Name: Jak zbudować pakiet sprężyny próżniowej do obracających się mierników wirnika? (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Poznaj konstrukcję pakietu sprężynowego do transportu mierników wirnika obrotowego. Ta metoda zapewnia stabilizację wirnika w próżni i chroni współczynnik kalibracji przed uszkodzeniami mechanicznymi.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Autorzy są wdzięczni za pomoc naukowcowi z NIST Danielowi Husseyowi, naukowcowi zajmującemu się obrazowaniem neutronów, za pomoc w wykonywaniu zdjęć rentgenowskich neutronów.

1. Zaopatrz się w niestandardowe części do mechanizmu transportu sprężyn
<ol>
	<li>Zaopatrz się w sprężyny, pręt gwintowany, tuleje dystansowe, nakrętki i podkładki. Przedmioty te są wymienione na Liście Określonych Materiałów/Wyposażenia. Kup sprężyny i tuleje dystansowe przed wyprodukowaniem uchwytu kulowego. Do wszystkich materiałów należy używać stali nierdzewnej 18-8 (z wyjątkiem 303) lub najlepiej stali nierdzewnej 316.</li>
	<li>Zaopatrz się w wirnik. Wirnik jest łożyskiem kulkowym o średnicy 4,5 mm wykonanym ze stali nierdzewnej 440C lub stali stopowej E52100.</li>
	<li>Zaopatrz się w zawór kątowy wymieniony w wykazie określonych materiałów/wyposażenia.</li>
</ol>
2. Zaopatrz się w materiały do kontenera transportowego
<ol>
	<li>Zaopatrz się w kontener transportowy. Używaj formowanych rotacyjnie, polietylenowych futerałów z twardą skorupą z chronionymi wgłębieniami, ponieważ był to typ futerałów, które zostały pomyślnie przetestowane. Obudowa znajdująca się na Liście Określonych Materiałów/Wyposażenia spełnia minimalne wymagania dotyczące przestrzeni wewnętrznej.</li>
	<li>Zaopatrz się w opakowanie piankowe.
	<ol>
		<li>Zaopatrz się w piankę poliuretanową (estrową) 2# (32 kg /m 3). Kup wystarczającą ilość pianki estrowej, aby wypełnić górną i dolną część pojemnika transportowego. Kup kawałek 5 cm pianki estrowej z kartonu na jajka.</li>
		Zaopatrz się w <li>piankę polietylenową 2# (PE) o grubości 7,6 cm i wystarczająco dużej powierzchni, aby pokryć szerokość i głębokość kontenera transportowego.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Zakup i produkcja niestandardowych części do mechanizmu transportu sprężynowego 
Uwaga: Przykładowe rysunki niestandardowych części opisanych w tej sekcji są podane na rysunkach 2-4. 
<ol>
	<li>Twórz i przesyłaj rysunki do niestandardowego dostawcy lub sklepu wewnętrznego w celu wyprodukowania gilzy / kołnierza naparstka z wirującym wirnikiem (SRG). Wymiary krytyczne podano na rysunku 2. Producent niestandardowy musi być zaznajomiony z technikami produkcji w ultrawysokiej próżni (UHV). Naparstek jest stosunkowo prosty w produkcji i mieści się w możliwościach wielu firm produkujących komponenty próżniowe.</li>
	<li>Zaopatrz się w zęby, które utrzymują głowicę SRG na kołnierzu (patrz Rysunek 1). Można je usunąć z komercyjnego zespołu naparstka/kołnierza SRG, który jest dostarczany z elektroniczną jednostką sterującą SRG. Każdy ząb jest utrzymywany na miejscu za pomocą pojedynczej (zwykle metrycznej główki z gniazdem sześciokątnym) z podkładką zabezpieczającą i można go usunąć przez odkręcenie za pomocą odpowiedniego klucza (takiego jak klucz imbusowy metryczny).
	<ol>
		<li>Alternatywnie, wyprodukuj je u tego samego dostawcy, który dostarcza naparstek/kołnierz, jak w poprzednim kroku, ale nie trzeba stosować technik produkcji ultrawysokiej próżni. Wykonaj dokładne kopie komercyjnych zębów SRG.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotuj i prześlij rysunki prostego adaptera do łączenia kołka M6 na zaworze kątowym z kołkiem z gwintem 8-32 (standardowy amerykański sprzęt). Zobacz rysunek 3.</li>
	<li>Sporządzanie i przesyłanie rysunków do produkcji uchwytu na kulę. Wymiary krytyczne podano na rysunku 4. Wykonaj uchwyt kulowy ze stali nierdzewnej 316L zgodnie z technikami produkcji UHV. Przyspawaj uchwyt kulowy do jednego końca sprężyny. Przyspawaj sczepianie drugi koniec sprężyny do wspornika. Wyczyść wszystkie części zgodnie z procedurą czyszczenia podaną w rozdziale 5.</li>
	<li>Przytnij kołek z gwintem 8-32 na długość 18 mm i wyczyść zgodnie z opisem w rozdziale 5.</li>
</ol>
4. Wykonanie niestandardowego wycięcia z pianki
<ol>
	<li>Wykonaj wycięcie na sprężynowy mechanizm transportowy w piance PE. Postępuj zgodnie z konturami zespołu zaworu tak dokładnie, jak to możliwe. Zrób to ręcznie za pomocą ostrego noża uniwersalnego; Alternatywnie, kontur może zostać profesjonalnie wycięty przez dostawcę opakowań.</li>
