Thyracont VSH87D Operating Instructions Manual

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VSH87D, VSH87DL
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Vakuum Transmitter
Vacuum Transducer
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Operating Instructions

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Summary of Contents for Thyracont VSH87D

  • Page 1 VSH87D, VSH87DL VSH88D, VSH88DL VSH89D, VSH89DL Vakuum Transmitter Vacuum Transducer Betriebsanleitung Operating Instructions...
  • Page 2 vsh-de-171005...
  • Page 3: Table Of Contents

    Produktbeschreibung ..............6 Installation ..................7 Hinweise zur Installation ............7 Vakuumanschluss ..............7 Elektrischer Anschluss ............... 8 3.3.1 Anschluss an Thyracont Anzeigegeräte ......8 3.3.2 Kundeneigene Spannungsversorgung ....... 9 Betrieb ................... 10 Allgemeines ................10 Bedienung des VSH ..............11 Degas ..................
  • Page 4: Hinweise Für Ihre Sicherheit

    Hinweise für Ihre Sicherheit  Lesen und befolgen Sie alle Punkte dieser Anleitung  Informieren Sie sich über Gefahren, die vom Gerät ausgehen und Gefahren, die von Ihrer Anlage ausgehen  Beachten Sie die Sicherheits- und Unfall-Verhütungsvorschriften  Prüfen Sie regelmäßig die Einhaltung aller Schutzmaßnahmen ...
  • Page 5: Vakuum Transmitter Vsh

    Vakuum Transmitter VSH 2.1 Zur Orientierung Diese Betriebsanleitung ist gültig für Produkte mit den Artikelnummern VSH87D, VSH87DL, VSH88D, VSH88DL, VSH89D und VSH89DL. Sie finden die Artikelnummern auf dem Typenschild. Technische Änderungen ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten. 2.2 Lieferumfang Zum Lieferumfang gehören:...
  • Page 6: 2.3 Produktbeschreibung

    2.3 Produktbeschreibung Der Vakuum Transmitter VSH dient zur Absolutdruck-Messung in gasförmigen Medien im Bereich 1000 - 5,0x10 mbar. Das Gerät kann an ein Thyracont Anzeigegerät angeschlossen oder gemäß Anschlussbelegung mit einer kunden- eigenen Spannungsversorgung betrieben werden. Das analoge Mess-Signal 1,219V - 8,6V ist dabei über den gesamten Messbe- reich logarithmisch vom Druck abhängig.
  • Page 7: Installation

    Installation Hinweise zur Installation Keine eigenmächtigen Umbauten oder Veränderungen am Gerät vornehmen! Aufstellungsort: Innenräume Für nicht vollklimatisierte Betriebsräume gilt: Temperatur: +5°C ... +60°C Rel. Luftfeuchte: max. 80% bis 30°C, max. 50% bei 40°C, nicht betauend Luftdruck: 860 - 1060 hPa (mbar) Vakuumanschluss Schmutz und Beschädigungen, insbesondere am Flansch, be- einträchtigen die Funktion dieses Gerätes.
  • Page 8: Elektrischer Anschluss

    Prozessmedien führen. Elektrischer Anschluss 3.3.1 Anschluss an Thyracont Anzeigegeräte Wird der Transmitter an einem Thyracont Anzeigegerät betrieben, ist ein geeig- netes Messkabel zu verwenden (siehe Zubehör). Anschluss des Transmitters niemals mit Spannung führendem Kabel herstellen! Stecker am Transmitter einstecken und mit Schrauben sichern. Gegenüberlie- genden Stecker am Anzeigegerät anstecken und sichern.
  • Page 9: Kundeneigene Spannungsversorgung

    3.3.2 Kundeneigene Spannungsversorgung Der Transmitter kann auch mit anderen Anzeigegeräten oder kundeneigener Spannungsversorgung betrieben werden. Die elektrische Verbindung ist unter Verwendung geeigneter Kabel EMV-gerecht gemäß untenstehender Pinbelegung herzustellen: Stecker Typ SubD, 15polig, männlich Pin 1: Identifikation: 39 kΩ Pin 2: Signal Output 0-10 VDC Pin 3: AGND...
  • Page 10: Betrieb

