NOVION Bedienungsanleitung - Vakuumsensor - Wir liefern Zukunft - VACOM
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NOVION® DE Bedienungsanleitung Vakuumsensor Version 2019:1.1, Stand: 29.06.2021 Wir liefern Zukunft.
Inhaltsverzeichnis 1. Sicherheit..........................................................................................................................5 1.1 Allgemeine Sicherheitshinweise.............................................................................5 1.2 Verwendete Sicherheitssymbole............................................................................5 1.3 Gewährleistung / Garantie......................................................................................6 1.4 CE Konformitätserklärung......................................................................................7 2. Gerätebeschreibung.........................................................................................................8 2.1 Produktbeschreibung............................................................................................8 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung.......................................................................8 2.3 Technische Daten..................................................................................................9 3. Inbetriebnahme............................................................................................................... 12 3.1 Auspacken / Lieferumfang.................................................................................... 12 3.2 Vakuumanschluss................................................................................................ 13 3.3 Elektrischer Anschluss......................................................................................... 15 3.3.1 NOVION® Betriebsgerät (Rückseite)..................................................................... 15 3.3.2 Quickstart............................................................................................................ 15 3.3.3 LED Statuscodes................................................................................................. 18 3.3.4 Herstellung der Stromversorgung........................................................................ 18 3.3.5 Herstellung der Datenverbindung (Kabel)............................................................. 19 3.3.6 Herstellung der Datenverbindung (Bluetooth).......................................................20 3.4 Software Installation.............................................................................................21 3.5 Quickstart (Software NOVION® Viewer)................................................................22 4. Betrieb.............................................................................................................................25 4.1 Betriebsmodi.......................................................................................................25 4.2 Messmodi...........................................................................................................25 4.3 Bedienung NOVION® Viewer................................................................................26 4.4 Bedienung NOVION® Protokoll.............................................................................26 5. Troubleshooting..............................................................................................................27 5.1 Fehlermeldungen.................................................................................................27 6. Serice / Wartung..............................................................................................................28 6.1 Betriebshinweise..................................................................................................28 6.2 Kalibrierung Massenspektrum.............................................................................29 7. Demontage......................................................................................................................33 7.1 Deinstallation.......................................................................................................33 7.2 Einsenden an VACOM.........................................................................................34 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 3