	<li>Należy użyć wymiarów zaworu podanych przez producenta zaworu oraz wymiarów gilzy/kołnierza podanych na rysunku 2. Wytnij miejsce na gilzę na tyle duże, aby pomieścić zęby (1,5 cm x 3,8 cm).</li>
</ol>
5. Czyszczenie elementów odkurzacza 
<ol>
	<li>Przed montażem wyczyść wszystkie elementy odkurzacza pod kątem ultrawysokiej próżni (UHV). Zalecana przez nas procedura czyszczenia jest następująca.
	<ol>
		<li>Części próżniowe należy obsługiwać za pomocą rękawic nitrylowych, lateksowych lub winylowych. Nie dotykaj gołymi rękami.</li>
		<li>Części należy czyścić łagodnym detergentem (takim jak wymieniony na liście materiałów/sprzętu) rozpuszczonym w wodzie destylowanej lub dejonizowanej i niestrzępiącą się szmatką.</li>
		<li>Umieść części w kąpieli z łagodnym detergentem rozpuszczonym w wodzie destylowanej lub dejonizowanej i umieść w myjce ultradźwiękowej na 20 minut.</li>
		<li>Dokładnie spłucz części wodą destylowaną lub dejonizowaną.</li>
		<li>Przykryj części acetonem i umieść w myjce ultradźwiękowej na 20 minut.</li>
		<li>Usuń części z acetonu. Przykryj części etanolem i umieść w myjce ultradźwiękowej na 20 minut.</li>
		<li>Usuń części z etanolu. Dokładnie spłucz wodą destylowaną lub dejonizowaną.</li>
		<li>Przedmuchaj części do sucha suchym azotem lub czystym, suchym powietrzem.</li>
		<li>Pozostaw części do wyschnięcia na powietrzu na niestrzępiącej się ściereczce o jakości do pomieszczeń czystych przez 24 godziny.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Montaż sprężynowego mechanizmu transportowego
<ol>
	<li>Podczas montażu należy nosić rękawice nitrylowe, winylowe lub lateksowe. Nie dotykaj części odkurzacza gołymi rękami.</li>
	<li>Zbierz niezbędne narzędzia: szczypce półokrągłe, klucz nasadowy do nakrętki 8-32, klucz do adaptera, linijkę lub suwmiarkę. Wytrzyj linijkę/mikrometr do czysta etanolem; Wyczyść wszystkie inne narzędzia, postępując zgodnie z procedurą opisaną w kroku 5.</li>
	<li>Zbierz niezbędne części: zawór, gilzę, łożysko kulkowe, uchwyt kulkowy/zespół sprężyny (patrz krok 3.5), kołek 8-32 o długości 18 mm, adapter gwintu, nakrętki i podkładki zabezpieczające, klucz imbusowy 3 mm i taśmę maskującą. Zobacz rysunek 5.</li>
	<li>Montaż sprężynowego mechanizmu transportowego:
	<ol>
		<li>Całkowicie zamknij zawór kątowy, obracając go zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż się zatrzyma.</li>
		<li>Patrząc przez porty zaworu, zidentyfikuj kołek M6 wyśrodkowany na gnieździe zaworu.</li>
		<li>Przykręć adapter dokładnie do kołka M6. Włóż klucz lub szczypce do czyszczenia UHV przez port, aby adapter był jak najbardziej dopasowany.</li>
		<li>Włóż kołek 8-32 do drugiego końca adaptera. Dokręć tak mocno, jak to możliwe. Kołek 8-32 będzie wystawał przez adapter i dociskał się do kołka M6.</li>
		<li>Umieść podkładkę zabezpieczającą na kołku 8-32, a następnie nakrętkę. Dokręć nakrętkę za pomocą czystego klucza nasadowego lub szczypiec. Na tym etapie zawór może być zamknięty, aby ułatwić dokręcanie.</li>
		<li>Umieść nakrętkę na kołku 8-32. Obróć go, aż prawie dotknie nakrętki na drugim końcu. Umieść podkładkę zabezpieczającą na kołku 8-32.</li>
		<li>Przymocuj sprężynę/uchwyt kulowy do kołka 8-32 za pomocą wspornika. Obróć wspornik, aż dotknie podkładki zabezpieczającej. 
		Uwaga: Poniższa procedura opisuje, jak sprawdzić regulację długości zespołu sprężyny, patrz rysunek 6.</li>
		<li>Umieść wirnik w niestandardowym naparstku i zabezpiecz go magnesem (z komercyjnego SRG), umieszczając go na końcu gilzy i mocując taśmą maskującą. Wirnik znajduje się teraz na końcu naparstka.</li>
		<li>Nasuń naparstek na sprężynę/uchwyt kulki, zatrzymaj się, gdy uchwyt kulki dotknie piłki. Zmierz szczelinę między kołnierzem zaworu a kołnierzem naparstka, jak pokazano na rysunku 6.
		<ol>
			<li>Jeżeli szczelina mieści się w zakresie od 2 mm do 6 mm, należy przejść do kroku 6.4.10.2). Szczelina nominalna wynosi 3 mm, ale szczelina w zakresie jest wystarczająca od 2 do 6 mm. Odstęp mniejszy niż 2 mm jest niedopuszczalny.</li>
			<li>Zdejmij zespół gilzy/kołnierza i odłóż na bok. Jeśli odstęp był mniejszy niż 2 mm, obróć wspornik w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby zwiększyć odstęp. Jeśli szczelina była większa niż 6 mm, obróć wspornik zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby zmniejszyć odstęp. Wróć do kroku 6.4.10.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Zdejmij zespół gilzy/kołnierza i odłóż na bok. Jeśli odstęp był mniejszy niż 2 mm, obróć wspornik w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby zwiększyć odstęp. Jeśli szczelina była większa niż 6 mm, obróć wspornik zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby zmniejszyć odstęp. Wróć do kroku 6.4.10.</li>
