Gebrauchsanleitung

Bayard-Alpert Pirani Gauge
BPG400
BPG400-SD
BPG400-SP
BPG400-SR

RS485

tina03d1-b(2004-02)

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

Gültigkeit

W

Dieses Dokument ist gültig für Produkte mit den Artikelnummern
BPG400 (ohne Anzeige)353-500 (Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF)
353-502 (Vakuumanschluss DN 40 CF-R)
BPG400 (mit Anzeige)353-501 (Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF)
353-503 (Vakuumanschluss DN 40 CF-R)
BPG400-SD (mit DeviceNet-Schnittstelle und Schaltfunktionen)
353-507 (Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF)
353-508 (Vakuumanschluss DN 40 CF-R)
BPG400-SP (mit Profibus-Schnittstelle und Schaltfunktionen)
353-505 (Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF)
353-506 (Vakuumanschluss DN 40 CF-R)
BPG400-SR (mit RS485-Schnittstelle und Schaltfunktionen)
353-509 (Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF)
353-513 (Vakuumanschluss DN 40 CF-R)

Sie finden die Artikelnummer (PN) auf dem Typenschild.
Nicht beschriftete Abbildungen entsprechen der Ausführung 353-500.
Sie gelten sinngemäss auch für die anderen Ausführungen.
Alle Ausführungen der BPG400 werden mit einer Kurzanleitung ausgeliefert(→[8]).
Den Messröhren BPG400-SD, BPG400-SP und BPG400-SR liegt ausserdem eine
ergänzende Kurzanleitung bei (→[9]). Diese beschreibt insbesondere die Feldbusschnittstellen, Schaltfunktionen und die dadurch bedingten Abweichungen vonder Grundausführung BPG400.
Technische Änderungen ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten.

2

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Bestimmungsgemässer
Gebrauch

Die BPG400-Messröhren erlauben die Vakuummessung von nicht entzündbaren
Gasen und Gasgemischen im Druckbereich von 5×10-10 … 1000 mbar.
Die Messröhren können mit einem INFICON-Messgerät VGC103, VGC40x oder
mit einem kundeneigenen Auswertegerät betrieben werden.

Funktion

Die Messröhre hat über den ganzen Messbereich eine kontinuierliche Kennlinie.
Das Messsignal ist über den gesamten Messbereich logarithmisch vom Druckabhängig.
Eingesetzt wird eine Kombination aus einem Heisskatoden-Ionisations-Messsystem nach Bayard-Alpert (für p < 2.0×10-2 mbar) und einem Pirani-Messsystem (fürp > 5.5×10-3 mbar). Im überlappenden Bereich 2.0×10-2 … 5.5×10-3 mbar wird ein
gemischtes Signal der beiden Messsysteme ausgegeben. Die Heisskatode wird
(zum Schutz vor Durchbrennen) erst unterhalb der Schaltschwelle von2.4×10-2 mbar vom Pirani-Messsystem eingeschaltet. Ausgeschaltet wird sie, wenn
der Druck 3.2×10-2 mbar übersteigt.

Warenzeichen

DeviceNet™

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Open DeviceNet Vendor Association, Inc.

3

Inhalt

4

Produktidentifikation
Gültigkeit
Bestimmungsgemässer Gebrauch
Funktion
Warenzeichen

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

8

3 Einbau
3.1 Vakuumanschluss
3.1.1 Elektronikeinheit abnehmen / aufsetzen
3.1.2 Optionale Ausheizverlängerung montieren
3.1.3 Verwendung eines optionalen Baffles
3.2 Elektrischer Anschluss
3.2.1 Verwendung mit den INFICON-Messgeräten VGC103 und VGC40x3.2.2 Verwendung mit anderen Auswertegeräten
3.2.2.1 Anfertigung des Messkabels
3.2.2.2 Anfertigung eines DeviceNet-Schnittstellenkabels (BPG400-SD)
3.2.2.3 Anfertigung eines Profibus-Schnittstellenkabels (BPG400-SP)
3.2.2.4 Anfertigung eines RS485-Schnittstellenkabels (BPG400-SR)
3.2.3 Verwendung des optionalen 24 VDC-Netzteils (mit RS232C-Leitung)

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13
14
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19
19
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23
24
25

4 Betrieb
4.1 Messprinzip, Messverhalten
4.2 Arbeitsweise der Messröhre
4.3 Inbetriebnahme
4.4 Degas
4.5 Anzeige (BPG400)
4.6 RS232C-Schnittstelle
4.6.1 Funktionsbeschreibung
4.6.1.1 Sendestring
4.6.1.2 Empfangsstring
4.7 DeviceNet-Schnittstelle (BPG400-SD)
4.7.1 Funktionsbeschreibung
4.7.2 Betriebsparameter
4.7.2.1 Betriebssoftware
4.7.2.2 Knotenadresse einstellen
4.7.2.3 Übertragungsrate einstellen
4.7.3 Status-Lampen
4.8 Profibus-Schnittstelle (BPG400-SP)
4.8.1 Funktionsbeschreibung
4.8.2 Betriebsparameter
4.8.2.1 Betriebssoftware
4.8.2.2 Geräteadresse einstellen
4.9 RS485-Schnittstelle (BPG400-SR)
4.9.1 Funktionsbeschreibung, Betriebsarten
4.9.2 Datenaustausch
4.9.2.1 Betriebsparameter
4.9.2.2 Geräteadresse
4.9.2.3 Befehlsstruktur (Host)
4.9.2.4 Antwortstruktur
4.9.2.5 Fehlermeldungen4.9.3 Syntax-Beschreibung
4.9.3.1 Definitionen, Legende
4.9.3.2 Befehle und Antworten
4.9.4 Schaltfunktionen (BPG400-SR)
4.9.4.1 Programmierung der Schaltfunktionen über RS485
4.10 Schaltfunktionen (BPG400-SD, -SP, -SR)
4.10.1 Schaltfunktionen einstellen

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44

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BPG400 v2.ga

5 Ausbau

46

6 Instandhaltung, Instandsetzung
6.1 Wartung
6.1.1 Messröhre reinigen
6.2 Messröhre abgleichen
6.2.1 Abgleich bei Atmosphärendruck
6.2.2 Nullpunktabgleich
6.3 Verhalten bei Störung
6.4 Sensor austauschen

47
47
47
47
47
48
49
51

7 Optionen

52

8 Ersatzteile52

9 Produkt lagern

52

10 Produkt zurücksenden

53

11 Produkt entsorgen

53

Anhang
A: Beziehung zwischen Messsignal und Druck
B: Gasartabhängigkeit
C: Literatur

54
54
55
57

Kontaminationserklärung

58

Für Seitenverweise im Text wird das Symbol (→andere Dokumente das Symbol (→[Z]).

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BPG400 v2.ga

XY) verwendet, für Verweise auf

5

1 Sicherheit
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 Störungenoder geringfügigen Sachschäden führen.

HinweisTip, Empfehlung

Das Ergebnis ist in Ordnung.

Das Ergebnis ist nicht erwartet.

Sichtkontrolle

Wartezeit, Reaktionsdauer

1.2 Personalqualifikation
Fachpersonal
Die in diesem Dokument beschriebenen Arbeiten dürfen nur durch Personen
ausgeführt werden, welche die geeignete technische Ausbildung besitzen undüber die nötigen Erfahrungen verfügen oder durch den Betreiber entsprechendgeschult wurden.

6

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BPG400 v2.ga

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 (→ 11) und
Prozessmedien.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen (z.B. Explosion) der Prozessmedien
infolge Eigenerwärmung des Produkts.

•

Alle Arbeiten sind nur unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften undEinhaltung 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 und halten Sie die Schutzmassnahmen ein.

Geben Sie die Sicherheitsvermerke an alle anderen Benutzer weiter.

1.4 Verantwortung undGewährleistung

INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung, falls der Betreiberoder Drittpersonen•

dieses Dokument missachten•

das Produkt nicht bestimmungsgemäss einsetzen•

am Produkt Eingriffe jeglicher Art (Umbauten, Änderungen usw.) vornehmen•

das Produkt mit Zubehör betreiben, welches in den zugehörigen Produktdokumentationen nicht aufgeführt ist

Die Verantwortung im Zusammenhang mit den verwendeten Prozessmedien liegt
beim Betreiber.

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BPG400 v2.ga

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2 Technische Daten
Messbereich

Messbereich (Luft, O2, CO,N2,)
Genauigkeit

Wiederholbarkeit

Gasartabhängigkeit

Emission

Degas

Einschaltdruck
Ausschaltdruck
Emissionsstrom-6
p ≤7.2×10 mbar
7.2×10-6 mbar < p < 3.2×10-2 mbar
Emissionsstrom-Umschaltung
25 µA ⇒ 5 mA
5 mA ⇒ 25 µA

Degas-Emissionsstrom(p <7.2×10-6 mbar)
Steuereingangssignal
Dauer

5×10-10 … 1000 mbar, kontinuierlich
15% des Messwertes im Bereich
10-8 … 10-2 mbar
(nach 5 min Stabilisierung)
5% des Messwertes im Bereich
10-8 … 10-2 mbar
(nach 5 min Stabilisierung)→ Anhang B

2.4×10-2 mbar
3.2×10-2 mbar
5 mA
25 µA
7.2×10-6 mbar
3.2×10-5 mbar

≈16 mA (Pdegas ≈4 W)
0 V/+24 VDC, aktiv high(Steuerung über RS232C → 31)
max. 3 Min, danach selbsttätige Abschaltung

Während dem Degas-Betrieb liefert die BPG400 weiterhin Messwerte, die aberetwas grössere Toleranzwerte als bei Normalbetrieb aufweisen können.

Ausgangssignal

Ausgangssignal (Messsignal)
Messbereich
Beziehung Spannung-Druck

Anzeige (BPG400)

Fehlersignal<0.3 V/0.5 V (→Minimale Lastimpedanz

10 kΩ

Darstellung

LCD-Matrix, 32×16 Pixels,
mit Hintergrundbeleuchtung
16.0 mm × 11.2 mm
mbar (Werkseinstellung), Torr, Pa(Umstellen der Masseinheit → 31)

Masse
Masseinheiten (Druck p)

Speisung

0 … +10 V-100.774 V (5×10 mbar)… +10 V (1000 mbar)
logarithmisch, 0.75 V/Dekade(→ Anhang A)
49)

GEFAHRDie Messröhre darf nur an Speise- / Anzeigegeräte oder Steuerungenangeschlossen werden, die den Anforderungen der geerdeten Schutzkleinspannung (SELV-E nach EN 61010) entsprechen. Die Leitung zur
Messröhre ist abzusichern (INFICON-Messgeräte erfüllen diese Forderungen).

8

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BPG400 v2.ga

Betriebsspannung an der Messröhre
StromaufnahmeStandard
Degas
Emissionsstart (<200 ms)
Leistungsaufnahme
BPG400
BPG400-SD, -SP, -SR
Sicherung vorzuschalten+24 VDC (20 … 28 VDC) 1)
Rippel max. 2 Vpp≤0.5 A≤0.8 A≤1.4 A≤16 W≤18 W
1.25 ATDie Messröhre BPG400-SD erfordert ausserdem eine zusätzliche,
separate Speisung für die DeviceNet-Schnittstelle (→ 22).
Versorgungsspannung am DeviceNetStecker (Pin 2 und Pin 3)+24 VDC (+11 … 25 VDC)
Leistungsaufnahme<2 W
Die Messröhre ist gegen Verpolung dieser Versorgungsspannung geschützt.