Sicherheit 1. Sicherheit 1.1 Allgemeine Sicherheitshinweise Bitte lesen Sie vor der Verwendung des Gerätes sorgfältig den Inhalt dieses Dokuments. Beachten Sie bei der Verwendung des Gerätes die in diesem Dokument aufgeführten Sicherheitshinweise. Beachten Sie bei der Verwendung des Gerätes die für Ihre Vakuumanwendung geltenden Vorschriften und Schutzmaßnahmen. Sämtliche in dieser Anleitung aufgeführten Tätigkeiten dürfen nur durch entsprechend ausgebildetes und geschultes Fachpersonal durchgeführt werden. Berücksichtigen Sie vor der Verwendung des Gerätes mögliche Wechselwirkungen mit den eingesetzten Prozessmedien infolge der Eigenerwärmung des Gerätes. (insbes. Explosion) Berücksichtigen Sie vor der Verwendung des Gerätes eine mögliche Kontamination des Gerätes durch die eingesetzten Prozessmedien. 1.2 Verwendete Sicherheitssymbole Nachfolgend erläuterte Sicherheits- und Hinweissymbole werden in dieser Bedienungsanleitung verwendet: Warnung! Gefahr von Personenschäden Achtung! Gefahr von Schäden an Gerät oder Anlage Hinweis! Allgemeiner Hinweis auf weitere Angaben bzw. Bezugsabschnitte und nützliche Informationen 4 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
1.3 Gewährleistung / Garantie Für die einwandfreie Funktion des Geräts übernimmt VACOM eine Gewährleistung von einem Jahr. Während dieser Zeit werden Material- und Herstellungsfehler kostenlos beseitigt. Beschädigungen durch unsachgemäßen Gebrauch fallen nicht unter die Gewährleistung (dazu zählt auch starke Kontamination oder übermäßige Beanspruchung des Sensors). (Beachte: Abschnitt bestimmungsgemäße Verwendung) VACOM übernimmt keine Garantie, falls durch den Anwender oder Drittpersonen am Gerät Änderungen vorgenommen werden, welche über die in diesem Dokument aufgeführten Arbeiten hinausgehen. Die Rücksendung erfolgt zu Lasten des Kunden in der Originalverpackung. VACOM behält sich die Entscheidung über Ersatz oder Nachbesserung nach Prüfung in unserem Haus vor. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 5
Gerätebeschreibung 2. Gerätebeschreibung 2.1 Produktbeschreibung Das NOVION® ermöglicht eine Weitbereichsdruckmessung von 1 × 10-11 mbar bis 1000 mbar (Atmosphärendruck) sowie die Detektion von Helium und Restgasanalysefunktion von Massezahl 1 bis 300. Durch die Nutzung einer neuartigen Ionenfalle werden zahlreiche Funktionen in einem kompakten Sensor zusammengeführt. Im Totaldruckbereich 1000 mbar (Atmosphärendruck) bis 5 × 10-3 mbar kommt ein Wärmeleitungssensor (Pirani) zur Bestimmung des Parameters Totaldruck zum Einsatz. Im Totaldruckbereich 5 × 10-3 ... 1 × 10-11 mbar kommt ein Heißkathodenionisationssensor zur Bestimmung der Parameter Totaldruck und Partialdruck Helium sowie zur Restgasanalyse zum Einsatz. Bei diesem Sensor werden Elektronen mittels beheizter Filamente emittiert. Mithilfe der so erzeugten Elektronen werden Gasteilchen im Messvolumen stoßionisiert und in einer Ionenfalle gesammelt. Die gesammelten Ionen werden dann zu einem Faraday Cup beschleunigt und mittels Flugzeit (time-of-flight) - Analyse ausgewertet. Aus den ermittelten Daten werden die Parameter Totalduck und Partialdruck im Messvolumen ermittelt. Die Umschaltung zwischen den Messprinzipien erfolgt vollautomatisch. Die Versorgungsspannungen für Wärmeleitungssensor und Heißkathodensensor werden von dem am Gerät befindlichen Betriebsgerät bereitgestellt. Das Betriebsgerät erzeugt weiterhin die benötigten Ausgangssignale und Schnittstellen für eine Darstellung der gemessenen Parameter auf einer externen Anzeige bzw. auf einem externen Rechner. NOVION® zeichnet sich durch einen großen Funktionsumfang und eine intuitiv bedienbare Software aus. Traditionelle Vakuumsensoren zur Totaldruckmessung und Restgasanalyse werden durch das kompakte und kostengünstige NOVION® abgelöst. 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Das Gerät dient ausschließlich zur Druckmessung von nicht entzündbaren Gasen und Gasgemischen in einer Vakuumanlage im Druckbereich von 1 × 10-11 … 1000 mbar. Es darf nur an dafür vorgesehene Komponenten angeschlossen werden. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 7