		<li>Dokręć nakrętkę do wspornika.</li>
		<li>Otwórz zawór, obracając go w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zamontuj kołnierz:
	<ol>
		<li>Usuń wirnik, usuwając taśmę maskującą i magnes i ostrożnie pozwalając wirnikowi wytoczyć się z gilzy.</li>
		<li>Przymocuj dwa zęby do kołnierza za pomocą podkładki zabezpieczającej i włożonej przez tylną stronę niestandardowego kołnierza/naparstka. Podkładka zabezpieczająca i śruba są dostarczane przez komercyjną firmę SRG. Podkładka zabezpieczająca i śruba nie muszą być czyszczone w celu uzyskania bardzo wysokiej próżni.</li>
		<li>Obróć zęby tak, aby były ustawione względem siebie prostopadle, jak na rysunku 1 i rysunku 9.</li>
		<li>Sprawdź zęby pod kątem prostoliniowości, wsuwając głowicę SRG na gilzę. Głowa powinna się swobodnie przesuwać.</li>
		<li>Dokręć obie po raz ostatni i ponownie sprawdź wyrównanie, jak w kroku 6.5.3.</li>
		<li>Umieść wirnik z powrotem w naparstku i zabezpiecz magnesem i taśmą maskującą.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kompletny zespół transportu sprężyny:
	<ol>
		<li>Umieść miedzianą lub posrebrzoną miedzianą uszczelkę na porcie zaworu.</li>
		<li>Umieść wirnik w gilzie (jeśli nie jest już w gilzie z kroku 6.5.6).</li>
		<li>Nasuń zespół kołnierza/gilzy na sprężynę/uchwyt kulowy. Ustaw kołnierz w taki sposób, aby śruba ustalająca w zębach była skierowana w dół, gdy zawór jest przymocowany do komory.</li>
		<li>Za pomocą i nakrętek 1/4-28 przymocuj kołnierz do zaworu.</li>
		<li>Zamknij zawór.</li>
		<li>Usuń magnes i taśmę przytrzymującą piłkę.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. Złóż kontener transportowy
<ol>
	<li>Przytnij piankę estrową do rozmiaru pojemnika transportowego. Grubość pianki będzie zależeć od wysokości pojemnika. Umieść na dnie piankę o grubości co najmniej 7.6 cm. Rysunek 7 przedstawia zespół pianki.</li>
	<li>Umieść wycięcie z pianki PE na wierzchu pianki estrowej.</li>
	<li>Umieść warstwę pianki estrowej w pokrywce. Minimalna grubość powinna wynosić 7,6 cm. Rysunek 8 przedstawia ostateczne rozmieszczenie sprężynowego mechanizmu transportowego. Użyj czystej folii aluminiowej i plastikowej zaślepki (dołączonej do zaworu), aby chronić otwarty koniec portu zaworu podczas transportu.</li>
</ol>
8. Korzystanie z mechanizmu transportu sprężynowego
<ol>
	<li>Montaż i zawieszenie wirnika: 
	Uwaga: Rysunek 9 przedstawia zamontowany sprężynowy mechanizm transportowy z zamocowaną głowicą. Pierwszym krokiem jest wyjęcie sprężynowego mechanizmu transportowego z kontenera transportowego. W dalszej części zakłada się, że czytelnik jest zaznajomiony z działaniem miernika wirującego wirnika. Szczegóły dotyczące obsługi sterownika znajdują się w instrukcji obsługi sterownika. Zakłada się również, że czytelnik jest zaznajomiony z technologią wysokiej próżni.
	<ol>
		<li>Zdejmij zaślepkę i folię z otwartego portu sprężynowego mechanizmu transportowego. Podłącz otwarty port do portu DN 40 (CF 2.75") w komorze próżniowej za pomocą nowej miedzianej lub posrebrzanej miedzianej uszczelki i zestawu 1/4-28. Orientacja zaworu będzie zależeć od orientacji zębów. Właściwa orientacja jest pokazana na rysunku 9. Ząb ze śrubą ustalającą skierowany jest w dół. Wsuń głowę na gilzę, orientacja naparstka powinna być pionowa z dokładnością do 2°. Sprawdź orientację za pomocą poziomicy.</li>
		<li>Opróżnij komorę próżniową do poziomu poniżej 10-3 Pa. Powoli otwórz zawór mechanizmu transportu sprężyny.</li>
		<li>Przymocuj głowicę do kontrolera. Włącz kontroler i zawieś piłkę.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Demontaż sprężynowego mechanizmu transportowego
	<ol>
		<li>Odwiesz wirnik za pomocą sterownika elektronicznego. Wyłącz kontroler.</li>
		<li>Zamknij zawór mechanizmu transportowego sprężyny.</li>
		<li>Zdejmij głowę.</li>
		<li>Komora próżniowa odpowietrzania.</li>
		<li>Zdemontować mechanizm transportu sprężyny, odkręcając port zaworu od komory próżniowej.</li>
		<li>Umieść czystą folię i plastikową zaślepkę na otwartym porcie sprężynowego mechanizmu transportowego. Umieść sprężynowy mechanizm transportowy w wycięciu w kontenerze transportowym.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Fremerey, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+spinning+rotor+gauge%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Sci.+Technol.+A%22%5BJournal%5D)">The spinning rotor gauge.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 3 (3), 1715-1720 (1985).</li>