Messkabelanschluss

Obwohl die Übertragung des Druckmesswertes bei den Messröhren
BPG400-SD, BPG400-SP und BPG400-SR normalerweise über den
entsprechenden Bus erfolgt, wird in diesem Dokument der Begriff"Messkabel" aus Kompatibilitätsgründen für alle BPG400-Ausführungenbeibehalten.
Anschluss elektrisch
BPG400
BPG400-SD, -SP, -SR
Kabel für BPG400
nur Analogwerte,ohne Degas-Funktion
Analogwerte,
mit Degas-Funktion
alle Funktionen,
inkl. RS232C-Schnittstelle
Kabel für BPG400-SD, -SP, -SR
Max. Leitungslänge (Speisung 24 V 1))
Analog- und Feldbusbetrieb

RS232C-Betrieb
Messröhrenidentifikation
Schaltfunktionen
BPG400
BPG400-SD, -SP, -SR
Einstellbereich

Relaiskontaktbelastung
Spannung
Strom1)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

D-Sub-Stecker ,15-polig, Stifte
→ 20
→ 21

4-polig plus Abschirmung
5-polig plus Abschirmung
7-polig plus Abschirmung
abhängig von den verwendeten Funktionen, max. 15-polig plus Abschirmung≤35 m (0.25 mm² Leiterquerschnitt)≤50 m (0.34 mm² Leiterquerschnitt)≤100 m (1.0 mm² Leiterquerschnitt)≤30 m
42 kΩ Widerstand zwischen Pin 10 und
Pin 5 (Messkabelstecker)keine
2 (Setpoint A und B)-9
1×10 mbar … 100 mbar
Schaltpunkte lokal mit Potenziometern
einstellbar, je ein potenzialfreier Arbeitskontakt (→ 21, 44).
(Einstellen der Schaltfunktionen überFeldbus-Schnittstelle → jeweilige Feldbus-Kapitel)≤60 V≤0.5 ADC

Gemessen am Messkabelstecker (Spannungsabfall auf dem Messkabel
berücksichtigen).
9

RS232C-SchnittstelleÜbertragungsrate
Datenformat

Anschlüsse (Messkabelstecker)
TxD (Transmit Data)
RxD (Receive Data)
GND

9600 Baudbinär
8 Data-Bits
ein Stop-Bit
kein Parity-Bit
kein HandshakePin 13
Pin 14
Pin 5

Funktion und Kommunikationsprotokoll der RS232C-Schnittstelle →DeviceNet-Schnittstelle(BPG400-SD)

Bezeichnung
Gültige Spezifikation

DeviceNet

Kommunikationsprotokoll, Datenformat→[1], [4]CAN-Bus

Schnittstelle physikalischÜbertragungsrate (mit Schalter "RATE"
einstellbar)

Knotenadresse (MAC ID)(mit Schalter "ADDRESS, MSD, LSD"
einstellbar)
DeviceNet-Anschluss
Kabel
Kabellänge, Systemverdrahtung

Profibus-Schnittstelle(BPG400-SP)[6]

125 kBaud
250 kBaud
500 kBaud"P" (programmierbar 125 kBaud,
250 kBaud, 500 kBaud über DeviceNet(→[1])
0 … 63dec"P" (programmierbar 0 … 63 überDeviceNet, →[1])
Micro-Style, 5-polig, Stifte
5-poliges, abgeschirmtes DeviceNetSpezialkabel (→ 22 und[4])
gemäss DeviceNet-Spezifikationen(→[6], [4])Bezeichnung
Gültige Spezifikation

Profibus

Kommunikationsprotokoll, Datenformat
Schnittstelle physikalisch→[2], [7]RS485Übertragungsrate≤12 MBaud (→Geräteadresse
lokal(mit hexadezimalen Schaltern"ADDRESS, MSD, LSD" einstellbar)über Profibus("ADDRESS" Schalter auf >7Dhex(>125dec))

00 … 7Dhex (0 … 125dec)

Profibus-Anschluss
Kabel
Kabellänge, Systemverdrahtung

10

→

31

→

[7]

[2])

00 … 7Dhex (0 … 125dec)
D-Sub, 9-polig, Buchsen
Abgeschirmtes Profibus-Spezialkabel(→ 23 und[5])
gemäss Profibus Spezifikationen(→[7], [5])tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

RS485-Schnittstelle(BPG400-SR)

Bezeichnung

RS485Übertragungsrate

300 … 28'800 Baud (→Geräteadresse(mit hexadezimalen Schaltern"ADDRESS, MSD, LSD" einstellbar)

00 … 7Fhex (0 … 127dec), (→RS485-Anschluss
Kabel
Kabellänge

VakuumGewicht

Umgebung

Werkstoffe gegen Vakuum
Gehäuse, Halterungen,
AbschirmungenDurchführungen
Isolator
KatodeKatodenhalter
Pirani-Element
Inneres Volumen
DN 25 ISO-KF
DN 40 CF-R

(2004-02)

BPG400 v2.ga

Edelstahl
NiFe, vernickelt
Glas
Iridium, Yttriumoxid (Y2O3)
Molybdän
Wolfram, Kupfer≈290 g≈550 g≈430 g≈695 gSchutzart

24)≤100 mArtikelnummer
353-500, 353-501
353-502, 353-503
353-505, 353-507, 353-509
353-506, 353-508, 353-513

Verwendungtina03d1-b

Abgeschirmtes RS485-Kabel (→Maximal zulässiger Druck

Relative Feuchte(Jahresmittel / an 60 Tagen)38)

D-Sub, 9-polig, Stifte≤24 cm3≤34 cm3
2 bar (absolut)

Zulässige Temperaturen
Lagerung
Betrieb
Ausheizen

37)-20 … 70 °C
0 … 50 °C+150 °C (Elektronikeinheit abgenommen oder mit Ausheizverlängerung→ 16)≤65/85% (nicht kondensierend)
nur in Innenräumen
Höhe bis 2000 m NN
IP 30

11

MasseArtikelnummer
353-500
353-501353-505353-5091)(353-507)
4-40UNC 2B

DN 25 ISO-KF

1)

Artikelnummer
353-502353-503353-506
353-513(353-508) 1)
4-40UNC 2B

DN 40 CF-R

Messröhren mit DeviceNet-Anschlussstecker sind 14 mm länger.
Die restlichen Abmessungen von Gehäuse und Vakuumanschluss bleiben
gleich.
Artikelnummer
353-507353-508

12

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

3 Einbau
3.1 Vakuumanschluss

GEFAHR
Vorsicht: Überdruck im Vakuumsystem >1 barÖffnen von Spannelementen bei Überdruck im Vakuumsystem kannzu Verletzungen durch herumfliegende Teile und Gesundheitsschäden
durch ausströmendes Prozessmedium führen.
Spannelemente nicht öffnen, solange Überdruck im Vakuumsystemherrscht. Für Überdruck geeignete Spannelemente verwenden.

GEFAHRDie Messröhre muss galvanisch mit der geerdeten Vakuumkammer
verbunden sein. Die Verbindung muss den Anforderungen einer
Schutzverbindung nach EN 61010 entsprechen:•

CF-Vakuumanschlüsse entsprechen dieser Forderung•

Für KF-Vakuumanschlüsse ist ein elektrisch leitender Spannring zu
verwenden.

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.

Die Einbaulage ist beliebig. Damit Kondensate und Partikel nicht in die
Messkammer gelangen, ist eine waagrechte bis stehende Einbaulage zu
bevorzugen. Den notwendigen Platzbedarf ersehen Sie aus dem Massbild (→ 12).

Vorgehen•

Die Messröhre wird standardmässig mit eingebautem Gitter ausgeliefert. Bei
potenziell verschmutzenden Anwendungen und zum Schutz der Elektroden vor
Licht und schnellen Ladungsträgern wird empfohlen, das optionale Baffle(→ 52) einzubauen (→ 17).

•

Der Sensor kann bis zu 150 °C ausgeheizt werden. Dabei muss ab 50 °C die
Elektronikeinheit entfernt (→ 14) oder eine Ausheizverlängerung (Option→ 52) montiert werden (→ 16).

Schutzkappe entfernen.

Schutzkappe wird bei
Instandhaltungsarbeiten
benötigt.

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BPG400 v2.ga

13

Vakuumanschlussverbindung herstellen.
Es empfiehlt sich, auf die Verwendung von Vakuumfett zu verzichten.

Bauen Sie die Messröhre so ein, dass für die Einstellarbeiten im eingebauten Zustand die Zugänglichkeit mit den vorgeschriebenen Werkzeugen gewährleistet ist (→ 44, 47).
Beachten Sie beim Einbau den Platzbedarf für das Ein-/ Ausstecken unddie zulässigen Biegeradien der Kabel.
Bei Messröhren mit Anzeige soll das Ablesen der Anzeige bequemmöglich sein.
Der Vorgang ist damit abgeschlossen.

3.1.1 Elektronikeinheit
abnehmen / aufsetzen
Benötigtes Werkzeug/
Material•

Innensechskantschlüssel 2.5 mm

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

14

2

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Elektronikeinheit ohne Drehbewegung abnehmen.

Der Vorgang ist damit abgeschlossen.

Aufsetzen
Elektronikeinheit auf den Sensor (3) aufsetzen (Anordnung der Steckerstifte
und Nut (4) beachten).

43

Elektronikeinheit bis zum Anschlag schieben und mit dem InnensechskantGewindestift (1) arretieren.
Der Vorgang ist damit abgeschlossen.

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BPG400 v2.ga

15

3.1.2 Optionale
AusheizverlängerungmontierenMit der optionalen Ausheizverlängerung (→ 52) kann der Sensor auch während
des Betriebs bis 150 °C ausgeheizt werden (nur bei p<10-2 mbar, da der Piranisensor unter Einfluss der erhöhten Temperatur ungenaue Messwerte abgibt).

Vorsicht
Vorsicht: Aufsteigende Wärme
Bei vertikal nach oben eingebaute Messröhre kann auch bei montierter
Ausheizverlängerung durch aufsteigende Wärme die Elektronikeinheit
beschädigt werden.

Ausheizbereich

123

Ausheizbereich

Beachten Sie beim Einbau der Ausheizverlängerung, dass für die Einstellarbeiten im eingebauten Zustand die Zugänglichkeit mit den vorgeschriebenen Werkzeugen gewährleistet ist (→ 44, 47).
Berücksichtigen Sie den Platzbedarf für das Ein-/ Ausstecken und die
zulässigen Biegeradien der Kabel.
Bei Messröhren mit Anzeige soll das Ablesen der Anzeige bequemmöglich sein.

Benötigtes Werkzeug/
Material•

Ausheizverlängerung (→•Innensechskantschlüssel 2.5 mm•

Innensechskantschlüssel 1.5 mm

52)VorgehenElektronikeinheit (2) abnehmen (→14).

Sensor (3) in die Ausheizverlängerung (6) bis zum Anschlag schieben(Anordnung der Steckerstifte und Nut (4) beachten).
Sensor mit den Innensechskant-Gewindestiften (7) mit Innensechskantschlüssel 1.5 mm arretieren.
2

4a

3

4

6

1

7

16

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BPG400 v2.ga

Elektronikeinheit (2) bis zum Anschlag schieben (Anordnung der Steckerstifte und Nut (4a) beachten).
Elektronikeinheit (2) mit dem Innensechskant-Gewindestift (1) arretieren(Innensechskantschlüssel 2.5 mm).
Der Vorgang ist damit abgeschlossen.

3.1.3 Verwendung eines
optionalen Baffles

Baffle ein-/ ausbauen

Bei stark verschmutzenden Prozessen und wenn die Messelektroden optisch gegen Licht und schnelle Ladungsträger geschützt werden müssen, empfiehlt es sich,das standardmässig eingebaute Gitter durch das optionale Baffle (→ 52) zu
ersetzen.
Der Ein- bzw. Ausbau des Baffles erfolgt am Sensoreingang der ausgebauten
Messröhre (Ausbau → 46).

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.

Benötigtes Werkzeug /Material•

Baffle (→•Spitze Pinzette•

Stift (z.B. Bleistift)•

Schraubendreher Nr. 1

52)

EinbauDas Gitter mit der Pinzette vorsichtig entfernen.

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BPG400 v2.ga

17

Das Baffle sorgfältig auf den Sensoreingang legen.

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

Der Vorgang ist damit abgeschlossen (Einbau der Röhre →AusbauDas Baffle mit dem Schraubendreher vorsichtig entfernen.

Der Vorgang ist damit abgeschlossen (Einbau der Röhre →

18

13).

13).

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

3.2 Elektrischer Anschluss
3.2.1 Verwendung mit den
INFICON-Messgeräten
VGC103 und VGC40x

Für den Betrieb mit den INFICON-Messgeräten VGC103 und VGC40x wird ein
entsprechendes Messkabel benötigt (→[10], INFICON Verkaufsunterlagen).
Dieses Kabel erlaubt die Speisung der Messröhre, das Übertragen von Messwerten und Gerätezuständen sowie das Einstellen von Geräteparametern.

Vorsicht
Vorsicht: Datenübertragungsfehler
Der Versuch, die Messröhre gleichzeitig mit einem Messgerät VGC103
oder VGC40x (RS232C) und einer Feldbusschnittstelle zu betreiben,
kann zu fehlerhaften Daten und Störungen der Datenübertragung
führen.
Ein gleichzeitiger Betrieb der Messröhre mit dem VGC103 / VGC40x
und DeviceNet, Profibus oder dem RS485-Bus ist deshalb unzulässig.

Benötigtes Material /Werkzeuge•

Messkabel (→[10], INFICON Verkaufsunterlagen)VorgehenKabeldose des Messkabels an der Messröhre anschliessen und mit den
Schrauben sichern.
Das andere Ende des Messkabels an das VGC103 / VGC40x anschliessen
und sichern.

Die Messröhre kann jetzt zusammen mit einem INFICON-Messgerät
VGC103 oder VGC40x in Betrieb genommen werden.