2.3 Technische Daten Allgemeine Informationen • Elektronenstoßionisation • Elektrostatische Ionenfalle Prinzipien der Messung • Flugzeit (time-of-flight) - Spektroskopie • Wärmeleitung (Pirani) Vakuumanschluss KF 25 / CF40 Filamente 2 x Iridium, Yttriumoxid-beschichtet Edelstahl, Gold, Yttriumoxid auf Iridium, Glas, Kupfer, Aluminiumoxid, Materialen im Vakuum Platin Beliebig für Druck < 10 mbar Einbaulage Lageabhängige Druckanzeige für Druck > 10 mbar Betriebstemperatur 10°C … 45°C Luftfeuchte ≤85% (nicht kondensierend) 80°C am Flansch (mit Betriebsgerät) max. Ausheiztemperatur 200°C (ohne Betriebsgerät) Sensorkopf: ca. 1 kg Gewicht Betriebsgerät: ca. 0,76 kg Abmessungen 260 x 73 x 66 mm (mit Betriebsgerät) (H x B x T) 100 x 73 x 66 mm (ohne Betriebsgerät) Totaldruckmessung 1 × 10-9… 1 × 105 Pa Messbereich 1 × 10-11… 1000 mbar 7.5 × 10-12… 750 Torr ± 25 % vom Messwert (für p = 1 × 10-3…1 × 10+1 mbar) Genauigkeit ± 15 % vom Messwert (für p = 1 × 10-7…1 × 10-5 mbar) Reproduzierbarkeit ± 10 % vom Messwert (für p = 1 × 10-8…1 × 10-2 mbar) Wiederholrate Einstellbar bis 250 ms Gasartabhängige Druckanzeige ja Helium Leckdetektion < 0.05% Totaldruck (für p = 1 × 10-6 … 1 × 10-3 mbar) Minimaler detektierbarer Partial- < 0.5% Totaldruck (für p = 1 × 10-7 … 1 × 10-6 mbar) druck von Helium < 1% Totaldruck (für p = 1 × 10-8 … 1 × 10-7 mbar) [% Totaldruck] < 10% Totaldruck (für p = 1 × 10-10 … 1 × 10-8 mbar) 5 x 10-9 … 5x10-6 mbar.l / s (für p = 1 x 10-6 … 1 x 10-3 mbar) Minimale detektierbare Helium- 5 x 10-9 mbar.l / s (für p = 1 x 10-7 … 1 x 10-6 mbar) Leckrate . 1 x 10 mbar l / s -9 (für p = 1 x 10-8 … 1 x 10-7mbar) für SHe = 10 / s . 1 x 10 mbar l / s -10 (für p = 1 x 10-10 … 1 x 10-8 mbar) 8 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Partialdruckmessung Restgasanalysefunktion ja Massenbereich 1 … 300 amu < 1 (für 1 … 5 amu) < 10 (für 10 … 50 amu) Massen-Auflösung r < 20 (für 50 … 100 amu) < 50 (für 100 … 300 amu) Minimal detektierbarer Partial- 0.1% Totaldruck* druck leichter Gase (*Abhängig von Totaldruck und Massenzahl) bis 40 amu Minimal detektierbarer Partial- 0.1% Totaldruck* druck der Summe schwerer Gase 45 … 300 amu (*Abhängig von Totaldruck und Massenzahl) Betriebsgerät RJ45-Buchse: - digital In / Out: RS232/RS485 (VACOM Protokoll) Schnittstellen - analog Out: 0…10 V, max. 20mA Bluetooth 2.0 (VACOM Protokoll) Spannungsversorgung 24 VDC ± 10%, 30 W Display nicht vorhanden Schutzklasse IP 50 Schaltpunkte nicht vorhanden Upgrade via Firmware ja Verbindung zum Sensorkopf Stecker mit Feststellmutter Software NOVION® Viewer Kompatible Software (kostenloser Download von vacom.de/downloads/software) Anzeige von Zeitverläufen verschiedener Gase und Gaszusammensetzungen Untersuchung aller aufgenommenen Spektren Analyse-Möglichkeiten Vergleich aufgenommener Spektren Div. Exportmöglichkeiten Helium-Leckdetektion Einfache Helium-Leckdetektion mit akustischem Signal Autospeicherfunktion Speichern/Laden Speichern/Laden/Pausieren/Fortsetzen von Aufzeichnungen 2 GHz Prozessor 2 GB RAM Systemanforderungen 2 GB Speicherplatz auf der Festplatte OS: Windows 7/10 .Net Framework: Version 4.7.2 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 9
Inbetriebnahme 3 Inbetriebnahme 3.1 Auspacken / Lieferumfang Lieferumfang: 1 Sensorkopf 2 Betriebsgerät 3 Netzteil 24VDC 4 PC-Anschlusskabel RJ45 mit Adapter auf Sub-D9 5 Adapter Sub-D9 auf USB 6 Adapter CF40 / KF25 Überprüfen Sie vor dem Öffnen die Verpackung auf äußere, sichtbare Schäden. Packen Sie alle Komponenten aus. Bewahren Sie das Verpackungsmaterial auf, denn Voraussetzung für Garantieansprüche ist die Rücksendung des Geräts in der Originalverpackung des Herstellers. Überprüfen Sie die Lieferung auf Vollständigkeit. Überprüfen Sie die Komponenten auf visuelle Schäden. Bei Feststellung von Schäden schicken Sie eine Schadensmeldung an den Spediteur und informieren Sie den Hersteller. 10 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
