Aquí describimos cómo construir un robusto mecanismo de transporte de resorte para un medidor de rotor giratorio. Este dispositivo inmoviliza de forma segura el rotor y lo mantiene bajo vacío durante el transporte. También describimos embalajes que minimizan el riesgo de daños durante el transporte. Las pruebas muestran que nuestro diseño funciona para los choques típicos durante el transporte.
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Artículo de método
Cómo construir un vacío Paquete de primavera-transporte para la hilatura de rotor de medidores
En este artículo
Resumen
Resumen
El medidor de rotor de hilado (SRG) es un medidor de alto vacío a menudo usado como un estándar secundario o de transferencia para presiones de vacío en el intervalo de 1,0 x 10 -4 Pa a 1,0 Pa. En esta aplicación, los grupos autónomos son transportados con frecuencia a los laboratorios para calibración. Los eventos pueden ocurrir durante el transporte de que el cambio de las condiciones de la superficie del rotor, cambiando así el factor de calibración. Para asegurar la estabilidad de calibración, un mecanismo de transporte de la primavera a menudo se utiliza para inmovilizar el rotor y mantenerlo bajo vacío durante el transporte. También es importante para el transporte del mecanismo de transporte de resorte usando embalaje diseñado para minimizar el riesgo de daño durante el envío. En este manuscrito, una descripción detallada se da en la forma de construir un sólido mecanismo de transporte de la primavera y el contenedor de transporte. Juntos, forman un paquete de transporte de la primavera. El diseño del envase de transporte de la primavera fue probada usando ensayos de caída y el rendimiento se encontró que era excelente. La presente primavera-TranspORT diseño del mecanismo mantiene el rotor inmovilizado cuando se experimenta choques de varios cientos g (g = 9,8 m / s 2 y es la aceleración debida a la gravedad), mientras que el contenedor de transporte asegura que el mecanismo no experimentará choques mayor que aproximadamente 100 g durante común percances de envío (según la definición de estándares de la industria).
Introducción
El medidor de rotor de hilado (SRG) es un medidor de alto vacío se utiliza para determinar las presiones de vacío en el intervalo de 1,0 x 10 -4 Pa a 1,0 Pa. Se trata fundamentalmente de una bola de acero de rotación que está suspendido entre dos imanes permanentes. Los electroimanes se utilizan para girar, o "spin-up", la pelota a una cierta frecuencia (típicamente 410 Hz); la pelota se deja entonces para girar libremente, pero la velocidad de rotación se reducirá con el tiempo debido a las colisiones de las moléculas de gas en el sistema de vacío con la superficie de la bola. La presión de vacío es decir, que son la tasa de deceleración de la bola de ace....
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Protocolo
Piezas 1. Procura no personalizados para el mecanismo de transporte de la primavera
- Adquirir los muelles, barra roscada y separadores, tuercas y arandelas. Estos elementos se enumeran en la Lista de materiales específicos / Equipo. Compra los resortes y los separadores antes de fabricar el soporte de bola. Utilizar el acero inoxidable 18-8 (excepto 303), o preferiblemente de acero inoxidable 316, para todos los materiales.
- Procurar rotor. El rotor es un 4.5 mm de rodamiento de bolas de diámetro de acero inoxidable 440C o acero aleado E52100.
- Procurar la válvula de ángulo recto que aparece en la lista de materiales específicos / Equipo. ....
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Resultados
Todos los componentes de SRG comercial se muestran en la Figura 1. Esto incluye el rotor, dedal, la cabeza que contiene los imanes permanentes y bobinas de alambre utilizados para la suspensión y la recogida, y el controlador electrónico. El pequeño muelle que se muestra (Figura 1c) se utiliza para retener la bola en el cartucho; este muelle de retención no se utiliza en el mecanismo de transporte de la primavera. El controlador comercial y la cabeza se .......
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Discusión
El objetivo fue diseñar un mecanismo de transporte de resorte con una fuerza de retención suficiente de manera que el rotor quedaría inmovilizado durante el transporte. El diseño de un sólido mecanismo de transporte de resorte no es suficiente para asegurar el rotor permanecerá inmovilizada porque, por ejemplo, dejando caer el mecanismo de la altura de altura sobre una superficie dura puede producir un enorme shock. La fuerza sobre el rotor se puede reducir en gran medida por el envasado del mecanismo de transporte de r.......
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Divulgaciones
El equipo comercial se identifica en este documento para fomentar la comprensión y no implica recomendación o respaldo por parte del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, ni implica necesariamente que los materiales o equipos identificados sean necesariamente los mejores disponibles para el propósito. Los autores no tienen nada más que revelar.