3.2.2 Verwendung mit anderen
Auswertegeräten

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Die Messröhre kann auch mit anderen Auswertegeräten betrieben werden.
Die Feldbus-Messröhren BPG400-SD (DeviceNet), BPG400-SP (Profibus) und
BPG400-SR (RS485) sind für einen Betrieb in einem System bzw. Netzwerk vorgesehen, wobei die übergeordnete Steuerung (Master, Host) über die entsprechende
Software und das richtige Kommunikationsprotokoll verfügen muss (→[1], [2]
bzw.
37).

19

3.2.2.1 Anfertigung des
Messkabels

Kabeltyp

Obwohl die Übertragung des Druckmesswertes bei den Messröhren
BPG400-SD, BPG400-SP und BPG400-SR normalerweise über den
entsprechenden Feldbus erfolgt, wird in diesem Dokument der Begriff"Messkabel" aus Kompatibilitätsgründen für alle BPG400-Ausführungenbeibehalten.
Dieses Kabel wird bei allen BPG400-Ausführungen zumindest für die
Stromversorgung der Messröhre benötigt und ermöglicht bei den Feldbus-Röhren BPG400-SD/SP/SR den Zugriff zu den Schaltfunktionen(→ 21).
Anzahl und Querschnitt der Adern im Messkabel hängen von der Betriebsart, denverwendeten Messröhrenfunktionen und der Kabellänge ab (→ 9).

VorgehenKabeldose (D-Sub, 15-polig, Buchsen) öffnen.

Messkabel vorbereiten und nach Schema der verwendeten Röhre in derKabeldose einlöten bzw. crimpen:

Messkabelanschluss
BPG400

BPG400
TxD

13

RxD

14

Messsignal

2

RS232C
+

12
Degas

7

+U b

8

1.25AT
+

5
42kΩ

10

24 V

Identifikation

15

Elektrischer Anschluss
Pin 2 Signalausgang (Messsignal) 0 … +10 V
Pin 5 Speisungserde, GND
Pin 7 Degas Ein, aktiv high
+24 VDC+24 VDCPin 8 Speisung
Pin 10 Messröhrenidentifikation
Pin 12 Signalerde, GND
Pin 13 RS232C, TxD
Pin 14 RS232C, RxD
9
Pin 15 Abschirmung, Gehäuse, GND
Pin 1, 3, 4, 6, 9 und 11 sindmessröhrenseitig nicht belegt.

15

1

8

15-pol. D-Sub,
Buchsen,lötseitig

20

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Messkabelanschluss
BPG400-SD, -SP, -SR

BPG400-SD, BPG400-SP, BPG400-SR
Schwellwert, SP A

3

Schwellwert, SP B

6
1

SP A

4
9

SP B

11

TxD

13

RxD

14

Degas

7

+Ub

8

Messsignal

2

RS232
Degas
1.25 AT
24V

12
42 kΩ

5
10

Identifikation

15

Elektrischer Anschluss
Pin 1 Relais Schaltfunktion A, Mittenkontakt (COM)Pin 2 Signalausgang (Messsignal)
0 … +10 V
Pin 3 Schwellwert (Setpoint) A
0 … +10 V
Pin 4 Relais Schaltfunktion A, Arbeitskontakt (N.O.)
Pin 5 Speisungserde GND
Pin 6 Schwellwert (Setpoint) B
0 … +10 V
Pin 7 Degas Ein, aktiv high+24 V
Pin 8 Speisung+24 V
Pin 9 Relais Schaltfunktion B, Mittenkontakt (COM)Pin 10 Messröhrenidentifikation
Pin 11 Relais Schaltfunktion B, Arbeitskontakt (N.O.)
Pin 12 Signalerde GND
Pin 13 RS232, TxD
1
9
Pin 14 RS232, RxD
Pin 15 Abschirmung, Gehäuse GND15815-pol. D-Sub,
Buchsen,lötseitig.

WARNUNGDie Speisungserde (Pin 5) sowie die Abschirmung (Pin 15) sindin jedem Fall beim Speisegerät mit Erde zu verbinden.
Falscher Anschluss, falsche Polarität oder nicht zulässige Speisespannung können die Messröhre beschädigen.

Bei Leitungslängen bis 5 m (bei 0.34 mm2 Leiterquerschnitt) kann das
Messsignal mit Verlust an Genauigkeit direkt zwischen positivem Signalausgang (Pin 2) und Speisungserde (Pin 5) gemessen werden. Bei grösserer Leitungslänge ist differentielle Messung zwischen Signalausgang(Pin 2) und Signalerde (Pin 12) empfohlen.

Kabeldose zusammenbauen.

Das andere Kabelende gemäss dem Anschluss des Auswertegerätes vorbereiten und konfektionieren.
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BPG400 v2.ga

21

Kabeldose an Messröhre anschliessen und mit den Schrauben sichern.

Das andere Kabelende an das Auswertegerät anschliessen.
Die Messröhre kann jetzt über die analoge und die RS232C-Schnittstelle in
Betrieb genommen werden.

3.2.2.2 Anfertigung eines
DeviceNetSchnittstellenkabels(BPG400-SD)
KabeltypFür die Inbetriebnahme der Messröhren vom Typ BPG400-SD am DeviceNet ist
ein dem DeviceNet-Standard entsprechendes Schnittstellenkabel erforderlich.
Falls kein solches Kabel vorhanden ist, muss dieses gemäss folgenden Angaben
hergestellt werden.
Es darf nur das 5-polige, geschirmte Spezialkabel gemäss DeviceNet-Standard[4], [6]).
eingesetzt werden (→VorgehenDeviceNet-Kabell gemäss folgenden Angaben herstellen.
1
2

4
3

Pin 1
Pin 2
Pin 3
Pin 4
Pin 5

22

Micro-Style, 5-polig,(DeviceNet)
Buchsen, lötseitig

5

Drain
Speisung
Speisungserde
CAN_H
CAN_L

+24VDC (nur DeviceNet)
GND (nur DeviceNet)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

DeviceNet-Kabel (und Messkabel) an die Messröhre anschliessen.

DeviceNetkabel

Messkabel

DeviceNet-Kabeldose (und Messkabeldose) verriegeln.
Die Messröhre kann jetzt mit der DeviceNet-Schnittstelle in Betrieb genommen werden (→ 34).

3.2.2.3 Anfertigung eines
ProfibusSchnittstellenkabels(BPG400-SP)
KabeltypFür die Inbetriebnahme der Messröhren vom Typ BPG400-SP am Profibus ist ein
dem Profibus-Standard entsprechendes Schnittstellenkabel erforderlich.
Falls kein solches Kabel vorhanden ist, muss dieses gemäss folgenden Angaben
hergestellt werden.
Es darf nur das für Profibus-Anwendungen zugelassene Kabel eingesetzt werden[5] und [7]).
(→Vorgehen
Profibus-Kabel gemäss folgenden Angaben herstellen.
1

5

D-Sub, 9-polig,
Stifte, lötseitig
6

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

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

9nicht anschliessen
nicht anschliessen
RxD/TxD-P
CNTR-P
DGND
VP
nicht anschliessen
RxD/TxD-N
nicht anschliessen

1)
2)
2)

1)

Wird nur bei Verwendung von optical link-Modulen angeschlossen.

2)

Wird nur bei Endgeräten im Profibussystem zum Leitungsabschluss be[5]).
nötigt (→23

Profibus-Kabel (und Messkabel) an die Messröhre anschliessen.

Messkabel
Profibuskabel

Profibus-Kabelstecker (und Messkabeldose) verriegeln.
Die Messröhre kann jetzt mit der Profibus-Schnittstelle in Betrieb genommen werden (→ 36).

3.2.2.4 Anfertigung eines RS485Schnittstellenkabels(BPG400-SR)

KabeltypFür die Inbetriebnahme der Messröhren vom Typ BPG400-SR am RS485-Bus ist
ein entsprechendes Schnittstellenkabel erforderlich.
Falls kein solches Kabel vorhanden ist, muss dieses gemäss folgenden Angaben
hergestellt werden.
Für die RS485-Anwendung sind folgende Kabeleigenschaften erforderlich:
Aufbau:Aderquerschnitt:1 verdrilltes Aderpaar, abgeschirmt

Impedanz (Z):135 … 165 Ω

Kapazität zwischen
Adern und Abschirmung:≤60 pF/m≥0.22 mm2 (Empfehlung)

Vorgehen
RS485-Kabel gemäss folgenden Angaben herstellen.
1

5

D-Sub, 9-polig,
Buchsen, lötseitig
6

Pin 1
Pin 2
Pin 3
Pin 4
Pin 5
Pin 6
Pin 7
Pin 8
Pin 9
1)

2)

24

9

Relais Schaltfunktion A, Arbeitskontakt (N.O.)
Nicht anschliessen
Nicht anschliessen
Nicht anschliessen
Relais Schaltfunktion A, Ruhekontakt (N.C.)
RS485 (-)
Relais Schaltfunktion A, Mittenkontakt (COM)
Nicht anschliessen
RS485 (+)

1)

1)
2)
1)

2)

Dieser Umschaltkontakt ist galvanisch mit dem entsprechenden Arbeitskontakt SP A verbunden (→ 21).
Um Reflexionen auf dem Kabel zu vermeiden, müssen die Bus-Endgeräte mit geeigneten Abschlusswiderständen terminiert werden.
tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

RS485-Kabel (und Messkabel) an die Messröhre anschliessen.

Messkabel
RS485-Kabel

RS485-Kabeldose (und Messkabeldose) verriegeln.
Die Messröhre kann jetzt mit der RS485-Schnittstelle in Betrieb genommen
werden (→ 37).

3.2.3 Verwendung desoptionalen 24 VDCNetzteils(mit RS232C-Leitung)Technische Daten

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Die Verwendung der optionalen 24 VDC Netzteils (→ 52) ermöglicht den
RS232C-Betrieb der BPG400-Messröhren mit einem beliebigen, dafür geeigneten
Auswertegerät.
Voraussetzung für den Betrieb ist eine Software im Auswertegerät, die das
RS232C-Protokoll der Messröhre unterstützt (→ 31).
Netzanschluss
Netzspannung
Netzkabel

90 … 250 VAC, 50 … 60 Hz
1.8 Meter (Schuko DIN- und USAStecker)

Ausgang (Messröhrenspeisung)
Spannung
Strom

21 … 27 VDC, eingestellt auf 24 VDC
max. 1.5 A

Messröhrenanschluss
Stecker
24 VDC-Kabel

D-Sub-Dose, 15-polig
5 Meter, schwarz

Auswertegeräteanschluss
RS232C-Anschluss
Kabel

D-Sub-Dose, 9-polig
5 Meter, schwarz, 3-polig abgeschirmt

25Schema

8
7
6
4
5

5

13

2

BPG400
D-Sub, 1415-polig 8

RS232CD-Sub, 9-polig

3

15
+24 V

L

DC
GND

N
AC

PE

Netz
90 ... 250 VAC
50 ... 60 Hz

PE

Anschliessen des Netzteils
Die Messröhre an das Netzteil anschliessen und die Kabeldose mit den
Schrauben verriegeln.
Das RS232C-Kabel an das Auswertegerät anschliessen und die Kabeldose
mit den Schrauben verriegeln.

PC

RS232C

NetzteilNetz

BPG400Netzteil an das Netz anschliessen.

Netzteil einschalten.
Die Messröhre kann nun mit der RS232C-Schnittstelle in Betrieb genommen werden (→ 31).

26

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4 Betrieb
4.1 Messprinzip,
Messverhalten
Bayard-Alpert

Die BPG400-Messröhren enthalten zwei separate Messsysteme (Heisskatode nach
Bayard-Alpert (BA) und Pirani).
Das BA–Messsystem besitzt ein Elektrodensystem nach Bayard-Alpert, welches
auf eine niedrige Röntgengrenze ausgelegt ist.
Das Messprinzip dieses Messsystems beruht auf der Gasionisation. Von derHeisskatode (F) emittierte Elektronen ionisieren eine dem Druck im Messraum
proportionale Anzahl Moleküle. Der Ionenauffänger (IC) nimmt den dadurch er+
zeugten Ionenstrom I auf und führt ihn dem Elektrometerverstärker des Messinstrumentes zu. Der Ionenstrom ist vom Emissionsstrom Ie, der Gasart und vom
Gasdruck p abhängig gemäss folgender Beziehung:I+ = I e × 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 … 10-2 mbar sinnvoll abgedeckt werdenkann, 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
-6-5
7.2×10 mbar, bei zunehmendem Druck bei etwa 3.2×10 mbar. Beim Umschaltenkann die BPG400 kurzzeitig (<2 s) von der spezifizierten Genauigkeit abweichen.
IC
F

+

EC

40V

–

–

200V

+

(Degas 250V)

Aufbau des BA-Messsystem
F
Heisskatode (Filament)
IC Ionenauffänger (Kollektor)
EC Anode (Elektronenauffänger)

Piranitina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

EC
F

IC

Innerhalb gewisser Grenzen ist die Wärmeleitfähigkeit von Gasen druckabhängig.
Diese physikalische Erscheinung wird im Wärmeleitungs-Vakuummeter nach Pirani
zur Druckmessung ausgenützt. Als Messschaltung wird eine selbstabgleichende
Brückenschaltung verwendet (→ Prinzipschaltbild). Das eigentliche Messelement
ist ein dünner Wolframdraht. Mit einer geeigneten Regelschaltung wird der Widerstand des Drahtes und damit seine Temperatur konstant gehalten. Die dem Draht
zugeführte elektrische Leistung ist dann ein Mass für die durch Wärmeleitung im
Gas abgeführte Leistung und damit den Gasdruck. Das Grundprinzip der verwendeten selbstabgleichenden Brückenschaltung zeigt folgendes Prinzipschaltbild:27

Prinzipschaltbild

UB

Piranisensor

Die Brückenspannung UB ist ein Mass für den Gasdruck und wird elektronischweiterverarbeitet (Linearisierung, Digitalisierung).