3.2 Vakuumanschluss Zur Installation des NOVION® an einer Vakuumanlage sind folgende Arbeitsschritte auszuführen: Warnung! Überdruck in der Vakuumanlage kann zu Verletzung durch umherfliegende Teile führen. Die Vakuumanlage nur bei Atmosphärendruck 1 bar öffnen. Achtung! Achten Sie auf Sauberkeit beim Umgang mit Vakuumkomponenten. Schmutz und Beschädigung können die Funktion des Vakuumflanschanschlusses und des Sensorelements beeinträchtigen. 1. Sensorkopf-Schutzkappe öffnen. 2. (bei CF40 Flanschverbindung) Dichtring aufsetzen. 3. Mechanische Verbindung zur Vakuumanlage herstellen und sichern. Bei CF-Flanschverbindung Schrauben im Uhrzeigersinn anziehen. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 11
4. Betriebsgerät aufstecken. Dabei auf korrekte Ausrichtung der Pins zur Buchse achten. 5. Schraubverbindung festziehen Warnung! Schalten Sie das Betriebsgerät erst ein, wenn es mit dem Sensorkopf verbunden ist, da sonst ggf. gefährliche Spannungen zugänglich sind. Achtung! Schalten Sie das Betriebsgerät erst ein, wenn es mit dem Sensorkopf verbunden ist, da sonst ggf. das Betriebsgerät beschädigt wird. 3.3 Elektrischer Anschluss 3.3.1 NOVION® Betriebsgerät (Rückseite) Nummer Funktion 1 Buchse Stromversorgung 2 Buchse Input / Output 3 Power-LED grün 4 Status-LED rot 5 Bluetooth-Status-LED 12 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
3.3.2 Quickstart Warnung! Schalten Sie das Betriebsgerät erst ein, wenn es mit dem Sensorkopf verbunden ist, da sonst ggf. gefährliche Spannungen zugänglich sind. Achtung! Das mitgelieferte RJ45-Anschlusskabel darf PC-seitig nicht mit einer Ethernet-Buchse verbunden werden. Falscher Anschluss und nicht zulässige Spannungen können das NOVION®- Betriebsgerät beschädigen. 1. Verbinden Sie die Input-/ Output-Buchse (2) mit einem Ende des mitgelieferten RJ45 Kabels. 2. Verbinden Sie das andere Ende des RJ45-Kabels mit dem mitgelieferten RJ45-/ SUB-D9-Adapter. RJ45 Kabel nicht mit Ethernet Buchse am PC verbinden! 3. Verbinden Sie den SUB-D9-Anschluss mit Ihrem PC (alternativ RS232- zu USB-Adapter – siehe Zubehör). 4. Verbinden Sie das mitgelieferte Tischnetzteil mit einem Kaltgerätekabel. 5. Verbinden Sie das Kaltgerätekabel mit dem Stromnetz. 6. Das Gerät startet. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 13
Einschaltprozedur Sobald das Gerät mit Strom versorgt wird, beginnt der Startvorgang. Dabei vollzieht das Gerät einen Selbsttest und prüft unter anderem, ob ein Sensorkopf angeschlossen ist. Das Gerät durchläuft dabei unterschiedliche Betriebszustände, welche auf den LEDs (Power und Status) abgebildet werden. Ebenso werden die Zustände in der NOVION®-VIEWER Software (falls verbunden) dargestellt. Der Ablauf einer normalen Startsequenz ist wie folgt: Zustand Zeit [s] LED LED Sta- LED Blue- NOVION-VIE- Bedeutung Power tus tooth WER Power On 3…5 Aus 1 x Blink An NO-COMM Controller-Initialisierung / Reset Standby 1…3 Blinkt Aus - Prüfung Spannungs- / Power versorgung Module Check Standby Starting 10 … 30 Leuchtet Blinkt - Module werden Up initialisiert / Selbsttest Start Ready - Leuchtet Aus - Gerät ist betriebsbereit Bereit Während des Startvorgangs klicken die Filament-Schaltrelais mehrfach. Dabei werden Vorhandensein sowie Zustand der Filamente ermittelt. 3.3.3 LED Statuscodes Die Status-LEDs (3 / 4 / 5) bilden den aktuellen Betriebszustand des Geräts ab. Folgende Betriebszustände können über die LEDs visualisiert werden: Zustand LED Power LED Status LED Bluetooth Bedeutung Standby Blinkt Aus - Gerät befindet sich im Standby. Starting Up An Blinkt - Gerät startet. Ready An Aus - Gerät ist bereit zur Messung. Minor Error Aus Blinkt - Gerät hat einen Fehler. Die Funktion ist eingeschränkt / unvollständig. Major Error Aus An - Gerät hat schwerwiegenden Fehler. Funktion nicht gegeben. Alle Module abgeschaltet. Firmware Blinkt Blinkt - Ein Firmware Update wird durchgeführt. Update Bluetooth Di- - - Blinkt Gerät ist nicht mit Bluetooth verbunden. sconnected Bluetooth - - An Gerät ist per Bluetooth verbunden. Connected Bluetooth - - Aus Bluetoothmodul ist deaktiviert. Deactivated 14 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