    Betrieb Allgemeines Messprinzip Der Vakuum Transmitter VSH besitzt eine interne Kombination aus Piranisensor, der die Wärmeleitfähigkeit von Gasen zur Vakuummessung nutzt, und einem Heißkathoden-Ionisationssensor nach Bayard Alpert. Beim Wärmeleitungssensor wird ein Wendel-Filament in einer Wheatstone Brückenschaltung auf eine konstante Temperatur aufgeheizt. Die notwendige Brückenspannung ist ein Maß...
  • Page 11: Bedienung Des Vsh

    Bedienung des VSH Das VSH besitzt eine Status-LED, welche folgende Betriebszustände signalisiert: Normalbetrieb / Heißkathode an (grün - Dauerleuchten) Normalbetrieb / Heißkathode aus (grün - langsames Blinken) (grün - schnelles Blinken) Initialisiere Eingabe rot - Dauerleuchten) Fehler ( (rot - langsames Blinken) Degas on Initialisiere Degas (rot - schnelles Blinken)
  • Page 12 Die Modelle VSH87DL, VSH88DL und VSH89DL verfügen zudem über ein gelb hinterleuchtetes LCD zur Anzeige des gemessenen Drucks. Liegt eine Betriebsstörung vor, wird dies durch ein rot hinterleuchtetes Display signalisiert. Zum Ändern der Anzeigeeinheit (mbar, Torr, hPa) während die Spannungsversorgung angeschlossen wird die Adj Taste gedrückt halten bis die Anzeige "Unit"...
  • Page 13 Über den ADJ-Taster am VSH können die Funktionen "Degas" und "Nachjustie- ren" aufgerufen werden (siehe Abschnitt 4.3 und 4.5). Status LED grün Normalbetrieb / BA aus Status LED grün Normalbetrieb / BA ein Status LED schnell blinkend Status LED grün langsam blinkend Dauerleuchten Status LED rot...
  • Page 14: Degas

    Degas Ablagerungen und adsorbierte Gasmoleküle auf den Elektroden des Heißkatho- densensors können zu erhöhtem Ausgasen im Ultrahochvakuum führen sowie andererseits Instabilitäten im Mess-Signal verursachen. In diesem Fall ist es angebracht, bei einem Druck unterhalb 2,0x10 mbar die Anode des Sensors durch Ausheizen von Ablagerungen und adsorbierten Gasmolekülen zu reinigen.
  • Page 15: Ausheizen

    Degas-Steuerung durch externes Spannungssignal Degas kann gestartet werden, indem Anschluss-Pin 9 (siehe Abschnitt 3.3.2) kurzzeitig (min. 20 ms) auf ein definiertes Potential gelegt wird. Je nach Einstel- lung des Software-Parameters "Degas Logic" (DL) startet das Ausheizen, wenn Pin 9 kurzzeitig auf GND gelegt wird (Parameterwert 0, aktiv low, Stan- dardeinstellung ab Werk) oder kurzzeitig auf 3 …...
  • Page 16 Beim Nullabgleich sollte der Ist-Druck kleiner 5,0x10 mbar sein. Um optimale Ergebnisse beim Nachjustieren zu erzielen, emp- fehlen wir vor jedem Abgleich eine Warmlaufphase von mindestens 10 Minuten beim jeweiligen Kalibrierdruck zu be- achten. Zum Justieren den Gummistopfen über dem Taster "ADJ" entfernen (1), dann mit einem dünnen Schraubendreher oder ähnlichem Hilfsmittel mehrmals kurz auf den Taster drücken (2), bis die Status-LED schnell orange zu blinken be- ginnt.
  • Page 17: Kommunikation