Messbereich

Die BPG400-Messröhren decken den Messbereich 5×10-10 mbar … 1000 mbar
kontinuierlich ab.
•

Die Pirani-Messung ist dauernd aktiv und überwacht den Druck.

•

Die Heisskatode (gesteuert durch den Pirani-Messteil) wird erst bei Drücken
<2.4×10-2 mbar aktiviert.

Falls der gemessene Druck höher als diese Umschaltschwelle ist, bleibt die Heisskatode ausgeschaltet und der Pirani-Messwert erscheint am Ausgang als Messsignal.
Wenn der Pirani-Messwert diese Umschaltschwelle (p = 2.4×10-2 mbar) unterschreitet, schaltet sich die Heisskatode ein. Nach dem Aufheizen wird der Heisskatoden-Messwert auf den Ausgang gegeben. In einem Übergangsbereich-3-2
5.5×10 … 2.0×10 mbar wird das Ausgangssignal aus beiden Messwerte zusammengesetzt.
Beim Ansteigen des Drucks über die Umschaltschwelle (p = 3.2×10-2 mbar) wird
die Heisskatode abgeschaltet. Am Ausgang erscheint dann wieder der PiraniMesswert.

Gasartabhängigkeit

4.2 Arbeitsweise derMessröhre

28

Das Messsignal ist gasartabhängig. Die Kennlinien gelten für trockene Luft, N2 undO2. Für andere Gase können sie umgerechnet werden (→ Anhang B).

Die Messströme der Sensoren (Bayard-Alpert und Pirani) werden in eine messwertabhängige Frequenz umgewandelt. Ein Mikro-Controller erzeugt aus diesem
Frequenzsignal einen digitalen Wert als Mass für den gemessenen Totaldruck.
Dieser Wert steht als analoges Messsignal (0 … +10 V) am Ausgang(Messkabelstecker Pin 2 und Pin 12) zur Verfügung. Das maximale Ausgangssignal wird intern auf +10 V (Atmosphärendruck) begrenzt. Der Messwert kannausserdem als digitaler Wert über die RS232C-Schnittstelle (Pin 13, 14 und 15)
abgefragt werden (→ 31). Bei den Messröhren mit Anzeige wird der Wert als
Druck angezeigt. Die aktuelle Masseinheit für den Druck ist ab Werk auf mbar
eingestellt. Sie kann aber über die RS232C-Schnittstelle verändert werden(→ 31).
Der interne Mikro-Controller übernimmt ausserdem die Umwandlung der Messsignale, die Emissions-Überwachung, das Berechnen des Totaldruckes aus den
Messwerten der beiden Sensoren und die Kommunikation über die RS232CSchnittstelle.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.3 Inbetriebnahme

Nach dem Anlegen der Speisespannung (→ Technische Daten) steht zwischen
den Anschlüssen 2 (+) und 12 (–) am Messkabelstecker das Messsignal zur Verfügung (Beziehung zwischen Messsignal und Druck → Anhang A).
Eine Stabilisierungszeit von ca. 10 min. ist zu beachten. Die Messröhre sollte unabhängig vom anliegenden Druck immer eingeschaltet bleiben.
Die Kommunikation mit der Messröhre über die digitalen Schnittstellen wird später
in den entsprechenden Kapiteln beschrieben.

4.4 Degas
Verschmutzung

Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung zurückzuführen
sind, fallen nicht unter die Garantie.
Ablagerungen auf dem Elektrodensystem der Bayard-Alpert-Messröhre 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 je nach Anwendung durch eine Steuerungüber eine der digitalen Schnittstellen der Messröhre erfolgen. Der Ausheizvorgang
wird nach Ablauf von 3 Minuten selbstständig abgeschaltet, falls er nicht bereits
vorher beendet wurde.
Der Degas-Betrieb sollte bei Drücken unterhalb 7.2×10-6 mbar (5 mA
Emissionsstrom) durchgeführt werden.
Für einen wiederholten Degas-Vorgang muss das Steuersignal zunächst von EIN(+24 V) auf AUS (0 V) wechseln, um dann mit EIN (+24 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 einen eindeutigen Betriebszustand herzustellen.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

29

4.5 Anzeige (BPG400)

Die Messröhren mit den Artikelnummern
353-501 und
353-503
besitzen eine eingebaute, zweizeilige Anzeige (LCD-Matrix, 32×16 Pixels). Die
erste Zeile zeigt den Druck, die zweite Zeile die Druckeinheit, die Funktion und den
Betriebszustand an. Die Hintergrundbeleuchtung ist normalerweise grün, bei einerFehlfunktion wechselt sie auf rot. Die Druckanzeige erfolgt in mbar
(Werkseinstellung), Torr oder Pa. Das Umstellen der Druckeinheit erfolgt über die
RS232C-Schnittstelle (→ 31).

Druckanzeige

Messwert, Masseneinheit

Funktionsanzeige

keine Piranibetrieb
Emission 25 µA
Emission 5 mA
Degas
1000 mbar Abgleich (Pirani)

Fehleranzeige

kein Fehler(grüne Hintergrundbeleuchtung)
Pirani Sensorwarnung(rote Hintergrundbeleuchtung)
Pirani Sensorfehler(rote Hintergrundbeleuchtung)BA-Sensorfehler(rote Hintergrundbeleuchtung)Interne Datenverbindung nicht in Ordnung(rote Hintergrundbeleuchtung)Fehlerbeschreibungen und Verhalten bei Störungen →

30

49.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.6 RS232C-Schnittstelle

Die in allen BPG400 eingebaute RS232C-Schnittstelle erlaubt die Übertragung vondigitalen Messwerten und Gerätezuständen sowie das Einstellen von Geräteparametern.

Vorsicht
Vorsicht: Datenübertragungsfehler
Der Versuch, die Messröhre gleichzeitig mit der RS232C-Schnittstelle
und einer Feldbusschnittstelle (DeviceNet, Profibus oder RS485) zu
betreiben, kann zu fehlerhaften Daten und Störungen der Datenübertragung führen.
Ein gleichzeitiger Betrieb der Messröhre mit RS232C und DeviceNet,
Profibus oder RS485 ist deshalb nicht zulässig.

4.6.1 Funktionsbeschreibung

Betriebsparameter

Elektrische Anschlüsse

4.6.1.1 Sendestring

Aufbau des Sendestrings

Diese Schnittstelle wird im Duplex-Betrieb verwendet. Die Messröhre sendet kontinuierlich ca. alle 20 ms ohne Aufforderung einen neun Byte langen Sendestring.
Die Befehlsübermittlung an die Messröhre erfolgt in einem fünf Bytes langen Empfangsstring.
•Übertragungsrate

9600 Baud•Byte

8 Datenbits
1 Stopbit•

TxD

Pin 13•RxD

Pin 14

•

Pin 5
GND
(Messkabelstecker)

Der gesamte Sendestring (Frame) ist neun Bytes lang (Byte 0 … 8). Davon entfallen sieben Bytes auf den Datenstring (Byte 1 … 7).
Byte Nr. Bezeichnung
0
1
2
3
4
5
6
7
8

Synchronisation1)(2004-02)

BPG400 v2.ga

Datenstring-Länge
Seiten Nr.
StatusFehlerMesswert high Byte
Messwert low Byte
Software-Version
SensortypChecksumme

Wert
7
5

0 … 255
0 … 255
0 … 255
10
0 … 255(fester Wert)(für BPG400-Messröhren)→ Status-Byte→ Fehler-Byte→ Berechnen des Druckwertes→ Berechnen des Druckwertes→ Softwareversion(für BPG400-Messröhren)→ Synchronisation

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

tina03d1-b

fest eingestellt, kein Handshake

Bezeichnung

0Datenstring-Länge

1

Seitennummer

8

Checksumme aus Bytes Nr. 1 … 7

Wert

Bemerkungen7

fester Wert

5

(für BPG400)

0 … 255

low Byte der
Checksumme

1)

Ein allfällig resultierendes high Byte bei der Bildung der Checksumme wird
ignoriert.

31

Status-Byte

Bit 1

Bit 0

0
0

0
1

1
1

0
1

Bit 2

Softwareversion

Emission aus
Emission 25 µA
Emission 5 mA
Degas
Definition

0
1

Fehler-Byte

Definition

1000 mbar Abgleich aus1000 mbar Abgleich ein

Bit 3

Definition0⇔1

Toggle-Bit, ändert bei jedem richtig
verstandenen Empfangsstring

Bit 5

Bit 4

Definition

0
0
1

0
1
0

Bit 7

Bit 6

x

x

Bit 3

Bit 2

Bit 1

Bit 0

x

x

x

x

Bit 7

Bit 6

Bit 5

Bit 4

0
1
1

1
0
0

0
0
0

1
0
1

aktuelle Druckeinheit mbar
aktuelle Druckeinheit Torraktuelle Druckeinheit Pa
Definition
nicht verwendet

Definition
nicht verwendet
Definition
Pirani schlecht abgeglichen
BA-Fehler
Pirani-Fehler

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

32

Aus den Bytes 4 und 5 des Sendestrings wird der Druck berechnet. Abhängig vonder 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)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Beispiel

Das Beispiel basiert auf dem Sendestring:
Byte Nr.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Wert

7

5

0

0

242

48

20

10

69

Das Auswertegerät interpretiert diesen String wie folgt:
Byte Nr. Bezeichnung
0
1
2
3
4
5
6
7
8

4.6.1.2 Empfangsstring
Aufbau desEmpfangsstrings(2004-02)

BPG400 v2.ga

7(fester Wert)

5
0(BPG400-Messröhren)
Emission = aus
Druckeinheit = mbar
kein Fehler

0
242
48
20
10
69

Byte Nr. Bezeichnung
0
1
2
3
4

Berechnen des Druckes:
p = 10((242 × 256 + 48) / 4000 - 12.5) = 1000 mbar
Softwareversion = 20 / 20 = 1.0(BPG400-Messröhren)
5 + 0 + 0 + 242 + 48 + 20 + 10 =325dec 01 45hex
High Byte wird ignoriert ⇒Checksumme = 45hex 69dec

Datenstring-Länge
Daten
Daten
Daten
Checksumme(aus Bytes Nr. 1 … 3)

Wert
3

0 … 255(fester Wert)→ zulässige Empfangsstrings→ zulässige Empfangsstrings→ zulässige Empfangsstrings(low Byte der Summe) 1)

Ein allfällig resultierendes high Byte bei der Bildung der Checksumme wird
ignoriert.

Für die Befehlsübermittlung an die Messröhre sind sechs definierte Strings vorgesehen:
Befehle01

Byte Nr.
2

Setzen der Druckeinheit mbar (Anzeige)
Setzen der Druckeinheit Torr (Anzeige)
Setzen der Druckeinheit Pa (Anzeige)
Spannungsausfallsichere Speicherung deraktuellen Druckeinheit in der Messröhre
Degas einschalten(schaltet sich nach 3 Minuten selbst ab)
Degas vor Ablauf von 3 Minuten abschalten

3
3
3

16
16
16

62
62
62

0
1
2

78
79
80

3
3

32
16

62
93

62
148

156
1

3

16

93

105

214

2)

tina03d1-bFehlerMesswert
high Byte
low Byte
Software-Version
SensortypChecksumme

Bedeutung

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

1)

Zulässige Empfangsstrings

DatenstringLänge
Seiten Nr.
Status

Wert

3

4 2)

Nur low Byte der Summe (high Byte ignoriert).