3.3.4 Herstellung der Stromversorgung Zur Inbetriebnahme muss die Stromversorgung sichergestellt werden. Zu diesem Zweck muss zuerst das mitgelieferte Steckernetzteil mit der Stromanschluss-Buchse (1) verbunden werden und anschließend wird mit Hilfe eines Kaltgerätekabels das Steckernetzteil mit dem Stromnetz verbunden. Alternativ ist es möglich, bereits vorhandene 24 Volt Gleichspannungsquellen zu verwenden, um die Stromversorgung zu gewährleisten. Dafür wird ein Adapter benötigt. Die Spannungsversorgungsbuchse (1) verfügt über die folgende Beschaltung: Kontakt Parameter (+) - 23 Volt bis 25 VDC - 30 Watt (-) - GND - Muss geerdet werden Bei der Verwendung eigener Stromquellen ist stets darauf zu achten, dass die Mindestanforderungen für die Betriebsspannung und Leistung der Quelle eingehalten werden. Ebenso muss diese Quelle geerdet sein. 3.3.5 Herstellung der Datenverbindung (Kabel) Zur Kommunikation und zum Datenaustausch mit dem Gerät befindet sich auf der Rückseite des NOVION®- Betriebsgerätes ein Input-/ Output-Connector in Form einer RJ45-Buchse. Die Funktion der Kontakte dieser Buchse ist in nachfolgender Abbildung erklärt. Die Buchse wird über das mitgelieferte RJ45-Anschlusskabel sowie den mitgelieferten RJ45-/ Sub-D9-Adapter mit einem PC verbunden. Achtung! Das mitgelieferte RJ45-Anschlusskabel darf PC-seitig nicht mit einer Ethernet-Buchse verbunden werden. Falscher Anschluss und nicht zulässige Spannungen können das NOVION® Betriebsgerät beschädigen. Input / Output Buchse Signalbelegung Pin Funktion 1 RS485 A 2 RS485 B 3 Not Connected 4 RS232 RxD 5 RS232 TxD 6 GND 7 Analog Out 8 Analog GND NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 15
Bei Auslieferung ist immer die RS232-Schnittstelle aktiv. Bei vorhandener Bluetooth-Option kann diese ebenfalls genutzt werden. RS485 muss entweder über RS232- oder Bluetooth-Verbindung aktiviert werden. Die Standardkonfiguration der RS232-Schnittstelle kann der folgenden Tabelle entnommen werden: Parameter Wert Baudrate 115200 Datenbits 8 Stopp Bits 1 Parity None CTS Flow Control None 3.3.6 Herstellung der Datenverbindung (Bluetooth) Hinweis! Achtung, durch Aufbau einer Bluetooth-Verbindung wird eine aktive Kabelverbindung getrennt. Wenn Ihr NOVION®-Betriebsgerät über die Bluetooth-Option verfügt, ist es möglich, die Kommunikation kabellos zu gewährleisten. Dazu muss das verwendete Endgerät ebenfalls über Bluetooth verfügen. Im Auslieferungszustand ist die Bluetooth-Schnittstelle des NOVION®-Betriebsgerätes aktiviert und von anderen Geräten sichtbar. Vom verwendeten Endgerät muss nach Bluetooth-Geräten gesucht werden. Sobald das NOVION®-Betriebsgerät in der Liste der gefundenen Geräte sichtbar ist, kann die Kopplung erfolgen. Anschließend steht eine „virtuelle“ Serielle Schnittstelle (COM-Port) bereit. Die restliche Kommunikation erfolgt identisch zu den kabelgebundenen seriellen Verbindungen. Der Name, unter dem das Gerät in der Bluetooth-Umgebung gefunden wird entspricht dabei dem folgenden Schema: „NOVION-“ (Beispiel: NOVION-12345678) 3.4 Software Installation Hinweis! Bei Fragen oder Problemen bei der Softwareinstallation wenden Sie sich an Ihren System- administrator. Laden Sie die aktuelle Version der Installationsdateien der NOVION®-Viewer Software von der VACOM-Homepage herunter (https://www.vacom.de/downloads/software) Systemanforderungen: 2 GHz Prozessor 2 GB RAM 2 GB Speicherplatz auf der Festplatte OS: Windows 7/10 .Net Framework: Version 4.7.2 Führen Sie als nächstes die „NOVION *.*.* Setup.exe“ aus. (Doppelklick oder Rechtsklick->Öffnen) -> Benutzerinstallation (Rechtsklick-> Als Administrator ausführen) -> Administrator-Installation 16 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Es erscheint folgendes Fenster: Folgen Sie nun den Hinweisen des Installations-Assistenten, um die Installation abzuschließen. Hinweis! Wenn Sie die Benutzer-Installation durchführen und den Pfad ändern, achten Sie darauf, dass Sie für den Ordner die nötigen Schreibberechtigungen besitzen! 3.5 Quickstart (Software NOVION®-Viewer) NOVION®-Viewer über ausführbare Datei oder Desktopverknüpfung starten, um in die Start Ansicht des NOVION® Viewer zu gelangen. Verbindung zum NOVION®-Betriebsgerät aufbauen COM-Port auswählen NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 17