    Wert zwischen 1 und 16 einzustellen (2). Danach den Gummistopfen wieder einsetzen. Bei der Kommunikation werden die Telegramme gemäß Thyracont Protokoll Version V2 als ASCII-Code übertragen. Ausführliche Informationen hierzu finden Sie in der gesonderten Beschreibung "Thyracont Communication Protocol".
  • Page 18: Befehlsübersicht

    Befehlsübersicht Command Code Type of Device Product Name Serial Number Device Serial Number Head (Sensor) Version Device Version Firmware Version Bootloader Baud Rate Response Delay Device Restart Measurement Range Measurement Value Measurement Value 1 (Pirani) Measurement Value 3 (Hot Cathode) Display Unit Display Orientation Relay 1...
  • Page 19: Geräte-Parameter Und Information

    Das bisherige Schnittstellen-Protokoll der Version V1 wird auch weiterhin von allen Smartline Geräten unterstützt! Telegramme, die gemäß Protokollversion 1 aufgebaut sind, können somit weiter verwendet werden. Geräte-Parameter und Information Type of Device TD: Abfragen des Gerätetyps, z.B. VSH208 Product Name PN: Abfragen des Produktnamens, z.B.
  • Page 20: Messwertabfrage

    Messwertabfrage Measurement Range MR: Abfragen des Messbereichs, z.B. beim VSH 1000 … 5x10 mbar Measurement Value MV: Abfragen des aktuell gemessenen Druckwertes. Measurement Value M1: Abfragen des aktuell vom Pirani-Sensor gemessenen Druckwertes. Measurement Value M3: Abfragen des aktuell vom Heißkathodensensor gemessenen Druckwertes. Nicht verfügbar bei ausgeschalteter Heißkathode.
  • Page 21: Schaltpunkte

    Schaltpunkte Der VSH besitzt 2 unabhängige, potentialfreie Relais-Schalter. Diese sind als Umschalter gemäß der in Abschnitt 3.3.2 beschriebenen Pinbelegung am An- schluss-Stecker nach außen geführt. Relay R1, R2: Die Relais können unabhängig voneinander für verschiedene Schaltmodi konfi- guriert werden, der Parameter dient zum Abfragen und Einstellen dieser Schaltmodi.
  • Page 22: Nachjustieren

    Die Einstellung T[p1] = F[p2] ist nicht erlaubt! Ein zu kleiner Abstand der beiden Schaltdrücke kann zum Fla- ckern und zur Beschädigung des Relais führen! Einstellung E: Relais zieht an bei Gerätefehler. Einstellung !E: Relais fällt ab bei Gerätefehler. Einstellung U: Relais zieht an bei Messbereichsunterschreitung.
  • Page 23: Sensor Parameter

    Um optimale Ergebnisse beim Nachjustieren zu erzielen, emp- fehlen wir vor jedem Abgleich eine Warmlaufphase von mindestens 10 Minuten beim jeweiligen Kalibrierdruck zu be- achten. Sensor Parameter DeGas (DG) Ablagerungen und adsorbierte Gasmoleküle auf den Elektroden des Heißkatho- densensors können zu erhöhtem Ausgasen im Ultrahochvakuum führen sowie andererseits Instabilitäten im Mess-Signal verursachen.
  • Page 24 Modus Wertangleichung - Sensor Transition (ST) Im VSH erfolgt standardmäßig ein kontinuierlicher Übergang zwischen Pirani- und Heißkathodenbereich. Dabei findet eine Wertangleichung statt. Um das Verhalten des Transmitters den Prozessanforderungen optimal anzu- passen, können mit dem Parameter "Sensor Transition" (ST) per RS485 folgende Optionen konfiguriert werden: "0": keine Wertangleichung, d.h.
  • Page 25 Filament Control (FC) Der Bayard Alpert Heißkathodensensor des VSH ist mit zwei Filamenten ausge- stattet. Dieser Parameter steuert, in welcher Weise die beiden Filamente benutzt werden: "0": (Default) Filament 1 aktiv, bei Defekt wird auf Filament 2 umgeschaltet "1": nur Filament 1 wird benutzt "2": nur Filament 2 wird benutzt "3":...
  • Page 26 Gasart-Korrekturfaktoren - Gas Correction Factor C1 / C3 Das Mess-Signal des VSH ist gasartabhängig. Das Gerät ist auf N bzw. trocke- ne Luft abgeglichen. Für andere Gase kann die Druckausgabe unterhalb 0,1 mbar korrigiert werden, indem Korrekturfaktoren für beide Sensortypen via RS485 gesetzt werden.
  • Page 27: Vacugraph Tm Software