33

4.7 DeviceNet-Schnittstelle(BPG400-SD)

Diese Schnittstelle erlaubt den Betrieb der Messröhren BPG400-SD mit den Artikelnummern
353-507 und
353-508
im Verbund mit anderen, für DeviceNet geeigneten Geräten. Die physikalische
Schnittstelle und die Kommunikations-Firmware der Messröhre BPG400-SD ent[4], [6]).
sprechen dem DeviceNet-Standard (→Zusätzlich sind in dieser Messröhre zwei einstellbare Schaltfunktionen integriert.
Die entsprechenden Relaiskontakte stehen am Messkabelstecker zur Verfügung
(→ 8, 21, 44).
Messteil und Auswerteelektronik aller BPG400-Messröhren sind identisch.

Vorsicht
Vorsicht: Datenübertragungsfehler
Der Versuch, die Messröhre gleichzeitig mit der RS232C-Schnittstelle
und der DeviceNet-Schnittstelle zu betreiben, kann zu fehlerhaften
Daten und Störungen der Datenübertragung führen.
Ein gleichzeitiger Betrieb der Messröhre mit RS232C und DeviceNet
ist deshalb nicht zulässig.

4.7.1 FunktionsbeschreibungÜber diese Schnittstelle werden u.a. folgende Messröhrendaten mittels DeviceNet[1]) übertragen:Protokoll (→•Druckmesswert•

Wahl der Druckeinheit (Torr, mbar, Pa)•

Degasfunktion•

Messröhrenabgleich•

Status- und Fehlermeldungen•

Status der Schaltfunktionen

4.7.2 Betriebsparameter

Aufgrund der relativ hohen Komplexität des DeviceNet-Protokolles wird hier nur auf[1]) verwiesen. Dort werden Geräteparameter
die Kommunikationsanleitung (→und Programmierung ausführlich beschrieben.

4.7.2.1 Betriebssoftware

Die Messröhre muss vor der Inbetriebnahme im DeviceNet konfiguriert werden.
Dies geschieht mit einem Konfigurations-Tool und der gerätespezifischen "EDSDatei" (Electronic Data Sheet). Die EDS-Datei kann vom Internet heruntergeladen[3]).
werden (→4.7.2.2 Knotenadresse einstellen

Die eindeutige Identifikation der Messröhre im DeviceNet-Verbund erfordert die
Zuweisung einer Knotenadresse. Dies geschieht entweder an der Röhre selberoder über DeviceNet.
Die Knotenadresse (0 … 63dec) muss mit den Schaltern"ADDRESS" "MSD" und "LSD" eingestellt werden. Dieser Wert
wird bei der Initalisierung der Messröhre von der Firmware abgefragt. Weicht dieser Wert von dem gespeicherten Wert ab,wird der neue Wert im NVRAM gespeichert. Falls eine Adresse
grösser als 63 eingestellt wurde, gilt der bereits gespeicherte
Wert als Adresse.
In Position "P" ist die Knotenadresse über DeviceNet program[1]).
mierbar (→34

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.7.2.3 Übertragungsrate
einstellen

Die zulässige Übertragungsrate ist von mehreren Faktoren abhängig
[4], [6]) und muss entweder an der(Systemparameter, Kabellängen etc., →Röhre selber oder über DeviceNet eingestellt werden.
Die Übertragungsrate lässt sich mit dem Schalter "RATE" auf 125("1"), 250 ("2") oder 500 kBaud ("5") einstellen.
In den Positionen "P" ist die Übertragungsrate über DeviceNet[1]).
programmierbar (→4.7.3 Status-Lampen"STATUS MOD"
(Messröhren-Status):"STATUS NET"
(Netzwerk-Status):

Zwei Lampen (LEDs) auf der Messröhre erlauben eine grobe Beurteilung des Röhrenzustandes und des aktuellen DeviceNet-Status.

Lampe

Beschreibung

dunkelkeine Speisung

rot-grün
blinkend

Selbsttest

grün

Normalbetrieb

rot

Nicht korrigierbarer Fehler

Lampe

Beschreibung

dunkelMessröhre ist nicht online:

grünblinkend

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Selbsttest ist noch nicht abgeschlossen−

keine Speisung, → "STATUS MOD"-Lampe

Messröhre ist online, hat aber keine Verbindung:−

Messröhre hat den Selbsttest beendet, ist online, hataber keine Verbindung zu anderen Knoten−

Messröhre ist keinem Master zugewiesen

grün

Messröhre ist online und die notwendigen Verbindungen bestehenrotblinkend

Eine oder mehrere Ein-/ Ausgabeverbindungen sind im "TimedOut"-Statusrot

Elektrische Anschlüsse−

Kommunikationsfehler. Die Messröhre hat einen Fehler entdeckt,
der eine Kommunikation über das Netzwerk nicht zulässt (z.B. eine
Knotenadresse (MAC ID) zweimal vorhanden, oder "Bus-off")

Der Anschluss an das DeviceNet-System erfolgt über den 5-poligen DeviceNetStecker (→ 22).

35

4.8 Profibus-Schnittstelle(BPG400-SP)

Diese Schnittstelle erlaubt den Betrieb der Messröhren BPG400-SP mit den Artikelnummern
353-505 und353-506
im Verbund mit anderen Profibus-tauglichen Geräten. Die physikalische Schnittstelle und die Kommunikations-Firmware der Messröhre BPG400-SP entsprechen[5], [7].
dem Profibus-Standard (→Zusätzlich sind in der Messröhre zwei einstellbare Schaltfunktionen integriert. Die
entsprechenden Relaiskontakte stehen am Messkabelstecker zur Verfügung
(→ 8, 21, 44).
Messteil und Auswerteelektronik aller BPG400-Messröhren sind identisch.

Vorsicht
Vorsicht: Datenübertragungsfehler
Der Versuch, die Messröhre gleichzeitig mit der RS232C-Schnittstelle
und der Profibus-Schnittstelle zu betreiben, kann zu fehlerhaften Daten und Störungen der Datenübertragung führen.
Ein gleichzeitiger Betrieb der Messröhre mit RS232C und Profibus ist
deshalb nicht zulässig.

4.8.1 FunktionsbeschreibungÜber diese Schnittstelle werden u.a. folgende Messröhrendaten mittels Profibus[2]) übertragen:Protokoll (→•Druckmesswert•

Wahl der Druckeinheit (Torr, mbar, Pa)•

Degasfunktion•

Messröhrenabgleich•

Status- und Fehlermeldungen•

Status der Schaltfunktionen

4.8.2 Betriebsparameter

Aufgrund der relativ hohen Komplexität des Profibus-Protokolls wird hier nur auf die
Kommunikationsanleitung (→[2]) verwiesen. Dort werden Geräteparameter und
Programmierung ausführlich beschrieben.

4.8.2.1 Betriebssoftware

Der Betrieb der Messröhre am Profibus erfordert bei der übergeordneten Steuerung die Installation der für diese Messröhre spezifischen Stammdatei (GSDDatei). Diese Datei kann vom Internet heruntergeladen werden (→[3]).

4.8.2.2 Geräteadresse einstellen

Die eindeutige Identifikation der Messröhre am Profibus erfordert die Zuweisung
einer Geräteadresse. Dies geschieht an der Röhre.
Die Geräteadresse (0 … 125dec) muss in hexadezimaler Form
(00 … 7Dhex) mit den Schaltern "ADDRESS", "MSD" und "LSD"eingestellt werden. Dieser Wert wird bei der Initialisierung derMessröhre von der Messröhren-Firmware abgefragt. Weicht er
vom bereits gespeicherten Wert ab, wird der neue Wert im
NVRAM gespeichert. Falls eine Adresse >7Dhex (>125dec)
eingestellt wurde, gilt weiterhin der bereits gespeicherte Wert
als Adresse, dieser Wert kann jedoch über den Profibus[2]).
geändert werden ("Set slave address", →Elektrische Anschlüsse

36

Der Anschluss an den Profibus erfolgt über den 9-poligen Profibus-Stecker(→ 23).

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.9 RS485-Schnittstelle(BPG400-SR)

Diese Schnittstelle erlaubt den Betrieb der Messröhre BPG400-SR mit den Artikelnummern
353-509 und
353-513
zusammen mit anderen, für diesen Betrieb geeigneten Geräten, an einem
RS485-Bus.
Die BPG400-SR verfügt über zwei einstellbare Schaltfunktionen. Die entsprechenden Relaiskontakte stehen auf dem Messkabelstecker (→ 21) zur Verfügung. Ein
Relaiskontakt der Schaltfunktion A ist ausserdem auf dem RS485-Schnittstellenstecker zugänglich (→ 24).
Messteil und Auswerteelektronik aller BPG400-Messröhren sind identisch.

Vorsicht
Vorsicht: Datenübertragungsfehler
Der Versuch, die Messröhre gleichzeitig mit der RS232C-Schnittstelle
und der RS485-Schnittstelle zu betreiben, kann zu fehlerhaften Daten
und Störungen der Datenübertragung führen.
Ein gleichzeitiger Betrieb der Messröhre mit RS232C und RS485 ist
deshalb nicht zulässig.

4.9.1 Funktionsbeschreibung,
Betriebsarten

Betriebsarten der
BPG400-SRÜber diese Schnittstelle werden u.a. folgende Messröhrendaten mittels des nachfolgend beschriebenen RS485-Protokoll übertragen:•Druckmesswert•

Wahl der Druckeinheit (Torr, mbar, Pa)•

Degasfunktion•

Betriebsarten•

Status- und Fehlermeldungen•

Schwellwerte der Schaltfunktionen

Bei der BPG400-SR kann zwischen zwei Betriebsarten (Mode) gewählt werden:
Im "BPG"-Mode (Default-Einstellung) werden alle implementierten Funktionen vollausgenutzt.
Im "RIG"-Mode sind die Möglichkeiten reduziert
(→

40).

4.9.2 Datenaustausch

Der Bus-Controller (Host) sendet Befehle an die individuell adressierten
BPG400-SR (Geräte) am Bus. Das Gerät sendet die angeforderten Daten als
Antwort über den Bus zurück zum Host.
An einem RS485-Bussystem sind maximal 127 Geräte zulässig.

4.9.2.1 Betriebsparameter•Übertragungsraten:

•

Byte:

300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19'200 1), 28'800 Baud1)
8 Datenbits
1)
1 Stopbit
kein Paritätsbit 1)
1)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Default-Einstellung37

4.9.2.2 Geräteadresse

Für eine eindeutige Identifikation der Messröhre im RS485-Bussystem ist eine
Geräteadresse erforderlich.
Die Geräteadresse ("base address") wird primär an der Röhre eingestellt. Über den
Bus kann ein Offset geschickt werden. Er wird zur eigestellten Adresse addiert.
Wirksame Geräteadressewobei:
Wirksame Geräteadresse=base address+

OffsetBase address

00 … 7Fhex 1) aa (→ 39)
00 … 7Fhex
Schalter an der Messröhre → unten

Offset00 … 7Fhex

1)

Vom Host, oo (→39)

Die Summe von "base address" und "Offset" darf 7Fhex nicht übersteigen.
Die "base address" (0 … 127dec) wird in hexadezimaler Form
(00 … 7Fhex) an den "ADDRESS", "MSD", und "LSD" Drehschaltern eingestellt. Beim Einschalten der Messröhre wird die
Adresse von der Firmware abgefragt. Wird der zulässige Einstellbereich überschritten, werden alle Parameter auf die Default-Werte gesetzt. Eine Datenübertragung ist in diesem Fallnicht mehr möglich.

4.9.2.3 Befehlsstruktur (Host)

Die vom Host gesendeten Befehle müssen folgende Elemente aufweisen:
Element:

Start-Charakter

Wirksame
Geräteadresse (aa)

_ 3)

Daten

Inhalt:#00 … FFhex

Leerschlag→ "Befehle und
Antworten"

1)
2)
3)

4.9.2.4 Antwortstruktur

CR 2)Gross- und Kleinbuchstaben zulässig
"Carriage return" (0Dhex oder ctrl M)
Für den Leerschlag wird im Tabellentext der "_" (underline) Charakter verwendet.

Element:

Start-Charakter

Wirksame
Geräteadresse (aa)

_ 3)

Daten

Inhalt:*00 … FFhex

Leerschlag→ "Befehle und
Antworten"

2)
3)

1)

Abschlusscharakter
CR 2)

Die Antworten der BPG400-SR werden immer in Grossbuchstaben gesendet.
"Carriage return" (0Dhex or ctrl M)
Für den Leerschlag wird im Tabellentext der "_" (underline) Charakter verwendet.

Empfängt die BPG400-SR einen unzulässigen String vom Host, wird eine Fehlermeldung mit folgender Struktur zurückgeschickt:
Element:

Start-Charakter

Wirksame
Geräteadresse (aa)

_ 3)

Daten

Inhalt:?