<li>Jousten, K. Chapter 13, Total Pressure Vacuum Gauges. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJousten%2C+K+%22Handbook+of+Vacuum+Technology%22">Handbook of Vacuum Technology</a>. Jousten, K. , Wiley-VCH. Weinheim. 573-583 (2008).</li>
<li>Berg, R. F., Fedchak, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIST+Calibration+Services+for+Spinning+Rotor+Gauge+Calibrations%5BTitle%5D)+AND+%22NIST+Special+Publication%22%5BJournal%5D)">NIST Calibration Services for Spinning Rotor Gauge Calibrations.</a> NIST Special Publication. , 250-293 (2015).</li>
<li>Messer, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercomparison+of+Nine+National+High-vacuum+Standards+under+the+Auspices+of+the+Bureau+International+des+Poids+et+Mesures%5BTitle%5D)+AND+%22Metrologia%22%5BJournal%5D)">Intercomparison of Nine National High-vacuum Standards under the Auspices of the Bureau International des Poids et Mesures.</a> Metrologia. 26, 183-195 (1989).</li>
<li>Jousten, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Results+of+the+regional+key+comparison+Euromet.M.P-K1.b+in+the+pressure+range+from+3+x+10+Pa+to+0.9+Pa%5BTitle%5D)+AND+%22Metrologia%22%5BJournal%5D)">Results of the regional key comparison Euromet.M.P-K1.b in the pressure range from 3 x 10 Pa to 0.9 Pa.</a> Metrologia. 42 (1A), 07001(2005).</li>
<li>Jousten, K., Santander Romero, L. A., Torres Guzman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Results+of+the+key+comparison+SIM-Euromet.M.P-BK3+%28bilateral+comparison%29+in+the+pressure+range+from+3+x+10+Pa+to+0.9+Pa%5BTitle%5D)+AND+%22Metrologia%22%5BJournal%5D)">Results of the key comparison SIM-Euromet.M.P-BK3 (bilateral comparison) in the pressure range from 3 x 10 Pa to 0.9 Pa.</a> Metrologia. 42 (1A), 07002(2005).</li>
<li>Yoshida, H., Arai, K., Akimichi, H., Hong, S. S., Song, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Final+report+on+key+comparison+APMP.M.P-K3%3A+Absolute+pressure+measurements+in+gas+from+3+x+10+Pa+to+9+x+10+Pa%5BTitle%5D)+AND+%22Metrologia%22%5BJournal%5D)">Final report on key comparison APMP.M.P-K3: Absolute pressure measurements in gas from 3 x 10 Pa to 9 x 10 Pa.</a> Metrologia. 48 (1A), 07013(2011).</li>
<li>Fedchak, J. A., Bock, T. h, Jousten, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+key+comparison+CCM.P-K3.1+for+absolute+pressure+measurements+from+3+x+10+Pa+to+9+x+10+Pa%5BTitle%5D)+AND+%22Metrologia%22%5BJournal%5D)">Bilateral key comparison CCM.P-K3.1 for absolute pressure measurements from 3 x 10 Pa to 9 x 10 Pa.</a> Metrologia. 51 (1A), 07005(2014).</li>
<li>Fedchak, J. A., Arai, K., Jousten, K., Setina, J., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recommended+practices+for+the+use+of+spinning+rotor+gauges+in+inter-laboratory+comparisons%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement%22%5BJournal%5D)">Recommended practices for the use of spinning rotor gauges in inter-laboratory comparisons.</a> Measurement. 66, 176-183 (2015).</li>
<li>Rohl, P., Jitschin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+the+spinning+rotor+gauge+with+a+novel+transport+device+as+a+transfer+standard+for+high+vacuum%5BTitle%5D)+AND+%22Vacuum%22%5BJournal%5D)">Performance of the spinning rotor gauge with a novel transport device as a transfer standard for high vacuum.</a> Vacuum. 38 (7), 507-509 (1988).</li>
<li>Fedchak, J. A., Scherschligt, J., Sefa, M., Phandinh, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Building+a+spring-transport+package+for+spinning+rotor+gauges%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Sci.+Technol.+A%22%5BJournal%5D)">Building a spring-transport package for spinning rotor gauges.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 33 (3), (2015).</li>
<li>Hussey, D. S., Jacobson, D. L., Arif, M., Coakley, K. J., Vecchia, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+Fuel+Cell+Water+Metrology+at+the+NIST+Neutron+Imaging+Facility%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fuel+Cell+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">In Situ Fuel Cell Water Metrology at the NIST Neutron Imaging Facility.</a> J. Fuel Cell Sci. Technol. 7 (2), 021024(2010).</li>
<li>Chang, R. F., Abbott, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+reproducibility+of+the+accommodation+coefficient+of+the+spinning+rotor+gauge%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Sci.+Technol.+A%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the reproducibility of the accommodation coefficient of the spinning rotor gauge.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 25 (6), 1567-1576 (2007).</li>
</ol>