    VacuGraph Software Die Software VacuGraph wurde speziell für den Einsatz mit Thyracont Messge- räten entwickelt und ist für die Betriebssysteme Windows und Android erhältlich. Sie ermöglicht neben dem Plotten und Speichern von Messdaten auch das bequeme Konfigurieren aller Geräteparameter. Auch als Set SLZUB mit...
  • Page 28: Wartung Und Service

    Elektronik oder Sensor Gerät einschicken oder "ERROR1" via RS485 defekt Sensor ersetzen Status LED dauer-rot Status LED dauer-orange Heißkathode Filament 1 ggfs. Sensor ersetzen defekt Access code "7" via RS485 Fehlermeldung / Warnung siehe gesonderte Beschrei- bung Thyracont Communication Protocol vsh-de-171005...
  • Page 29 vsh-de-171005...
  • Page 30: Technische Daten

    Technische Daten VSH87 ∅40 VSH89 ∅70 VSH88 ∅52 Messprinzip Wärmeleitfähigkeit Pirani / Heißkathode Bayard Alpert gasartabhängig Messbereich 1000 - 5,0x10 mbar (750 - 5,0x10 Torr) Max. Überlast 4 bar abs. Genauigkeit 1000 … 10mbar: ca. 30 % v. Messwert 10 … 1x10 mbar: 10 % v.
  • Page 31 Degas Methode ohmsche Heizung der Anode Reaktionszeit 50 ms (Ein-/Umschalten Emissionsstrom < 2s) Betriebstemperatur 5...60 Lagertemperatur -40...+65 Ausheiztemperatur max. 180 °C am Flansch (Spannungsversorgung ausge- schaltet) Spannungsversorgung 20 - 30 VDC Leistungsaufnahme max. 8 W , zusätzlich 1 W für Degas, 0,8 W für Relais und LCD Ausgangssignal 0 - 10 VDC, min.
  • Page 32: Konformitätserklärung

    Konformitätserklärung vsh-de-171005...
  • Page 33 Installation ..................37 Notes for Installation ..............37 Vacuum Connection ..............37 Electrical Connection ............... 38 3.3.1 Operation With Thyracont Display Unit ......38 3.3.2 Operation With Other Supply And Evaluation Units ..39 Operation ..................40 General ..................40 Operating The VSH ..............
  • Page 34: Safety Instructions

    Safety Instructions  Read and follow the instructions of this manual  Inform yourself regarding hazards, which can be caused by the product or arise in your system  Comply with all safety instructions and regulations for accident prevention  Check regularly that all safety requirements are being complied with ...
  • Page 35: Vacuum Transducer Vsh

    Vacuum Transducer VSH For Orientation This operating instructions describe installation and operation of products with article numbers VSH87D, VSH87DL, VSH88D, VSH88DL, VSH89D and VSH89DL. The article number can be found on the product's type label. Technical modifica- tions are reserved without prior notification.
  • Page 36: Product Description

    Product Description The VSH vacuum transducer measures absolute pressure in gaseous media in the range of 1000 - 5.0x10 mbar. The transducer can be connected to Thy- racont display and control units or to customer related power supply and evaluation units in compliance with pin assignment. The analog output signal 1.219V - 8.6V has a logarithmic dependence on pressure over the whole range.
  • Page 37: Installation

    Installation Notes for Installation Unauthorized modifications or conversions of the instrument are not allowed! Installation location: Indoor For not fully air conditioned open buildings and operation rooms: Temperature: +5°C ... +60°C Rel. Humidity: max. 80% up to 30°C, max. 50% at 40°C, not condensing Air pressure: 860 - 1060 hPa (mbar) Vacuum Connection...
  • Page 38: Electrical Connection