00 … FFhex

Leerschlag

ERROR

1)
2)
3)

38

Abschlusscharakter

Die von der Messröhre BPG400-SR über den Bus an den Host gesendeten Antworten weisen folgende Elemente auf:1)

4.9.2.5 Fehlermeldungen

1)

1) 3)

Abschlusscharakter
CR 2)

Die Antworten der BPG400-SR werden immer in Grossbuchstaben gesendet.
"Carriage return" (0Dhex or ctrl M)
Für den Leerschlag wird im Tabellentext der "_" (underline) Charakter verwendet.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.9.3 Syntax-Beschreibung
4.9.3.1 Definitionen, Legende

In der Tabelle "Befehle und Antworten" (→wendet:40) werden folgende Variabeln ver-

Variable

Beschreibung

Inhalt, Bereichaa

Wirksame
Geräteadresse

00 … 3Fhex

fff

Emissionsstrom

_25UA
5.0MA
_20MA

= 25 µA= 5 mA= 20 mA

modeR

Betriebsart der
Messröhren
(Antwort)

BPG_400_
RIG_ _ _ _ _= BPG400-Betriebsart= RIG-Betriebsart ("reduced
ion gauge mode")

modeT

Betriebsart der
Messröhren
(Befehl)

BPG400RIG= BPG400-Betriebsart= RIG-Betriebsart ("reduced
ion gauge mode")n

Gewähltes Filament

12

Keine Aktion, reserviert fürspätere Verwendungoo

Adressen-Offset

00 … 3Fhex

rateÜbertragungsrate

300, 1200, 2400, 4800,
9600, 19'200 or 28'800 BaudstatusStatus der
Messröhre

BPG-Betriebsart:
BPG_ST_0
BPG_ST_5
BPG_ST_8
BPG_ST_9
RIG -Betriebsart:
01_OVPRS= normaler Betrieb= Pirani-Warnung= BA-Fehler= Pirani-Fehler(→ 47)

02_EMISS
00_ST_OK

bei ausgeschalteter
Emission= BA-Fehler (→ 47)= normaler Betrieb= Toggle-Function Ein= Toggle-Function Aust

Toggle-Status

ON
OFF

unit

Druckeinheit

MBAR, TORR, PASCAL

v.vv

Firmware-Version
der Messröhre

Besteht aus drei Charaktern und einem Dezimalpunkt. Eine höhere Revisionsnummer bedeutet eine neuere Firmware-Version.
Beispiel: 1.00.

x.xx

Mantisse der Druckwerte

1.00 … 9.99

Exponent der
Druckwerte mit
Vorzeichen

s
yy

syy

z

Wirkungsweise derRelais(Schaltfunktionen)+–= Vorzeichen des Exponenten, +/–= Exponent 00 … 09

= Relais eingeschaltet unterhalb desSchwellwertes (→ 43)= Relais eingeschaltet oberhalb desSchwellwertes (→ 43)

Alle Befehle und Antworten werden mit einem "carriage return" (CR)abgeschlossen.
Alle Antworten bestehen aus 13 Charaktern (inkl. CR).
Zur besseren Lesbarkeit wird anstelle des Leerschlags in der nachfolgenden Tabelle der "_" (underline) Charakter verwendet.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

39

4.9.3.2 Befehle und Antworten

In der folgenden Tabelle sind die zulässigen Befehle des Host und die entsprechenden Antworten der BPG400 SR im RS485 Datenverkehr aufgelistet.
Die Antworten der BPG400-SR können sich je nach gewählter Betriebsart (BPGoder RIG-Mode) unterscheiden. Syntax-Fehler erzeugen eine Fehlermeldung.
Für jeden Befehl befindet sich in der letzten Tabellenkolonne ein Beispiel.
Es gilt:
T:
R:
RBPG:
RRIG:

Befehl vom Host

Host
Syntax des Befehls

Read pressure
measured value#aaRD CR

Befehlsdaten, gesendet vom Host
Vom Host empfangene Daten (Antwort der BPG400-SR),
im BPG-und im RIG-Betrieb.
Vom Host empfangene Daten (Antwort der BPG400-SR),
nur im BPG-Betrieb.
Vom Host empfangene Daten (Antwort der BPG400-SR),
nur im RIG-Betrieb.

BPG-Betrieb
Syntax der Antwort*aa_x.xxEsyy CR

RIG-Betrieb
Syntax der Antwort→ BPG-Betrieb

Beispiel und Bemerkungen
T: #02RD CR
R: *02_5.36E–04 CR
RRIG: *02_9.99E+09 CR
Bei ausgeschalteter Messröhre und in den
ersten 3 Sekunden nach dem Einschalten

Read status#aaRS CR

*aa_status CR→ BPG-Betrieb

T: #02RS CR
RBPG: *02_BPG_ST_5 CR
RRIG: *02_00_ST_OK CR

Set address (offset)#aaSAoo CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02A3_CR
R *02_PROGM_OK CR
Die neue Adresse wird nach einem "Reset"Befehl oder nach dem Aus- und Wiederein schalten der Messröhre wirksam.
Wird der "Offset"-Wert auf einen Wert gesetzt,
der eine wirksame Geräteadresse von>0x3Fhex zur Folge hätte, wird der "Offset"Wert von der Messröhre selber auf "0" gesetzt .

Set pressure unit

#aaSUunit CR*aa_PROGM_OK CR

Fehlermeldung

T: #02SUPASCAL CR
RBPG: *02_PROGM_OK CR
Die neue Druckeinheit wird nach einem"Reset"-Befehl oder nach dem Aus- undWiedereinschalten der Messröhre wirksam.
RRIG: ?02_SYNTX_ER CR

Read pressure unit

#aaRU CR

*aa_unit CR

Fehlermeldung

T: #02RU CR
RBPG: *02_PASCAL CR
RRIG: ?02_SYNTX_ER CR

Set filament#aaSFn CR

For future use*aa_PROGM_OK CR

T: #02SF2 CR
R: *02_PROGM_OK CR

Set overpressure#aaSOx.xxEsyy CR

For future use*aa_PROGM_OK CR

T: #02SO5.00E–02 CR
R: *02_PROGM_OK CR

Set degas off#aaDG0 CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG mode

T: #02DG0 CR
R: *02_PROGM_OK CR

Set degas on#aaDG1 CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02DG1 CR
R: *02_PROGM_OK CR
Bei ausgeschalteter ;Messröhre erzeugt ein
Degas-Befehl eine Fehlermeldung:
R: ?02_COMM_ERR CR
Bei Drücken >7.20E–06 mbar, wird der DegasBefehl nicht ausgeführt.

Read emission#aaSES CR*aa_xxFA_EM CR→ BPG-Betrieb

T: #02SES CR
R: *02_ _20MA_EM CR

Read version#aaVER CR*aa_VERv.vv CR→ BPG-Betrieb

T: #02VER CR
R: *02_VER_1.04 CR

Fortsetzung der Tabelle auf der nächsten Seite40

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Fortsetzung "Befehle und Antworten":

Befehl vom Host

Host
Syntax des Befehls

BPG-Betrieb
Syntax der Antwort

Set + threshold(Setpoint A)#aaSL+x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR(*aa_zMIN_HYS CR)→ BPG-Betrieb

T: #02SL+1.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR

Set – threshold(Setpoint A)#aaSL–x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR(*aa_zMIN_HYS CR)→ BPG-Betrieb

T: #02SL–2.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR (SL+ ≠ SL–)

Read + threshold(Setpoint A)#aaRL+x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Read – threshold(Setpoint A)#aaRL–x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02SL+3.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR
T: #02SL–3.00E–04 CR
R: *02_–MIN_HYS CR(SL+ = SL–)Set + threshold(Setpoint B)#aaSH+x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR(*aa_zMIN_HYS CR)→ BPG-Betrieb

Set – threshold–(Setpoint B)#aaSH–x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR(*aa_zMIN_HYS CR)→ BPG-Betrieb

Read + threshold(Setpoint B)#aaRH+x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Read – threshold–(Setpoint B)#aaRH–x.xxEsyy CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Read threshold
potentiometer(Setpoint A)#aaGT1 CR*aa_x.xxEsyy CR→ BPG-Betrieb

Read threshold
potentiometer(Setpoint B)#aaGT2 CR*aa_x.xxEsyy CR→ BPG-Betrieb

Set factory settings(default)#aaFAC CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Alle Kommunikationsparameter werden auf die
Default-Werte zurückgesetzt (BPG-Betriebs art).

Set data rate

#aaSBrate CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02SB9600 CR
R: *02_PROGM_OK CR*)

RIG-Betrieb
Syntax der Antwort

Beispiel und Bemerkungen

SL+/SL– und SH+/ SH– definieren die Schaltpunkte der Schaltfunktionen und die
Wirkungsweise der entsprechenden Relais(→ 43).

T: #02GT1 CR
R: *02_3.50E–04 CR

Die neue Übertragungsrate wird nach einem
Die neue Übertragungsrate wird nach einem
Wiedereinschalten der Messröhre wirksam.
Set parity none *)#aaSPN CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Set parity odd*)#aaSPO CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Die neue Druckeinheit wird nach einem"Reset"-Befehl oder nach dem Aus- undSet parity even *)#aaSPE CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

Wiedereinschalten der Messröhre wirksam.

Unlock#aaUNL CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02UNL CR
R: *02_PROGM_OK CR
Vor den Befehlen SB, SPN, SPO, SPE, SDM
oder GDM, muss ein UNL-Befehl ausgeführt
werden. Der Versuch, einen der aufgeführten
Befehle ohne vorausgehenden UNL-Befehl zu
senden, erzeugt die Fehlermeldung:?02_COM_ERR CR

Toggle unlock#aaTLU CR*aa_1_UL_t CR→ BPG-Betrieb

T: #02TLU CR
R: *02_1_UL_ON CR
T: #02TLU CR
R: *02_1_UL_OFF CR
Der TLU-Befehl bewirkt einen Zustandswechsel der UNL-Funktion ("toggle"). Wenn
TLU is im Ein-Zustand ist, können die Befehle
SB, SPN, SPO, SPE, SDM und GDM ausgeführt werden, nach dem ein UNL-Befehl ausgeführt wurde. Ein Versuch, die Befehle SB,
SPN, SPO, SPE oder GDM zu senden, während TLU im Aus-Zustand ist, erzeugt eine
Fehlermeldung: ?02_SYNTX_ER CR.

Reset#aaRST CR

Keine Antwort

Keine Antwort

Nach einem Reset-Befehl kann die Kommunikation mit der Messröhre nach 3 Sekunden
wieder aufgebaut werden.

Set device mode *)#aaSDMmodeT CR*aa_PROGM_OK CR→ BPG-Betrieb

T: #02SDM_RIG CR
R: *02_PROGM_OK CR

Get device mode *)#aaGDM CR*aa_modeR CR→ BPG-Betrieb

T: #02GDM CR
R: *02_BPG_400_ CR*) Um unbeabsichtigtes Ändern dieser Parameter zu vermeiden, muss eine
TLU - UNL Befehlsfolge durchgeführt werden, bevor die Befehle SB, SPN,
SPO, SPE, SDM und GDM ausgeführt werden können (→ "Unlock" und"Toggle unlock").

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

41

4.9.4 Schaltfunktionen(BPG400-SR)

Die Messröhre BPG400-SR besitzt zwei unabhängige Schaltfunktionen. Für jede
Schaltfunktion steht ein potenzialfreier Relaiskontakt auf dem Messkabelstecker
zur Verfügung (→ 21). Der Relaiskontakt der Schaltfunktion wird bei der
BPG400-SR zusätzlich auf den Schnittstellenstecker geführt (→ 24).
Die Wirkungsweise und Lage der Schaltpunkte der Schaltfunktionen
hängen bei dieser Messröhre von den lokal an den Potenziometern
eingestellten Werten ab:

Auswahl des Schwellwertes

Einstellung der
Schwellwertpotenziometer≤0.5 Volt

1)

Funktionsweise der Schaltfunktionen•

Schwellwerte werden durch die
vom Host gesendeten und in der
Messröhre gespeicherten Werte
SL+/–, SH+/– bestimmt.

•

Die wirksame Hysterese wird durch
die unabhängigen "+" und"–"-Werte bestimmt.

•

Die Wirkungsweise der Relais wird
durch die "+" und"–"-Werte und die
Reihenfolge bei der Datenübertragung bestimmt(→ nachfolgende Tabelle und>0.5 Volt

1)

Schwellwerte durch die Potenziometer bestimmt•

Hysterese = 10% des eingestellten
Schwellwertes•

Relais schalten ein beim Unterschreiten der Schwellwerte(wie bei BPG400-SD/SP →
1)

42

43)

•

44)

Die Schwellwerte können über die RS485-Schnittstelle vom Host abgefragt(→ 41) oder als Analogwert am Messkabelanschluss gemessen werden(→ 45).