Agradecimientos
Los autores agradecen la ayuda del NIST imágenes de neutrones instrumento de instalación científico Dr. Daniel Hussey para ayudarnos con las radiografías de neutrones.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Muelle, 3 N/m | Muelle Lee (www.leespring.com) | LC 042C 18 S316 | Diámetro exterior 0,240 pulgadas, diámetro del alambre 0.042 en, Tarifa 17.1 lb/ pulgadas, longitud libre 2.25 pulgadas, Número de bobinas 29.3 |
| Varilla roscada 8-32, acero inoxidable 316 | McMaster-Carr (www.mcmaster.com) | 90575A260 | Acero inoxidable tipo 316 Espárrago totalmente roscado 8-32 rosca, 3" de longitud. Corte a la longitud especificada en |
| separadores de protocolo, 8-32 Tamaño de tornillo | McMaster-Carr (www.mcmaster.com) | 91125A140 | 18-8 Acero inoxidable Separador redondo roscado hembra, 1/4" de diámetro exterior, 1/4" de longitud, 8-32 Tuercas de tamaño de tornillo |
| 8-32 | McMaster-Carr (www.mcmaster.com) | 90205A309 | 316 SS Tuerca hexagonal de tornillo de máquina de tamaño insuficiente 8-32 Tamaño de rosca, 1/4" de ancho, 3/32" de altura |
| Arandelas de seguridad divididas, acero inoxidable 316 Acero | McMaster-Carr (www.mcmaster.com) | 92147A425 | Tipo 316 Arandela de seguridad dividida de acero inoxidable NO. 8 Tamaño de tornillo, .3" OD, .04" min Rotor de acero de espesor |
| McMaster-Carr (www.mcmaster.com) | 9292K38 | Calidad de rodamiento E52100 Aleación de acero, bola endurecida, 4,5 mm | |
| de diámetro Válvula de ángulo recto | Válvula IVA (www.vatvalve.com) | 54132-GE02-0001 | Válvula angular totalmente metálica de cierre fácil, DN 40 (1,5") |
| Contenedor de envío | Allcases, Reekstin & Associates (www.allcases.com) | REAL1616-1205 | Herrajes de Zinc con Mangos de Zinc, Moldeados Rotacionalmente, Livianos, de Alto Impacto, Estuche de Polietileno con Herrajes Empotrados Protegidos. 15.75" x 15.88" x 16.45" |
| Estuches de Carga de Espuma Ester | Plus (www.carrycasesplus.com) | ES-PAD 3" de Espesor | 3" de Espesor, 2 lb Almohadilla de espuma de éster de carbón, 24" x 27". |
| Estuches de transporte de espuma Ester | Plus (www.carrycasesplus.com) | ES-PAD 1" de espesor | 1" de grosor, 2 lb Almohadilla de espuma de éster de carbón, 24" x 27". |
| Estuches de transporte de espuma de éster de cartón de huevo | Plus (www.carrycasesplus.com) | ES-CONV | ES-CONV, 2 libras, 24" x 27" x 1 1/2". Espuma de éster "caja de huevos". |
| Recorte de espuma, espuma de PE | Willard Packaging Co. (www.willardpackaging.com) | Recorte de espuma personalizado. | |
| Medidor de rotor giratorio | MKS Instruments (www.mks.com) | SRG-3 | Controlador, cabeza y dedal. Se debe usar un dedal personalizado para el mecanismo de transporte por resorte |
| El dibujo del dedal personalizado | MDC vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com) | debe enviarse para la pieza personalizada | |
| Detergente | Fisher Scientific Co (www.fischersci.com) | 04-320-4 | Sparkleen 1 |
| Detergente Acetona | Fisher Scientific Co (www.fischersci.com) | A18-S4 | Acetona (Certificado ACS) |
| Etanol | Warner-Graham Company (www.warnergraham.com) | 190 prueba USP | 190 prueba USP alcohol etílico |
| Juego de pernos para válvula | Kurt J. Lesker (www.lesker.com) | TBS25028125P | B, N & Juego W, 12 puntos, (25)1/4-28 x 1.25", para 2.75" pasante, plateado |
| Juntas de cobre plateadas | Kurt J. Lesker (www.lesker.com) | GA-0275LBNSP | |
| Ensamblaje de resorte (soldadura) | Omley Industries, Inc. (www.omley.com) | N/A | El trabajo a máquina y la soldadura se realizaron en el taller del NIST. Sin embargo, Omley Industries se utilizó como alternativa para soldar el conjunto de resortes. |
Referencias
- Fremerey, J. K. The spinning rotor gauge. J. Vac. Sci. Technol. A. 3 (3), 1715-1720 (1985).
- Jousten, K. Chapter 13, Total Pressure Vacuum Gauges. Handbook of Vacuum Technology. Jousten, K. , Wiley-VCH. Weinheim. 573-583 (2008).
- Berg, R. F., Fedchak, J. A.
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Reimpresiones y permisos