Verbindung aufbauen Verbindung hergestellt Die Verbindung wurde hergestellt und das NOVION®-Betriebsgerät befindet sich im Zustand „Bereit“. Es werden Daten vom Betriebsgerät empfangen. Datenaufnahme starten: Gewünschten Messmodus über entsprechende Schaltfläche aktivieren. Datenaufnahme über die „Messung starten“-Schaltfläche initialisieren. 18 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Messmodus wechseln Messung starten NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 19
Betrieb 4 Betrieb 4.1 Betriebsmodi Pirani Das NOVION® verfügt über einen integrierten Pirani-Sensor, der die Druckmessung von Atmosphärendruck bis 1 x 10-3 mbar ermöglicht. Der Pirani-Sensor dient ferner dem Schutz der Elektronenemitter (Filamente) vor Stoßbelüftungen. Ionisie- Im Druckbereich unterhalb von 5 x 10-3 mbar ist der Ionisations-Modus verfügbar. ren und Der Wechsel zwischen Pirani- und Ionisationsmodus erfolgt automatisch. Im Sammeln Druckbereich von 1 x 10-3… 5 x 10-3 mbar ist auch eine manuelle Umschaltung möglich. Der Degas sollte regelmäßig durchgeführt werden und dient der Reinigung von Degas Emittern und Sensorelementen mittels elektronenstimulierter Desorption. Die Elektronenenergie wird dazu von 130eV auf 210eV erhöht und der Elektronen- strom gesteigert. Der Degas kann mittels des NOVION ®-Viewers oder per VACOM-Protokoll-Befehl gestartet werden. 4.2 Messmodi Totaldruck Das NOVION® beginnt nach dem Start automatisch mit der Totaldruckmessung. Für Drücke oberhalb von 5x10-3 mbar wird für die Druckmessung der Pirani-Modus Messung genutzt. Für Drücke unterhalb von 1x10-3 mbar wird der Ionisations-Modus genutzt. Der Totaldruck wird vom NOVION® immer gemessen, auch wenn sich das Gerät in einem anderen Messmodus befindet. Helium- Lecksuche Der Helium-Lecksuch-Modus kann zusätzlich zur Totaldruckmessung aktiviert werden. Die Helium-Leckrate-Werte zeigen die relative Änderung des Helium- Partialdrucks in der Vakuumkammer. Die Helium-Lecksuche ist im Ionisationsmodus verfügbar und kann nicht parallel zur Restgasanalyse betrieben werden. Restgas- Das NOVION® verfügt über die Möglichkeit, die Gaszusammensetzung in der analyse Vakuumkammer zu untersuchen. Masse zu Ladungsverhältnis von 1 bis 300 m/Z bzw. amu kann dabei untersucht werden. Die Restgasanalyse ist im Ionisations- modus verfügbar und kann nicht parallel zur Helium-Lecksuche durchgeführt werden. 20 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
4.3 Bedienung NOVION®-Viewer Die kostenlose Software „NOVION-Viewer®“ erlaubt einen einfachen und intuitiven Zugang zu Ihrem NOVION®. Alle wichtigen Funktionen des NOVION® sind grafisch aufbereitet. Erzeugte Daten können gespeichert und exportiert werden. Nähere Informationen zur NOVION-Viewer® Software sind der NOVION®-Software Bedienungs- anleitung zu entnehmen. Die aktuelle Version der Installationsdateien der NOVION-Viewer® Software und das Software-Manual befinden sich im Download Bereich der VACOM Homepage (https://www.vacom.de/downloads). 4.4 Bedienung VACOM Protokoll Das „VACOM-Protokoll“ stellt eine generische Programmierschnittstelle für den Endanwender bereit, die es ermöglicht, eigene Applikationen zu implementieren. Ferner ist es auf diese Weise möglich, systemunabhängig mit einem VACOM Gerät zu kommunizieren. Sämtliche Mess- und Steuerungsfunktionen des NOVION® können über das VACOM-Protokoll adressiert werden. Dies ermöglicht die Einbindung des NOVION® in Anlagensteuerungen sowie weitere Applikationen des Endan- wenders. Nähere Informationen zur Bedienung des NOVION® mittels VACOM-Protokoll sind der NOVION®-VACOM- Protokoll Bedienungsanleitung zu entnehmen (https://www.vacom.de/downloads). NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 21
Troubleshooting 5 Troubleshooting 5.1 Fehlermeldungen Major Error: Beschreibung: LED Status: rote LED leuchtet dauerhaft, grüne ist aus In der SW: Lösung: 1. Überprüfe, ob beide Filamente durchgebrannt sind: In NOVION®-Viewer Software: EINSTELLUNGEN -> erweiterte EINSTELLUNGEN i. Wenn beide Filamente OK 1. Neustarten 2. Wenn Fehler weiterhin vorhanden: Support kontaktieren ii. Wenn genau ein Filament durchgebrannt ist und eines intakt 1. Neustarten 2. Wenn Fehler weiterhin vorhanden: Support kontaktieren iii. Wenn beide Filamente durchgebrannt: 1. Filament Status zurücksetzen 2. Neustarten 3. Falls wieder MAJOR ERROR a. Neuen