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

4.9.4.1 Programmierung der
Schaltfunktionen überRS485

Die Einstellung der Schaltfunktionen über RS485 weicht erheblich ab von der lokalen Einstellung über Potenziometer, nachfolgend werden die Möglichkeiten tabellarisch dargestellt.

Wirkungsweise
Druck pSL -SL+ < SL–

T: #02SL+1.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR
T: #02SL–2.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR⇒ Relais schaltet ein
beim Unterschreiten von
SL+

SL +

RelaisProgrammierbeispiel→ Tabelle 40

e rt
Messw

Hysterese

Aus

Schwellwerte
Wikungsweise derRelaisAus

Ein

Druck p

Messw

ert

Druck pSL +Hysterese

Relais

SL -

Ein

Aus

SL + = SL -SL– = SL+,
"SL+"-Befehl nach "SL–"Befehl gesendet

Aus⇒ Relais schaltet aus
beim Unterschreiten von
SL+/SL–(minimale Hysterese)

2

RelaisMinimale
Hysterese

Ein

Druck pT: #02SL–3.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR
T: #02SL+3.00E–04 CR
R: *02_+MIN_HYS CR

ert
Messw

SL - = SL +SL+ = SL–,
"SL–"-Befehl nach "SL+"Befehl gesendet

Ein⇒ Relais schaltet ein
beim Unterschreiten von
SL+/SL–(minimale Hysterese)

1

Minimale
Hysterese

Relais

T: #02SL+2.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR
T: #02SL–1.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR

ert
Messw

1

Ein

⇒ Relais schaltet aus
beim Unterschreiten von
SL–

Ein

Druck pAus

SL+ > SL–Aus

2

T: #02SL+3.00E–04 CR
R: *02_PROGM_OK CR
T: #02SL–3.00E–04 CR
R: *02_–MIN_HYS CRDie Programmierung der zweiten Schaltfunktion (Setpoint B) ist identisch. Die Schwellwerte heissen in diesem Fall SH+ und SH–.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

43

4.10 Schaltfunktionen(BPG400-SD, -SP, -SR)

Die (Feldbus-) Messröhren BPG400-SD, BPG400-SP und BPG400-SR sind mit
zwei voneinander unabhängigen, einstellbaren Schaltfunktionen ausgestattet. Pro
Schaltfunktion steht ein potenzialfreier, frei nutzbarer Arbeitskontakt zur Verfügung.
Die Anschlüsse der Relaiskontakte sind auf den Messkabelstecker geführt(→ 21).
Bei der Messröhre BPG400-SR ist der Relaiskontakt der Schaltfunktion A(Setpoint A) ausserdem auf dem Schnittstellenstecker zugänglich (→ 24).
Die Schaltpunkte A und B lassen sich im Druckbereich 1×10-9 mbar … 100 mbar
mit den zwei Potenziometern "SETPOINT A" und "SETPOINT B" einstellen(Spannungen, die einem Druck >100 mbar entsprechen, lassen sich zwar einstellen, die Relaisaktivierung erfolgt aber erst bei 100 mbar).
Die Ermittlung der dazugehörigen Schwellwertspannungen USchwellwert
erfolgt bei den verschiedenen Messröhrenausführungen unterschiedlich.
Für

gilt:
USchwellwert = 0.75 × (log pSchaltpunkt – c) + 7.75

BPG400-SD, -SR:

BPG400-SP:

USchwellwert = 0.8129401 × (log pSchaltpunkt – c + 9.30102999)

Die Konstante c ist abhängig von der Druckeinheit (→ Anhang A).
Messsignal(Druck p)

ert
Messw

(Schaltpunkt A, B)

Hysterese
10% U Schwellwert

U Schwellwert

Zeit tSchaltfunktion

Aus

Ein

Aus

Die Hysterese der Schaltfunktionen beträgt 10% des eingestellten Schwellwertes.

4.10.1 Schaltfunktionen
einstellen
Benötigtes Werkzeug

44

Die Potenziometer für die Schwellwerte der beiden Schaltpunkte "SETPOINT A"
und "SETPOINT B" werden lokal an der Messröhre eingestellt und sind durchÖffnungen in der Seitenwand des Röhrengehäuses zugänglich.
•

Voltmeter•

Ohmmeter oder Durchgangsprüfer•

Schraubendreher, max. 2.5 mm breit

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Vorgehen

Der Einstellvorgang ist für beide Schaltfunktionen identisch.

Messröhre in Betrieb nehmen.

Voltmeter (+ Leitung) am Schwellwert-Messpunkt der gewählten Schaltfunktion anschliessen ("Setpoint A" Pin 2, "Setpoint B" Pin 3).
Voltmeter (– Leitung) an Pin 5 anschliessen.
Setpoint A Pin 3
Setpoint B Pin 6

Pin 5

max. ø2.5

Mit einem Schraubendreher (max. ø2.5 mm) die Spannung USchwellwert der
gewählten Schaltfunktion (Setpoint A, B) auf den gewünschten Wert
USchwellwert einstellen.

Wird bei der Messröhre BPG400-SR eine Spannung von≤0.5 Volt eingestellt, wird der lokale Schwellwert vom Potenziometer nicht mehr berücksichtigt. Die Schaltfunktion arbeitet dann
mit den über die RS485-Schnittstelle definierten Werten(→ 42).
Der Einstellvorgang ist damit abgeschlossen.

Eine lokale, optische Zustandsanzeige der Schaltfunktionen ist nicht
vorhanden. Eine Status- und Funktionskontrolle (Ein/Aus) der Schaltfunktionen ist jedoch möglich nach einer der folgenden Methoden:

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga•

Status-Abfrage über die Feldbus-Schnittstelle (→[1] für
[2] für BPG400-SP, → 40 für BPG400-SR).
BPG400-SD, →•Ausmessen der Relaiskontakte mit einem Durchgangsprüfer oder
Ohmmeter am Messkabelanschluss (→ 21).

45

5 Ausbau
GEFAHR
Vorsicht: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über 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.

VorgehenVakuumsystem belüften.

Bevor die Messröhre ausser Betrieb gesetzt wird, muss sichergestellt werden, dass dies keinen unzulässigen Einfluss auf den
Rest der Vakuumapparatur hat.
Falls eine übergeordneten Steuerung vorhanden ist, können je
nach Programmierung Störungen auftreten bzw. Fehlermeldungen ausgelöst werden.
Allfällige Abschalt- und Anfahrprozeduren sind zu berücksichtigen.

Messröhre ausser Betrieb setzen.
Alle Kabel von der Messröhre lösen.
Messröhre von der Vakuumapparatur demontieren und Schutzkappe aufsetzen.

Der Vorgang ist damit abgeschlossen.
46

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

6 Instandhaltung, Instandsetzung
6.1 Wartung

GEFAHR
Vorsicht: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle
Kontamination. Beim Umgang mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmassnahmen einhalten.

6.1.1 Messröhre reinigen

Kleinere Ablagerungen auf dem Elektrodensystem können durch Ausheizen derAnode (Degas → 29) entfernt werden. Das Baffle kann bei starker Verschmutzung leicht ausgewechselt werden (→ 17). Ansonsten kann der Sensor nicht
gereinigt werden und ist bei starker Verschmutzung auszutauschen (→ 51).
Für die äussere Reinigung reicht im Normalfall ein feuchtes Tuch. Benutzen Sie
keine aggressiven oder scheuernden Reinigungsmittel.

Es darf keine Flüssigkeit in das Produkt gelangen. Vor Wiederinbetriebnahme gut trocknen lassen.
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung zurückzuführen
sind, fallen nicht unter die Garantie.

6.2 Messröhre abgleichen

Die Messröhre ist ab Werk abgeglichen. Durch Einsatz unter anderen klimatischen
Bedingungen, durch andere Einbaulage, durch Alterung oder Verschmutzung(→ 29) und nach Austausch des Sensors (→ 51) kann eine Verschiebung derKennlinie stattfinden und ein Nachabgleich notwendig werden. Dabei kann nur der
Pirani-Teil abgeglichen werden.

6.2.1 Abgleich bei
Atmosphärendruck

Dieser Abgleich geschieht per Tastendruck, wobei bei Atmosphärendruck der digitale Wert und damit auch der analoge Ausgang elektronisch auf 10 V abgeglichen
wird.
Ein Abgleich ist notwendig, wenn

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga•

bei Atmosphärendruck die Ausgangsspannung <10 V ist.

•

die Anzeige < Atmosphärendruck anzeigt (bei Messröhren mit Anzeige).

•

bei Atmosphärendruck der digitale Wert an der RS232C-Schnittstelle< Atmosphärendruck beträgt.

•

bei Atmosphärendruck der digitale Wert am Controller der Feldbus-Schnittstelle(DeviceNet, Profibus oder RS485) < Atmosphärendruck beträgt.

•

beim Belüften die Ausgangsspannung 10 V erreicht (softwaremässig auf 10 V
begrenzt) bevor der Messdruck den Atmosphärendruck erreicht hat (bei Messröhren mit Anzeige erscheint bei Atmosphärendruck die Fehlermeldung "5"(Pirani Sensorwarnung → 30)).

•

beim Belüften der digitale Wert an der RS232C-Schnittstelle sein Maximum
erreicht bevor der Messdruck den Atmosphärendruck erreicht hat.

•beim Belüften der digitale Wert am Controller der Feldbus-Schnittstelle(DeviceNet, Profibus oder RS485) sein Maximum erreicht bevor der Messdruck
den Atmosphärendruck erreicht hat.

47

Benötigtes Werkzeug•

Vorgehen

Die Feldbus-Messröhren BPG400-SD, -SP und -SR unterscheiden sich mechanisch leicht von der Ausführung BPG400. Die Abgleichöffnung befindet sich bei
den Feldbus-Messröhren an der Gehäuseseitenwand. Der Abgleichvorgang selber
ist jedoch identisch.

Stift ca. ø1.3 × 50 mm (z.B. eine aufgebogene Büroklammer)

Messröhre ca. 10 Minuten bei Atmosphärendruck betreiben.

Falls die Messröhre zuvor im BA-Bereich betrieben wurde, muss
mit einer Abkühlzeit von ca. 30 Minuten gerechnet werden.
(Messröhrentemperatur = Umgebungstemperatur).

Stift durch die Öffnung führen und die dahinter liegende Taste mindestens
5 s lang drücken.

BPG400-SD
BPG400-SP
BPG400-SR

BPG400max. ø1.3

Bei Messröhren mit Anzeige erscheint nach 4 s die Anzeige"1000 mbar" und "A". Nach dem
Abgleich erlischt die Funktionsanzeige "A" wieder.

Der Abgleichvorgang läuft automatisch (≈10 s).

Der Abgleichvorgang bei Atmosphärendruck ist danach beendet.

6.2.2 Nullpunktabgleich

Benötigtes Werkzeug

48

Ein Nullpunktabgleich wird empfohlen•

nach einem Sensoraustausch.

•

bei Anzeige der Warnung "FAIL 5" (→•im Rahmen der üblichen Wartungsaktivitäten zur Qualitätssicherung.

•

Stift ca. ø1.3 × 50 mm (z.B. eine aufgebogene Büroklammer)30)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Vorgehen

Für diesen Abgleich wird ebenfalls die Taste für den Abgleich bei Atmosphärendruck verwendet (→ 47).

Messröhre ca. 10 Minuten bei ≤1×10-4 mbar betreiben.

Stift durch die Öffnung führen und die dahinter liegende Taste 2 s langdrücken.

Der Abgleichvorgang benötigt 2 Minuten und läuft automatisch ab.
Der Nullpunktabgleich ist danach beendet.

6.3 Verhalten bei Störung
Benötigtes Werkzeug / Material

Fehlerdiagnose an der
Messröhre

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

Volt-/ Ohmmeter•

Innensechskantschlüssel 2.5 mm•

Ersatz-Sensor (nach Befund)

Das Messsignal steht am Messkabelstecker (Pin 2 und Pin 12) zur Verfügung.