    Electrical Connection 3.3.1 Operation With Thyracont Display Unit For operation of the transducer with a Thyracont display and control unit a suitable measurement cable must be used (see accessories). Do not connect or disconnect the transducer when the cable is on circuit! Connect the cables plug to the transducer and secure it with the screw.
  • Page 39: Operation With Other Supply And Evaluation Units

    3.3.2 Operation With Other Supply And Evaluation Units The transducer can be operated with other customer related display units or voltage supplies. The electrical connection is to be made by means of suitable cables considering EMI demands and according to the pin description shown below: Socket Type SubD, 15pole, male Pin 1:...
  • Page 40: Operation

    Operation General Measurement Principle The VSH vacuum transducer is equipped with an internal combination sensor of type Pirani / Hot Cathode. The Pirani principle uses the heat conduction of gases for measuring vacuum. A sensor filament in a Wheatstone circuit is heated to a constant temperature, so the bridge voltage is a measure for total gas pressure.
  • Page 41: Operating The Vsh

    Operating The VSH The VSH is equipped with a status LED which signalizes the following operation- al states: Normal Operation / Hot Cathode on (green LED continuously on) Normal Operation / Hot Cathode off (green LED flashing slowly) Initializing Input (green LED flashing quickly) Error (red LED continuously on)
  • Page 42 In addition models VSH87DL, VSH88DL and VSH89DL have an LCD with yellow backlight that displays the measured actual pressure. In case of an operation error or malfunction the display is illuminated by a red background color. In order to change the display unit (mbar, Torr, hPa) hold the Adj key pressed while connecting power supply until the display shows "Unit".
  • Page 43 By means of the ADJ pushbutton of the VSH "degas" and "adjustment" functions can be started. Status LED green Normal Operation / BA off Status LED green Normal Operation / BA on Status LED flashing quickly Status LED green flashing slowly continuously on Status LED red Status LED green...
  • Page 44: Degas

    Degas Deposition or adsorbed gas molecules on the electrodes of the hot cathode sensor may lead to increased degassing in ultrahigh vacuum or even cause instabilities of the measurement signal. In such cases it is appropriate to clean the anode of the sensor from such depos- ited material and adsorbed gas molecules by degassing.
  • Page 45: Bake-Out

    Degas control by external voltage signal Degas can be started simply by connecting Pin 9 (see chapter 3.3.2) to a defined voltage level for a short moment (min. 20 ms). Depending on the setting of soft- ware parameter "Degas Logic" the degas procedure starts, as soon as pin 9 is connected to GND for a short moment (parameter set to 0, active low, default setting) or connected to 3 …...
  • Page 46 For zero adjustment actual pressure should be less than 5,0x10 mbar. To achieve optimum results of the adjustment we recommend to consider a warm-up of at least 10 minutes at the appropriate calibration pressure before any adjustment. For adjustment first remove the rubber cap above the ADJ button (1), then press the pushbutton several times by means of a screwdriver or other suitable tool (2) until the status LED starts quickly flashing orange.
  • Page 47: Communication

    (2). Afterwards insert the rubber cap again. Communication telegrams are transmitted as ASCII text according to the Thy- racont protocol version V2. Detailed information is provided in the separate description "Thyracont Communication Protocol". Download link: www.thyracont-vacuum.com/download-center/ The analog output signal 0-10V is simultaneously available with...
  • Page 48: Survey Of Commands

    Survey of Commands Command Code Type of Device Product Name Serial Number Device Serial Number Head (Sensor) Version Device Version Firmware Version Bootloader Baud Rate Response Delay Device Restart Measurement Range Measurement Value Measurement Value 1 (Pirani) Measurement Value 3 (Hot Cathode) Display Unit Display Orientation Relay 1...
  • Page 49: Device Parameters And Information

