIL 2) ca. 0.15 Ohm
nicht verwendet
nicht verwendet
nicht verwendet
Anode
GND (mit Vakuumanschluss verbunden)
Ionenauffänger

Behebung
Alle nach der obigen Methode festgestellten Sensor-Fehler erfordern den Austausch des Sensors (→  42).

6.3

Sensor austauschen
Nachfolgende Umstände machen einen Austausch notwendig• Sensor stark verschmutzt• Sensor mechanisch deformiert• Sensor defekt, z. B. Filament(e) der Heißkathode gebrochen(→  39)
Wir empfehlen, den Sensor nach Bruch des ersten Filamentes auszutauschen (Sensor austauschen →  42).

42

tina92d1(2014-12)

Benötigtes Werkzeug / Material• Innensechskantschlüssel SW 2.5• Ersatz-Sensor (→  46)

Vorgehen Messröhre ausbauen (→  37).
 Elektronikeinheit vom defekten Sensor abnehmen und auf
neuen Sensor aufsetzen (→  18).

tina92d1(2014-12)43

7

Produkt zurücksenden
WARNUNGWARNUNG: Versand kontaminierter Produkte
Kontaminierte Produkte (z. B. radioaktiver, toxischer, ätzender oder mikrobiologischer Art) können
Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Eingesandte Produkte sollen nach Möglichkeit frei
von Schadstoffen sein. Versandvorschriften der beteiligten Länder und Transportunternehmen beachten. Ausgefüllte Kontaminationserklärung beilegen(Formular unter www.inficon.com).
Nicht eindeutig als "frei von Schadstoffen" deklarierte Produkte
werden kostenpflichtig dekontaminiert.
Ohne ausgefüllte Kontaminationserklärung eingesandte Produkte werden kostenpflichtig zurückgesandt.

44

tina92d1(2014-12)

8

Produkt entsorgen
GEFAHRGEFAHR: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmeneinhalten.

WARNUNGWARNUNG: Umweltgefährdende Stoffe
Produkte oder Teile davon (mechanische und Elektrokomponenten, Betriebsmittel usw.) können Umweltschäden verursachen.
Umweltgefährdende Stoffe gemäß den örtlichen
Vorschriften entsorgen.

Unterteilen der Bauteile
Nach dem Zerlegen des Produkts sind die Bauteile entsorgungstechnisch in folgende Kategorien zu unterteilen:• Kontaminierte Bauteile
Kontaminierte Bauteile (radioaktiv, toxisch, ätzend, mikrobiologisch, usw.) müssen entsprechend den länderspezifischen
Vorschriften dekontaminiert, entsprechend ihrer Materialartgetrennt und entsorgt werden.
• Nicht kontaminierte Bauteile
Diese Bauteile sind entsprechend ihrer Materialart zu trennen
und der Wiederverwertung zuzuführen.

tina92d1(2014-12)45

9Optionen

Baffle DN 25 ISO-KF / DN 40 CF-R (→  19)

10

Zubehör

Kommunikationsadapter für Diagnostik-Port(1.9 m)11

Bestellnummer
353-512

Bestellnummer
303-333

Ersatzteile
Bestellen Sie Ersatzteile immer mit:
• allen Angaben gemäß Typenschild• Beschreibung und Bestellnummer

Ersatz-Messsystem BAG402, DN 25 ISO-KF(Innensechskantschlüssel beigelegt)
Ersatz-Messsystem BAG402, DN 40 CF-R,(Innensechskantschlüssel beigelegt)

46

Bestellnummer
354-484354-485

tina92d1(2014-12)

EG-Konformitätserklärung
Hiermit bestätigen wir, INFICON, für das nachfolgende Produkt
die Konformität zur EMV-Richtlinie 2014/30/EU und zur RoHSRichtlinie 2011/65/EU.

Bayard-Alpert Gauge
BAG402
NormenHarmonisierte und internationale/nationale Normen sowie
Spezifikationen:• EN 61010-1:2010 (Sicherheitsbestimmungen für Elektrische Messund Steuereinrichtungen)• EN 61326-1:2013 (EMV-Anforderungen für Elektrische Mess- und
Steuereinrichtungen)

Hersteller / Unterschriften
INFICON AG, Alte Landstraße 6, LI-9496 Balzers

tina92d1

27. Oktober 2014

27. Oktober 2014

Dr. Urs Wälchli
Managing Director

Marco Kern
Product Manager(2014-12)47

Original: Deutsch tina92d1 (2014-12)t i na92d1

LI–9496 Balzers
LiechtensteinTel +423 / 388 3111
Fax +423 / 388 3700
reachus@inficon.com
www.inficon.com