Sprzęt komercyjny został zidentyfikowany w tym dokumencie w celu ułatwienia zrozumienia i nie oznacza rekomendacji ani poparcia ze strony Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii, ani niekoniecznie oznacza, że zidentyfikowane materiały lub sprzęt są koniecznie najlepsze dostępne do tego celu. Autorzy nie mają nic więcej do ujawnienia.

Celem było zaprojektowanie sprężynowego mechanizmu transportowego o wystarczającej sile trzymania, tak aby wirnik pozostał unieruchomiony podczas transportu. Zaprojektowanie solidnego sprężynowego mechanizmu transportowego nie wystarczy, aby zapewnić, że wirnik pozostanie unieruchomiony, ponieważ na przykład upuszczenie mechanizmu z dużej wysokości na twardą powierzchnię może spowodować ogromny wstrząs. Siłę działającą na wirnik można znacznie zmniejszyć, umieszczając sprężynowy mechanizm transportowy w taki sposób, aby ...

Manometr wirującego wirnika (SRG) to manometr wysokiego ciśnienia używany do określania ciśnienia podciśnienia w zakresie od 1,0 x 10-4 Pa do 1,0 Pa. Zasadniczo jest to obracająca się stalowa kula, która jest zawieszona między dwoma magnesami trwałymi. Elektromagnesy służą do obracania lub "rozkręcania" piłki do określonej częstotliwości (zwykle 410 Hz); Piłka może się wtedy swobodnie obracać, ale szybkość rotacji będzie się zmniejszać z czasem z powodu zderzeń cząsteczek gazu w układzie próżniowym z powierzchnią piłki. Podciśnienie jest zatem związane z szybkością zwalniania stalowej kuli lub wirnika. Rysunek 1 przedstawia podstawowe elementy SRG: wirnik, gilzę, głowicę z połączeniowym oraz sterownik elektroniczny. Wirnik lub kula znajduje się w gilzie podczas pracy i zwykle nie jest obsługiwana ani widoczna dla użytkownika SRG. Naparstek jest podłączony do systemu próżniowego. Aby obsługiwać SRG, głowica jest nasunięta na gilzę. Głowica zawiera dwa magnesy trwałe i kilka zestawów cewek drutu używanych do stabilizacji pionowej i poziomej, napędzania wirnika i wykrywania obrotu. Sterownik elektroniczny interpretuje sygnał z cewki czujnikowej, dzięki czemu można dokonać pomiaru ciśnienia. W przypadku wirnika o idealnych warunkach powierzchniowych szybkość zwalniania jest związana z podciśnieniem przez podstawową fizykę. Aby dokonać pomiarów ciśnienia bezwzględnego za pomocą SRG, należy określić współczynnik kalibracji, znany jako efektywny współczynnik akomodacji. Efektywny współczynnik akomodacji zależy od rzeczywistych warunków powierzchni wirnika, takich jak chropowatość, zaadsorbowane gazy i zadrapania. Czynniki te mają tendencję do utrzymywania się na stałym poziomie w trakcie jego użytkowania. Dodatkowe informacje na temat SRG można znaleźć w innych źródłach. 1-3
SRG jest używany w aplikacjach, gdzie wymagane są pomiary próżni bezwzględnej. Na przykład laboratoria kalibracyjne często używają SRG jako absolutnego wzorca próżni. W tym przypadku manometry wysokiego ciśnienia są kalibrowane poprzez porównanie ich odczytu z odczytem SRG. Z kolei wzorzec SRG musi być okresowo kalibrowany poprzez wysłanie SRG do pierwotnego laboratorium kalibracyjnego w celu ponownego określenia jego współczynnika akomodacji. Głównymi laboratoriami kalibracyjnymi są zazwyczaj krajowe instytuty metrologiczne, takie jak National Institute of Standards and Technology (NIST). Laboratorium podstawowe określa współczynnik akomodacji SRG, porównując jego odczyt z pierwotnym wzorcem próżni, a następnie zwraca SRG do "wtórnego" laboratorium kalibracyjnego. SRG jest również używany jako wzorzec transferowy do porównywania wzorców między laboratoriami kalibracyjnymi lub krajowymi instytutami metrologicznymi. W tym zastosowaniu SRG jest transportowany w kraju lub za granicą między różnymi laboratoriami. 4-8 Podczas transportu mogą wystąpić zdarzenia, które zmienią współczynnik akomodacji. Przed wysyłką wirnik musi zostać odwieszony, a głowica usunięta; Wirnik następnie spoczywa na wewnętrznej ścianie gilzy. Podczas transportu powierzchnia wirnika ulega zmianom w wyniku mechanicznego działania między wirnikiem a gilzą z powodu wibracji i wstrząsów lub powierzchnia może się zmienić z powodu wystawienia wirnika na działanie gazów atmosferycznych i wilgoci. Zmiany te wpływają na długoterminową stabilność współczynnika akomodacji. Idealnie byłoby, gdyby wirnik pozostał w próżni i był unieruchomiony na czas transportu.
Historycznie, SRG były używane jako standardy transferu w kluczowych porównaniach standardów próżni między krajowymi instytutami metrologicznymi, gdzie SRG są wielokrotnie transportowane międzynarodowo między różnymi instytutami. 9 Podczas wczesnego, kluczowego porównania stwierdzono, że długoterminową stabilność współczynnika akomodacji SRG można poprawić poprzez zastosowanie sprężynowego mechanizmu transportowego, który zarówno unieruchamia wirnik, jak i utrzymuje go pod podciśnieniem podczas transportu. 1,10 Od tego czasu mechanizm transportu sprężynowego był wielokrotnie wykorzystywany w międzynarodowych porównaniach kluczowych. Niedawne badanie danych historycznych wykazało, że 90% tych porównań miało stabilność lepszą niż 0,75%, a 70% miało stabilność 0,5%. 9 W związku z tym zastosowanie sprężynowego mechanizmu transportowego w większości przypadków zapewni stabilność, która jest więcej niż wystarczająca w większości zastosowań.
Do tej pory w literaturze nie było zbyt wielu wskazówek, jak zbudować mechanizm transportu sprężynowego. Wiadomo, że wczesne wersje tych urządzeń nie są w stanie w pełni unieruchomić wirnika, ze względu na połączenie niewystarczająco zaprojektowanego pod kątem wytrzymałości i niewłaściwej obsługi podczas transportu. Te wczesne lekcje pokazują, że ważne jest zarówno zbudowanie solidnego sprężynowego mechanizmu transportowego, jak i odpowiednie zapakowanie go w sposób, który minimalizuje wstrząsy podczas transportu. Ten ostatni punkt jest krytyczny, ale często ignorowany. W tym miejscu opiszemy budowę solidnego sprężynowego mechanizmu transportowego oprócz prawidłowo skonstruowanego pakietu transportowego. Nasza konstrukcja opiera się na kilku prostych, sprawdzonych, inżynierskich zasadach, które umożliwiają zbudowanie wytrzymałego pakietu sprężynowo-transportowego, który minimalizuje możliwość awarii podczas transportu. Opisujemy również nasze testy wytrzymałości naszej konstrukcji. Dodatkowe informacje na temat metod badawczych można znaleźć w Fedchak i wsp. (2015). 11