Sensorkopf montieren Minor Error: Beschreibung: LED Status: rote LED blinkt, grüne ist aus Lösung: Support kontaktieren 22 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Service / Wartung 6 Service / Wartung 6.1 Betriebshinweise Degas der Filamente VACOM empfiehlt einen regelmäßigen DEGAS des aktiven Filaments durchzuführen. Insbesondere kann ein DEGAS die Ausgasrate des Sensors verringern und die Lebensdauer des Filaments erhöhen! Die empfohlene DEGAS-Dauer beträgt 10 min. ACHTUNG: DEGAS der Filamente nur durchführen bei Kammerdruck unterhalb von 10-6 mbar. Vakuum-Abgleich des Pirani Achtung! Pirani-Abgleich bei falschen Drücken kann zum Start des Ionisations-Modus bei unzulässigem Druck führen und somit die Elektronenemitter (Filamente) beschädigen. NOVION® führt automatisch Pirani-Vakuumabgleiche durch, wenn der Druck unterhalb von 5 × 10-5 mbar ist. Daher sind Vakuumabgleiche nicht unbedingt nötig, wenn Drücke unterhalb von 5 × 10-5 mbar regelmäßig angefahren und über längere Zeit gehalten werden. ACHTUNG: Ein manueller Vakuum-Abgleich des Pirani sollte nur durchgeführt werden, wenn der Kammerdruck unterhalb von 10-4 mbar ist. Atmosphären-Abgleich des Pirani Es wird empfohlen, einen regelmäßigen Atmosphären-Abgleich des Pirani durchzuführen. Der Atmosphären-Abgleich des Pirani sollte wiederholt werden, wenn der Kammerdruck dem Umgebungsdruck entspricht und das NOVION® einen Druck kleiner als 1000 mbar anzeigt. Der Atmosphären-Abgleich des Pirani sollte wiederholt werden, wenn der Sensor in einer neuen Lage verbaut wurde. ACHTUNG: Der Atmosphären-Abgleich des Pirani sollte nur durchgeführt werden, wenn der Kammerdruck dem Umgebungsdruck (Atmosphärendruck ca. 1000 mbar) entspricht. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 23
6.2 Kalibrierung Massenspektrum Hinweis! Von VACOM ausgelieferte NOVION®-Sensoren sind werkskalibriert. Eine erneute Kalibrierung muss nur durchgeführt werden, wenn die Massen im Massenspektrum nicht korrekt angezeigt werden. Achtung: Durch eine vollständig ausge- führte Neu-Kalibrierung wird die Werkskalibrierung unwiderruflich überschrieben. Es ist möglich, die Massenspektrem von NOVION® schnell und einfach zu kalibrieren. Dazu dient das NOVION® Calibration Tool. (VACOM-Homepage: Downloadbereich; wird zusammen mit Software NOVION®-Viewer installiert). Vorbereitung Kalibrierung: Hinweis! Die Kalibrierung sollte nur von Fachpersonal mit entsprechender Ausbildung und Fachkenntnis im Bereich Restgasanalyse durchgeführt werden! Der Sensor muss sich für die Kalibrierung im Ionisations-Modus befinden, d.h. der aktuelle Totaldruck der Vakuumanlage muss kleiner 5E-03 mbar (3,8E-03 Torr, 5E-01 Pa) sein. Es empfiehlt sich, die Kalibrierung bei dem typisch verwendeten Arbeitsdruck durchzuführen. Zur Durchführung der Kalibrierung des Massenspektrums muss die Zusammensetzung des Restgases in der Vakuumanlage bekannt sein. Für ein optimales Ergebnis empfiehlt sich das Einlassen eines bekannten Gasgemisches, insbesondere Kalibriergas. Geeignete Peaks (Gase) für Kalibrierung: o H, H2, He, N2, Ar, Kr, Xe Bedingt geeignet für Kalibrierung: o H20 (Überlappung / Verschiebung zu Masse 16 und 17) o O2 bei viel N2 (Überlappung) o CO2 bei viel Ar (Überlappung) Überlappende Peaks können leicht versetzte Maxima haben und dadurch schlechte Ergebnisse liefern. Ablauf Kalibrierung: Achtung: Eine Verbindung zur NOVION®-Viewer Software oder Anlagensteuerung muss vorher getrennt werden. NOVION® Calibration Tool starten und über entsprechenden COM-Port Verbindung zum NOVION®-Sensor aufbauen. 24 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Danach Schritte 1 bis 4 im NOVION® Calibration Tool durchführen: Calibration Tool Oberfläche 1. Daten einlesen: Klicken Sie auf „Start“. Das Rohspektrum wird eingelesen. Dies kann einige Minuten dauern. 2. Peak Finder: Dieser Schritt besteht aus mehreren Teilen: Restgas definieren / Die im Restgas zu erwartenden Gase müssen zuerst mit der zugehörigen Masse hinzugefügt werden. Vordefinierte, aber im Restgas nicht enthaltene Gase müssen entfernt werden. Anzahl Peaks definieren Der Peakfinder sucht von größter zu kleinster Amplitude x Peaks, wobei x die Anzahl an eingestellten maximalen Peaks (Maximum number of peaks) ist. Wählt man zu viele Peaks, wird das Bild stark unüber- sichtlich. Wählt man zu wenige Peaks, kann es sein, dass kleine Peaks nicht markiert werden. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 25