Wenn ein Fehler aufgetreten ist, empfiehlt es sich zuerst einmal die Betriebsspannung auszuschalten und nach 5 s wieder einzuschalten.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

StörungMögliche Ursache

Behebung

Messsignal dauernd ≈0V

Messkabel defekt odernicht korrekt aufgegesteckt

Messkabel prüfen

Speisung fehlt

Speisung einschalten

Messröhre in einem undefinierten ZustandMessröhre aus- und wieder einschalten (Reset)

Messsignal ≈0.3 V(Anzeige: Fehler = 8)

Heisskatodenfehler(Sensor defekt)

Sensor austauschen(→ 51)

Messsignal ≈0.5 V(Anzeige: Fehler = 9)

Piranifehler(Sensor defekt)

Sensor austauschen(→ 51)

Elektronikeinheit nicht
korrekt auf Sensor aufgesetzt

Verbindung Elektronikeinheit-Sensor prüfen

Anzeige:

Interne Datenverbindung
nicht in Ordnung

Messröhre ausschalten
und nach 5 s wieder einschalten
Elektronikeinheit austauschen

Keine Umschaltung auf
BA-Messung bei tiefen
Drücken

Pirani-Nullpunkt ausser
Toleranz

Pirani-Nullpunktabgleich
durchführen (→ 48)

49

Fehlerdiagnose am Sensor

Wird die Ursache einer Störung im Sensor selber vermutet, lässt sich mit einem
Ohmmeter zumindest eine grobe Diagnose durchführen (eine Belüftung des Vakuumsystems ist dafür nicht nötig).
Der Sensor muss für die Tests von der Elektronikeinheit getrennt werden (→ 14).
Mittels Ohmmeter können nun folgende Messungen an den Kontaktstiften desSensors durchgeführt werden.
Ohmmeter-Messung
zwischen Stiften

Mögliche Ursache
≈37 Ω

2+4

>>37 Ω Unterbruch Piranielement 1>>37 Ω Unterbruch Piranielement 2

4+5

≈37 Ω

6+7

≈0.15 Ω >>0.15 Ω Unterbruch Heisskatode
Elektrode - Masseschluss
∞
<<∞

4+1
6+1

∞

<< ∞

Elektrode - Masseschluss

3+1

∞

<< ∞

Elektrode - Masseschluss

9+1

∞

<< ∞

Elektrode - Masseschluss

6+3

∞

<< ∞

Schluss zwischen Elektroden

9+3

∞

<< ∞

Schluss zwischen Elektroden

Ansicht auf Sensor
9

1

8

2

7

3
6

4
5

50

6
7
8
2
4
5
3
1
9

Heisskatodeca. 0.15 Ohm

nicht verwendet
Piranielement 1
Piranielement 2

ca. 37 Ohm
ca. 37 Ohm

Anode
GND (mit Flansch verbunden)
Ionenauffänger

Behebung

Alle nach der obigen Methode festgestellten Sensor-Fehler erfordern den Austausch des Sensors (→ 51).

Fehlerdiagnose an
Feldbusmessröhren
(BPG400-SD, -SD, -SR)

Bei Messröhren mit Feldbusschnittstellen beschränken sich die Diagnose-Möglichkeiten auf den oben bereits beschriebenen Elektronikteil und den Sensor. Eine
detaillierte Diagnose auf der Feldbusseite ist nur über die übergeordnete Steuerung möglich und wird in den jeweiligen Kommunikationsanleitungen näher be[1], [2] bzw.→ 37).
schrieben (→Die Messröhre BPG400-SD (DeviceNet) verfügt zumindest über gewisse Diagnosemöglichkeiten mittels Statuslampen (→ 35).

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

6.4 Sensor austauschen

Benötigtes Werkzeug / Material

Nachfolgende Tatbestände machen einen Austausch notwendig•

Sensor stark verschmutzt•

Sensor mechanisch deformiert•

Sensor defekt, z.B. Heizfaden der Heisskatode gebrochen (→•Sensor defekt, z.B. Piranielement-Unterbruch (→•Innensechskantschlüssel 2.5 mm•

Ersatz-Sensor (→

49)

49)

52)

VorgehenMessröhre ausbauen (→46).

Elektronikeinheit vom defekten Sensor abnehmen und auf neuen Sensor
aufsetzen (→ 14).

Messröhre abgleichen (→47).

Der Vorgang ist damit abgeschlossen.

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

51

7 Optionen
Artikelnummer
24 VDC-Netzteil mit RS232C-Leitung (→Ausheizverlängerung 100 mm (→353-51125)

353-51016)

Baffle DN 25 ISO-KF / DN 40 CF-R (→353-51217)

8 Ersatzteile
Bestellen Sie Ersatzteile immer mit:•

allen Angaben gemäss Typenschild•

Beschreibung und Artikelnummer
Artikelnummer

Ersatzmesssystem BPG400, Vakuumanschluss DN 25 ISO-KF(6kt.-Schlüssel beigelegt)
Ersatzmesssystem BPG400, Vakuumanschluss DN 40 CF-R
(6kt.-Schlüssel beigelegt)

354-490354-491

9 Produkt lagern
Vorsicht
Vorsicht: Vakuumkomponente
Unsachgemässe Lagerung erhöht die Desorptionsrate und/oder führt
eventuell zu mechanischer Beschädigung des Produkts.
Vakuumanschlüsse des Produkts mit Schutzkappen oder fettfreier
Aluminiumfolie abdecken. Zulässige Lagertemperatur einhalten(→ 11).

52

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

10 Produkt zurücksenden
WARNUNG
Vorsicht: Versand kontaminierter Produkte
Kontaminierte Produkte (radioaktiv, toxisch, ätzend, mikrobiologischusw.) können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Eingesandte Produkte sollen nach Möglichkeit frei von Schadstoffen
sein. Versandvorschriften der beteiligten Länder und Transportunternehmen beachten. Ausgefüllte Kontaminationserklärung (→ 58)
beilegen.
Nicht eindeutig als "frei von Schadstoffen" deklarierte Produkte werden kostenpflichtig dekontaminiert.
Ohne ausgefüllte Kontaminationserklärung eingesandte Produkte werden kostenpflichtig zurückgesandt.

11 Produkt entsorgen
GEFAHR
Vorsicht: Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle
Kontamination. Beim Umgang mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmassnahmen einhalten.

WARNUNGN

Unterteilen der Bauteile

tina03d1-b

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

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 Materialart getrennt und entsorgt werden.

Nicht kontaminierte Bauteile

Diese Bauteile sind entsprechend ihrer Materialart zu trennen und der Wiederverwertung zuzuführen.

(2004-02)

BPG400 v2.ga

53

Anhang
A:

Beziehung zwischen
Messsignal und Druck
p = 10(U - 7.75) / 0.75 + c

Umrechnungsformeln

U = 0.75 × (log p - c) + 7.75
wobei

Umrechnungskurve

U

p

c

[V]
[V]
[V]

[mbar][Pa][Torr]

02-0.125

Druck p [mbar]
1E+04
1E+03
1E+02
1E+01

1E–02
1E–03
1E–04
1E–05

Nicht zulässiger Bereich

1E–01

Sensor error
Nicht zulässiger Bereich

1E+00

1E–06
1E–07
1E–08
1E–09
1E–10
0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

Messsignal U[V]54

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Messsignal U[V]

Umrechnungstabelle

0.3 / 0.5
0.51 … 0.774
0.774
1.00
1.75
2.5
3.25
4.00
4.75
5.50
6.25
7.00
7.75
8.50
9.25
10.00
>10.00B:

Druck p[Torr][mbar]

5×10-10
1×10-9
1×10-8
1×10-7
1×10-6
1×10-5
1×10-4
1×10-3
1×10-2
1×10-1
1×100
1×101
1×102
1×103

Sensorfehler (→ 49)
Nicht zulässiger Bereich
3.75×10-10
7.5×10-10
7.5×10-9
7.5×10-8
7.5×10-7
7.5×10-6
7.5×10-5
7.5×10-4
7.5×10-3
7.5×10-2
7.5×10-1
7.5×100
7.5×101
7.5×102
Nicht zulässiger Bereich[Pa]

5×10-8
1×10-7
1×10-6
1×10-5
1×10-4
1×10-3
1×10-2
1×10-1
1×100
1×101
1×102
1×103
1×104
1×105

Gasartabhängigkeit
Anzeigebereichüber 10-2 mbar

Angezeigter Druck (Messröhre für Luft abgeglichen, reiner Pirani-Betrieb)
p (mbar)102

H2 He Ne

8
6
4
2

101

Anzeigenbereichüber 10-2 mbar)

8
6
4

Luft
O2
CO
N2
CO2
Ar
Freon 12
Kr

2

Xe

100
8
6
4
2

10–1
8
6
4
2

10–2
8
6
4

H2ODampf

2

10–3
10–3 24 6 10–2 2

4 6 10–1 2

4 6 100 2

4 6 101 2

4 6

102

peff (mbar)

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

55

Kalibrieren im Druckbereich
10-2 … 1 mbar

Die Gasartabhängigkeit im Druckbereich 10-2 … 1 mbar wird mit folgender Korrekturrechnung berücksichtigt:
peff = K × angezeigter Druck
wobei

GasartKalibrierfaktor K

Luft, O2, CON2
CO2
Wasserdampf
Freon 12
H2
He
Ne
Ar
Kr
Xe

1.0
0.9
0.5
0.7
1.0
0.5
0.8
1.4
1.7
2.4
3.0

(Die angeführten Kalibrierfaktoren sind Mittelwerte)

Kalibrieren im Druckbereich<10-3 mbar

Die Gasartabhängigkeit im Druckbereich <10-3 mbar wird mit folgender Korrekturrechnung berücksichtigt (Messröhre für Luft abgeglichen):peff = K × angezeigter Druck
wobei

GasartKalibrierfaktor K

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

1.0
1.0
5.9
4.1
2.4
0.8
0.5
0.4

(Die angeführten Kalibrierfaktoren 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.

56

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

C:

tina03d1-b

Literatur(2004-02)

BPG400 v2.ga[1]

www.inficon.com
Kommunikationsanleitung
DeviceNet™ BPG400-SD
tira03e1 Communication Protocol (nur englisch)
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein[2]

www.inficon.com
Kommunikationsanleitung
Profibus BPG400-SP
tira36d1
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein[3]

www.inficon.com
Produktbeschreibungen und Downloads
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein[4]

www.odva.org
Open DeviceNet Vendor Association, Inc.
Bezugsquelle für "DeviceNet™ Specifications"[5]

www.profibus.com(Profibus-Anwenderorganisation)[6]

Europäische Norm EN 50325, DeviceNet-Standard[7]

Europäische Norm EN 50170, Profibus-Standard[8]

www.inficon.com
Kurzanleitung
BPG400 (alle Ausführungen)tima03d1
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein[9]

www.inficon.com
Kurzanleitung
BPG400-SD, BPG400-SP, BPG400-SR
tima36d1
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein[10]

www.inficon.com
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein57

Kontaminationserklärung
Die Instandhaltung, die Instandsetzung und/oder die Entsorgung von Vakuumgeräten und -komponenten wird nur durchgeführt, wenn einekorrekt und vollständig ausgefüllte Kontaminationserklärung vorliegt. Sonst kommt es zu Verzögerungen der Arbeiten.
Diese Erklärung darf nur von autorisiertem Fachpersonal ausgefüllt (in Druckbuchstaben) und unterschrieben werden.

Art des Produkts

Grund für die Einsendung

Typenbezeichnung
Artikelnummer
Seriennummer

Verwendete(s) Betriebsmittel (Vor dem Transport abzulassen.)

Einsatz in Kupfer-Prozess
nein

Produkt in Plastik einschweissen und
mit entsprechendem Hinweis versehen.

ja

Einsatzbedingte Kontaminierung des Produkts
toxischätzendmikrobiologischexplosiv
radioaktiv
sonstige Schadstoffe

Das Produkt ist frei vongesundheitsgefährdenden
Stoffen.
ja

nein
nein
nein
nein
nein
nein

1)
1)

1)

ja
ja
ja
ja
ja
ja

1) oder so gering, dass vonden Schadstoffrückständen
keine Gefahr ausgeht

2)
2)
2)
2) Derart kontaminierte
Produkte werden nur
bei Nachweis einer
vorschriftsmässigen
Dekontaminierung
entgegengenommen.

Schadstoffe und/oder Reaktionsprodukte
Schadstoffe oder prozessbedingte, gefährliche Reaktionsprodukte, mit denen das Produkt in Kontakt kam:
Handels-/Produktname
Hersteller

Chemische Bezeichnung(evtl. auch Formel)

Massnahmen bei Freiwerden
der Schadstoffe

Erste Hilfe bei Unfällen

Rechtsverbindliche Erklärung
Hiermit versichern wir, dass die Angaben korrekt und vollständig sind und wir allfällige Folgekosten akzeptieren.
Der Versand des kontaminierten Produkts erfüllt die gesetzlichen Bestimmungen.
Firma/Institut
Strasse

PLZ, Ort

TelefonTelefax

E-MailName
Datum und rechtsverbindliche Unterschrift

Dieses Formular kann von unserer
Webseite heruntergeladen werden.

58

Firmenstempel

Verteiler:
Original an den Adressaten - 1 Kopie zu den Begleitpapieren - 1 Kopie für den Absender

tina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

Notizentina03d1-b(2004-02)

BPG400 v2.ga

59

LI–9496 Balzers
LiechtensteinTel +423 / 388 3111
Fax +423 / 388 3700
reachus@inficon.com
t i na03d1- b

www.inficon.com