<table><tbody><tr><td>Sprężyna, 3 N/m</td><td>Sprężyna Lee (www.leespring.com)</td><td>LC 042C 18 S316</td><td>Średnica zewnętrzna 0,240&nbsp; in, Średnica drutu 0,042&nbsp; w, Stawka 17.1&nbsp; lb&#8288;/&#8288; w, Długość swobodna 2.25&nbsp; w, Liczba zwojów 29,3</td></tr><tr><td>Pręt gwintowany 8-32, stal nierdzewna 316</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>90575A260</td><td>Typ 316 Kołek w pełni gwintowany ze stali nierdzewnej Gwint 8-32, długość 3 ".&nbsp; Przycięte na długość określoną w protokole</td></tr>, <tr><td>8-32 Rozmiar</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>91125A140</td><td>18-8 Okrągły wspornik ze stali nierdzewnej z gwintem wewnętrznym, 1/4" OD, 1/4" Długość, 8-32 Nakrętki</td></tr><tr><td>śrubowe, 8-32</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>90205A309</td><td>316 SS Podwymiarowa śruba maszynowa Nakrętka sześciokątna 8-32 Rozmiar gwintu, 1/4" Szerokość, 3/32" Wysokość</td></tr><tr><td>Dzielone podkładki zabezpieczające, stal nierdzewna 316 Stalowa</td><td>podkładka blokująca McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>92147A425</td><td>Typ 316 Podkładka dzielona ze stali nierdzewnej NR 8 Rozmiar, .3 "OD, .04" min Gruby</td></tr><tr><td>stalowy wirnik</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td> <td>9292K38</td><td>Łożysko o jakości E52100 Stal stopowa, hartowana kula, zawór kątowy o średnicy 4,5 mm</td></tr><tr><td></td><td>Zawór VAT (www.vatvalve.com)</td><td>54132-GE02-0001</td><td>Zawór kątowy z łatwego zamykania, DN 40 (1,5")</td></tr><tr><td>Kontenery transportowe</td><td>Allcases, Reekstin & Associates (www.allcases.com)</td><td>REAL1616-1205</td><td>Sprzęt cynkowy z cynkowymi uchwytami, formowany rotacyjnie, lekki, odporny na uderzenia, polietylenowy futerał z chronionym wbudowanym osprzętem.&nbsp; Futerały z pianki estrowej 15,75" x 15,88" x 16,45"</td></tr> Plus <tr><td></td><td>(www.carrycasesplus.com)</td><td>ES-PAD 3" Grubość</td><td>3", 2&nbsp; lb Podkładka z pianki estrowej węgla drzewnego, 24 "x 27".</td></tr><tr><td>Futerały z pianki estrowej</td><td>Plus (www.carrycasesplus.com)</td><td>ES-PAD 1" Grubość</td><td>1", 2&nbsp; lb Podkładka z pianki estrowej węgla drzewnego, 24 "x 27".</td></tr><tr><td>Pojemniki transportowe z</td> <td>pianki estrowej z kartonu na jajka</td> Plus (www.carrycasesplus.com)<td>ES-CONV</td><td>ES-CONV, 2&nbsp; lb, 24" x 27" x 1 1/2".&nbsp; Pianka estrowa "skrzynka na jajka".&nbsp;</td></tr><tr><td>Wycięcie z pianki, pianka PE</td><td>Willard Packaging Co. (www.willardpackaging.com)</td><td></td><td>Niestandardowe wycięcie z pianki.</td></tr><tr><td>Wskaźnik wirującego wirnika&nbsp;</td><td>MKS Instruments (www.mks.com)</td><td>SRG-3</td><td>Kontroler, głowica i naparstek.&nbsp; Do mechanizmu transportu sprężyny należy użyć niestandardowego naparstka</td></tr><tr><td>Niestandardowa gilza</td><td>MDC vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com)</td><td></td> <td>rysunek musi być przesłany dla części niestandardowej</td></tr><tr><td>Detergent</td><td>Fisher Scientific Co (www.fischersci.com)</td><td>04-320-4</td><td>Sparkleen 1 Detergent</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Fisher Scientific Co (www.fischersci.com)</td><td>A18-S4</td><td>Aceton (certyfikowany ACS)</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Warner-Graham Company (www.warnergraham.com)</td><td>190 proof USP</td><td>190 Proof USP alkohol etylowy</td></tr><tr><td>Zestaw do zaworu</td><td>Kurt J. Lesker (www.lesker.com)</td><td>TBS25028125P</td><td>B,N& W zestaw, 12-punktowy, (25)1/4-28 x 1.25", do 2.75" przelotowy, posrebrzany</td></tr><tr><td>Posrebrzane uszczelki miedziane</td><td>Kurt J. Lesker (www.lesker.com)</td><td>GA-0275LBNSP</td><td></td></tr><tr><td>Zespół sprężyny (spawanie)</td><td>Omley Industries, Inc. (www.omley.com)</td><td>N/A</td><td>Prace maszynowe i spawanie zostały wykonane w warsztacie NIST. Jednak przemysł Omley został wykorzystany jako alternatywa dla spawania zespołu sprężyny.</td></tr></tbody></table>