Peaks im Spektrum ermitteln Nach Klicken von „Start“ sucht der Peakfinder die eingestellte Anzahl von Peaks im Spektrum. Die vorher definierten Gase werden automatisch grob zugeordnet („#“). Die Zuordnung muss danach manuell korrigiert werden durch Klicken der Zahl „#“ des entsprechenden Gases. Bsp. Zuordnung Spektrum mit Peakzahl 30 Typ. Positionen bekannter Gase Gas Masse [amu] Index ca. H 1 260 H² 2 300 He 4 350 H²0 18 555 N2 28 650 O² 32 680 Ar 40 745 CO² 44 770 Kr 84 985 Xe 131 1210 Die gewählte Zuordnung kann im nächsten Schritt überprüft werden und gegebenenfalls erneut durch- geführt werden. 1. Kalibrieren: In diesem Schritt werden aus den identifizierten Gasen und deren Positionen die Kalibrierparameter berechnet. Dies geschieht durch einen Fit. Die ermittelten Werte werden in diesem Schritt noch nicht in der Elektronik gesetzt, die vorherigen Schritte können also zur Optimierung wiederholt werden. Klicken Sie auf „Start“. Die ermittelte Fitgerade wird im Plot dargestellt. Die ermittelten Gase sollten bei korrekter Zuordnung alle auf der Fitgeraden liegen. Einzelne, abweichende Massen deuten auf eine falsche Zuordnung hin. 26 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
Bsp. Korrekte Massenzuordnung Die Qualität der Regression wird links oben über das Bestimmtheitsmaß „R squared“ angegeben. Dieser Wert sollte über 99,9% liegen! Bei niedrigerem Wert ist entweder die Zuordnung von Gas zu Peak falsch oder die definierten Gase entsprechen nicht den Restgasen in der Kammer. In diesem Fall: Schritte 2. und 3. wiederholen. 2. Kalibrierung speichern Sobald das Ergebnis des Fits zufriedenstellend ist, können Sie die bestimmten Kalibrier-Parameter p0 und p1 auf das Betriebsgerät übertragen. Drücken Sie hierzu „Start“. Die ermittelten Werte werden in der Elektronik hinterlegt und die alten Werte unwiderruflich überschrieben. Eine erfolgreiche Kalibrierung der Peakpositionen sollte mittels RGA Messung in der NOVION®-Viewer Software kontrolliert werden. Wenn alle Schritte erfolgreich abgeschlossen wurden, ist auf dem Calibration Tool hinter jedem Punkt ein grünes „OK“ zu lesen. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 27
Demontage 7 Demontage 7.1 Deinstallation Warnung! Überdruck in der Vakuumanlage kann zu Verletzung durch umherfliegende Teile führen. Die Vakuumanlage nur bei Atmosphärendruck 1 bar öffnen. Warnung! Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen. Informieren Sie sich vor Öffnen der Anlage über mögliche Gesundheitsgefährdungen. Warnung! Schalten Sie das Betriebsgerät aus, bevor Sie es vom Sensorkopf trennen, da sonst ggf. gefährliche Spannungen zugänglich sind. Achtung! Schalten Sie das Betriebsgerät aus, bevor Sie es vom Sensorkopf trennen, da sonst ggf. das Betriebsgerät beschädigt wird. Bitte befolgen Sie bei der Deinstallation / Demontage des Geräts folgende Reihenfolge: 1. Sämtliche in der Vakuumanlage ablaufenden Prozesse beenden 2. Vakuumanlage belüften 3. Gerät außer Betrieb nehmen 4. Elektrische Kabel / Anschlüsse vom Gerät entfernen 5. Vakuumanschluss öffnen und Gerät von der Vakuumanlage lösen 28 NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021
7.2 Einsenden an VACOM Achtung! Kontaminierte Teile können Umweltschäden verursachen. Kontamination des Produktes: Wenn das Gerät in Atmosphären mit Gesundheits- oder umweltgefährdenden Stoffen eingesetzt wurde, müssen diese Stoffe beim Entsorger angegeben werden. Im Falle einer Rücksendung des Sensors an die VACOM® Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbH ist eine rechtsverbindliche Erklärung über die Kontamination des Produktes durch eine fachkundige Person auszufüllen und zu unterschreiben. Die Kontaminationserklärung kann unter https://www.vacom.de/downloads/sonstige-dokumente herunterge- laden werden. Ohne beiliegende Kontaminationserklärung wird eine Rücksendung nicht angenommen und zurückgesendet. NOVION® Bedienungsanleitung 08 /2021 29
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