    The previous communication protocol version V1 will further- more be supported by all Smartline devices! Therefore all telegrams built according to protocol version 1 can further be used. Device Parameters And Information Type of Device TD: Query of device type, e.g. VSH208 Product Name PN: Query of product name, e.g.
  • Page 50: Measurement Query

    Measurement Query Measurement Range MR: Query measurement range of the gauge, e.g. 1000 … 5x10 mbar for VSH. Measurement Value MV: Query current pressure measurement. Measurement Value M1: Query current pressure measurement of the Pirani sensor. Measurement Value M3: Query current pressure measurement of the hot cathode sensor. Not available when hot cathode is switched off.
  • Page 51: Switchpoints

    Switchpoints The VSH provides 2 independent, potential-free relay switchpoints. These are available as change-over switches at the connector according to the pin assign- ment described in chapter 3.3.2. Relay R1, R2: The relays can be independently configured for various switching modes. The Parameter is used to query and set these switching modes.
  • Page 52: Readjustment

    Setting T[p1] = F[p2] is forbidden! A gap between the thresholds being too small will result in flickering of the relay and can even cause damage to the relay! Setting E: Relay closes in case of a device error. Setting !E: Relay opens in case of a device error.
  • Page 53: Sensor Parameters

    To achieve optimum results of the adjustment we recommend to consider a warm-up of at least 10 minutes at the appropriate calibration pressure before any adjustment. Sensor Parameters DeGas (DG) Deposition or adsorbed gas molecules on the electrodes of the hot cathode sensor may lead to increased degassing in ultrahigh vacuum or even cause instabilities of the measurement signal.
  • Page 54: Sensor Transition St

    Sensor Transition (ST) By default the VSH performs a continuous transition between Pirani and hot cathode range whereupon an assimilation of the sensor signals is carried out. In order to adapt the performance of the transducer to the requirements of the vacuum process the following options can be configured via RS485 by means of parameter "Sensor Transition"...
  • Page 55: Filament Control Fc

    Filament Control (FC) The Bayard Alpert hot cathode sensor of the VSH is equipped with two filaments. This parameter defines in which manner these filaments will be used: "0": (Default) Filament 1 active, in case of a defect the sensor will switch to Filament 2 "1": only Filament 1 will be used...
  • Page 56 Gas Correction Factor C1 / C3 The output signal of the VSH depends on type and composition of the gas being measured. The unit is adjusted for N and dry air. For other gases the pressure display can be corrected below 0.1 mbar by setting correction factors for both sensor types via RS485.
  • Page 57: Vacugraph Tm Software

    VacuGraph Software VacuGraph software has been especially developed for use with Thyracont gauges and is available for Windows and Android operating systems. VacuGraph features plotting and saving of measurement data as well as a comfortable way of configuring all device parameters.
  • Page 58: Maintenance And Service

    "ERROR1" via RS485 sensor replace sensor Status LED continuously red Status LED continuously hot cathode filament 1 if appropriate replace orange defective sensor Access code "7" via RS485 Error message / warning see separate documenta- tion Thyracont Communication Protocol vsh-de-171005...
  • Page 59 vsh-de-171005...
  • Page 60: Technical Data

    Technical Data VSH87 ∅40 VSH89 ∅70 VSH88 ∅52 Measurement Principle Heat conduction Pirani / Hot Cathode Bayard Alpert depending on gas type Measurement Range 1000 - 5.0x10 mbar (750 – 5.0x10 Torr) Max. Overload 4 bar abs. Accuracy 1000 … 10 mbar: Approx. 30 % f. reading 10 …...
  • Page 61 Degas Method ohmic heating of the anode Reaction Time 50 ms (switching of emission current < 2s) Operating Temperature 5...60°C Storage Temperature -40...+65 °C Bake Out temperature max. 180°C at the flange (voltage supply switched-off) Voltage Supply 20 - 30 VDC Power Consumption max.
  • Page 62: Declaration Of Conformity

    Declaration of Conformity vsh-de-171005...
  • Page 63 vsh-de-171005...
  • Page 64 vsh-de-171005...

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