jak zbudować pakiet sprężyny próżniowej do obracających się mierników wirnika?

How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

Manometr wirującego wirnika (SRG) to manometr wysokiego próżni, często używany jako standard wtórny lub transferowy dla ciśnień podciśnienia w zakresie od 1,0 x 10-4 Pa do 1,0 Pa. W tym zastosowaniu SRG są często transportowane do laboratoriów w celu kalibracji. Podczas transportu mogą wystąpić zdarzenia, które zmieniają stan powierzchni wirnika, zmieniając w ten sposób współczynnik kalibracji. Aby zapewnić stabilność kalibracji, często stosuje się sprężynowy mechanizm transportowy do unieruchamiania wirnika i utrzymywania go pod podciśnieniem podczas transportu. Nie bez znaczenia jest również transport sprężynowego mechanizmu transportowego za pomocą opakowania zaprojektowanego tak, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia podczas transportu. W tym manuskrypcie podano szczegółowy opis, jak zbudować solidny sprężynowy mechanizm transportowy i kontener transportowy. Razem tworzą one pakiet do transportu sprężynowego. Konstrukcja pakietu do transportu sprężyn została przetestowana za pomocą testów upadków i stwierdzono, że wydajność jest doskonała. Obecna konstrukcja sprężynowego mechanizmu transportowego utrzymuje wirnik w stanie unieruchomienia w przypadku wstrząsów o masie kilkuset g (g = 9,8 m/s2 i jest to przyspieszenie grawitacyjne), podczas gdy kontener transportowy zapewnia, że mechanizm nie doświadczy wstrząsów większych niż około 100 g podczas typowych wypadków transportowych (zgodnie z definicją norm branżowych).

Wszystkie komponenty komercyjnego SRG przedstawiono na Rysunku 1. Obejmują one rotor, tuleję, głowicę zawierającą magnesy trwałe i cewki przewodów służące do zawieszenia i odbioru sygnału oraz sterownik elektroniczny. Mała sprężyna przedstawiona na Rysunku 1c służy do utrzymania kulki w tulei; ta sprężyna mocująca nie jest wykorzystywana w mechanizmie transportu sprężynowego. W mechanizmie transportu sprężynowego wykorzystuje się komercyjny sterownik i gł...

Tutaj opisujemy, jak zbudować solidny mechanizm transportu sprężyny dla wskaźnika wirującego wirnika. To urządzenie bezpiecznie unieruchamia wirnik i utrzymuje go pod podciśnieniem podczas transportu. Opisujemy również opakowania, które minimalizują ryzyko uszkodzenia podczas transportu. Testy wykazały, że nasza konstrukcja sprawdza się pod kątem typowych wstrząsów podczas transportu.

Jak zbudować pakiet sprężyny próżniowej do obracających się mierników wirnika?

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

Ogólnym celem tej procedury jest zbudowanie sprężynowego mechanizmu transportowego do transportu skrajni wirującego wirnika. Przedstawiona tutaj konstrukcja została przetestowana pod kątem wytrzymałości i zapewnia użytkownikowi lepszą długoterminową stabilność współczynnika kalibracyjnego. Mierniki wirującego wirnika lub SRG są często używane jako wzorce przenoszenia, ale uszkodzenie powierzchni wirnika otrzymane podczas transportu może zmienić ich współczynnik kalibracji, znany również jako współczynnik akomodacji.Zaletą zastosowania mechanizmu transportu sprężynowego jest to, że wirnik jest unieruchomiony i podciśniony podczas transportu, co minimalizuje możliwość zmiany powierzchni wirnika. Sprężynowe mechanizmy transportowe są używane przez kilka krajowych instytutów metalurgicznych od ponad 20 lat, ale wiadomo, że ten przykład się nie powiedzie, a projekt do dziś nie został opublikowany. Zdaliśmy sobie sprawę, że ważne jest zarówno zbudowanie solidnego sprężynowego mechanizmu transportowego, jak i odpowiednie zapakowanie go w sposób, który minimalizuje wstrząsy podczas transportu.W protokole tekstowym omówiono kilka etapów poprzedzających przygotowanie mechanizmu transportu sp

how-to-build-vacuum-spring-transport-package-for-spinning-rotor

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

W niniejszej pracy opisujemy sposób unieruchomienia muchy w aparaturze do magnetycznego unieruchomienia węchowego (OMT). Opisujemy sposób ustawienia magnesów ziem rzadkich oraz portów zapachowych, a także sposób konfiguracji przepływów masowych dla podawania bodźca i ssania próżniowego w celu uzyskania optymalnego śledzenia zapachu.

Magnetyczny system wiązania do badania kontroli lotu zapośredniczonej przez wzrok i węch u Drosophila

Ten protokół łączy elektroprzędzenie i mikrosfery w celu opracowania rusztowań inżynierii tkankowej do kierowania neuronami. Czynnik wzrostu nerwów zamknięto w mikrosferach PLGA i elektroprzędzono w rusztowania włókniste z kwasem hialuronowym (HA).  Bioaktywność białka badano poprzez wysiewanie rusztowań pierwotnymi zwojami korzenia grzbietowego piskląt i hodowlę przez 4-6 dni.

Elektroprzędzenie Czynnik wzrostu uwalniający mikrosfery do włóknistych rusztowań

Diagnostyka krwi w lotach kosmicznych wymaga innowacji.  Opublikowano niewiele demonstracji ilustrujących technologię diagnostyki zdrowotnej w warunkach zmniejszonej grawitacji podczas lotu.  W tym miejscu przedstawiamy metodę budowy i działania parabolicznego stanowiska do prób w locie dla prototypu cytometrii przepływowej w miejscu opieki nad pacjentem, z komponentami i strategiami przygotowania, które można dostosować do innych konfiguracji.

Demonstracje sprzętu o zmniejszonej grawitacji prototypu zminiaturyzowanego cytometru przepływowego i towarzyszącej technologii mieszania mikroprzepływowego

Współczynnik restytucji to parametr opisujący utratę energii kinetycznej podczas zderzenia. W tym przypadku opracowano układ swobodnego spadania w warunkach próżni, aby móc określić parametr współczynnika restytucji dla cząstek w zakresie mikrometrów o dużych prędkościach uderzenia.

Opracowanie układu doświadczalnego do pomiaru współczynnika restytucji w warunkach próżni

W protokole prezentujemy metodę wytwarzania stent-graftu małego kalibru poprzez umieszczenie stentu z możliwością rozbudowy balonu pomiędzy dwiema elektroprzędzonymi warstwami nanofibrowego poliuretanu.

Wytwarzanie stentgraftów małego kalibru przy użyciu elektroprzędzenia i stentów z gołego metalu rozprężalnych balonem

Przedstawiono protokół pomiaru szybkości odgazowywania wodoru ze zwykłych stalowych komór próżniowych przy użyciu metody szybkości wzrostu ciśnienia.

Pomiar szybkości odgazowywania stali

W tej pracy szczegółowo omówiono kilka aspektów związanych z procesem projektowania konstrukcji pojazdu solarnego z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym, skupiając się na podwoziu typu monocoque, resorach piórowych i pojeździe jako całości podczas testu zderzeniowego.

Projekt konstrukcyjny i produkcja pojazdu solarnego klasy cruiser

Ten protokół wykorzystuje drukarki trójwymiarowe (3D) i wycinarki laserowe znajdujące się w przestrzeniach twórczych, aby stworzyć bardziej elastyczny projekt młyna lotniczego. Korzystając z tej technologii, naukowcy mogą obniżyć koszty, zwiększyć elastyczność projektowania i generować powtarzalne prace podczas konstruowania młynów do badań nad lotem owadów na uwięzi.

Budowa ulepszonego młyna zgarniającego do badania lotu owadów na uwięzi

Model symulacyjny specjalnie wspierający wstępny projekt pompy o zmiennej wydajności elektrycznej (EVDP) jest rozwijany i częściowo weryfikowany przez eksperymenty. Wydajność sterowania, żywotność, niezawodność itp. można ocenić przy użyciu proponowanego modelu, który obejmuje główne wymagania dotyczące wydajności w ramach zadania wstępnego projektu EVDP.

Metoda modelowania i symulacji dla wstępnego projektu pompy o zmiennej wydajności

Przedstawiona metoda oferuje innowacyjny sposób inżynierii biomimetycznych struktur włókien w trójwymiarowych (3D) rusztowaniach (np. listkach zastawek serca). 3D wydrukowane, przewodzące geometrie zostały użyte do określenia kształtu i wymiarów. Orientacja i charakterystyka włókien były indywidualnie regulowane dla każdej warstwy. W jednej konfiguracji można wyprodukować wiele próbek.

Połączenie druku 3D i elektroprzędzenia w celu produkcji biomimetycznych listków zastawek serca

Poznaj konstrukcję pakietu sprężynowego do transportu mierników wirnika obrotowego. Ta metoda zapewnia stabilizację wirnika w próżni i chroni współczynnik kalibracji przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Jak zbudować pakiet sprężyny próżniowej do obracających się mierników wirnika?

Przeglądaj więcej filmów