如何建立一个真空Spring的运输包装为纺转子规

Engineering

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Fedchak, J. A., Scherschligt, J., Sefa, M. How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges. J. Vis. Exp. (110), e53937, doi:10.3791/53937 (2016).

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Abstract

纺纱转子计(SRG)是高真空计通常用作1.0×10 -4 Pa的1.0帕的范围内为真空压力仲或传输标准。在本申请中,自力更生团体经常运送到实验室用于校准。运输该改变转子表面状态期间可发生的事件,从而改变校准因子。为了保证校准稳定性,弹簧输送机构通常用于固定转子和运输过程中保持在真空下。同样重要的是运输使用的包装设计在运输过程中,以减少损坏的风险弹簧传输机制。在这份手稿,详细描述了如何建立一个强大的弹簧传输机制和集装箱给出。这些一起形成一个弹簧传输包。弹簧运输包装设计,使用滴试验测试和性能被认为是优良的。本弹簧运输ORT机构设计使经历的几百的冲击时固定在转子(G = 9.8Hz米/秒2,并且由于重力的加速度),而运输容器保证该机构将不会遇到冲击时常见大于约100 g以上航运事故(如行业标准定义)。

Introduction

纺纱转子计(SRG)是用于确定在1.0×10 -4 Pa至1.0的范围内的真空压力的高真空计帕,它本质上是一个旋转的钢球即两个永久磁铁之间暂停。电磁铁被用来旋转或“自旋向上”,球在一定频率(通常为410赫);然后将球被允许自由旋转,但旋转速率会降低,因为在真空系统与球表面气体分子碰撞的随时间。真空压力因此相关于钢球或转子的减速率图1示出了开关磁阻发电机的基本要素:转子,顶针,头部与连接电缆和电子控制器。转子,或球,在操作过程中包含在该顶针和通常不被处理,也不是对SRG用户可见。顶针被连接到真空系统中。为了操作开关磁阻发电机,磁头滑过套管。该头包含两个永久磁铁和多套用于垂直和水平稳定导线线圈,驱动转子,并且感测的旋转。电子控制器解释从传感线圈,使得压力测量可以由该信号。对于理想的表面状态的转子,该减速度与由基本物理真空压力。使绝对压力测量值使用SRG,校准因子,称为有效调节系数,必须确定。有效住宿系数取决于转子的实际表面的条件,如粗糙度,吸附气体和划痕。这些因素趋向于在其使用过程中是稳定的。自力更生团体的更多细节可以在其他参考文献中找到1 - 3

SRG的是在需要绝对真空的测量应用中。例如,校准经常实验室使用自力更生团体作为绝对真空的标准。在这种情况下,高真空计是由他们的阅读比较的SRG的校准。反过来,SRG标准必须定期通过运送SRG到主校准实验室具有其住宿系数重新确定校准。主要校准实验室通常是国家计量研究所,如美国国家标准与技术研究院(NIST)。主实验室由其读数比较初级真空标准确定SRG住宿系数,然后将SRG返回到“辅助”校准实验室。 SRG的也用作用于校准实验室或国家计量研究所之间的标准比较的传输标准。在本申请中,SRG在各种实验室之间国内或国际运输4 - 8装运期间,事件可以发生改变的调节系数。成sh之前双模接收机设备中,转子必须解除暂停和头部被移除;转子然后搁置在顶针的内壁。在运输过程中,转子表面受到从转子和顶针之间的机械作用而发生变化的振动和冲击,或表面可以改变由于转子的暴露于大气气体和湿度。这些变化影响了调节系数的长期稳定性。理想的是,转子应保持在真空和运输过程中固定不动。

从历史上看,自力更生团体已被用作在国家计量机构,其中自力更生小组在国际上运送许多次的各种机构之间。9在早期键比较中真空标准的键比较传输标准,它被发现的长期稳定性SRG住宿系数可以通过利用弹簧的运输机制都固定在转子,并保持它在真空ð得到改善uring运输。1,10此后,弹簧输送机构已在国际关键比多次使用。最近对历史数据的研究表明,90%的这些比较具有稳定性优于0.75%和70%的0.5%的稳定性。9因此,使用弹簧输送机构将在大多数情况下,产生一个稳定的即以上足以满足大多数的应用程序。

到现在为止,很少有指导在文献中关于如何建立一个弹簧传输机制。这些装置的早期版本已经知道不能充分固定所述转子,由于被充分设计的鲁棒性的组合,并且在运输过程中被误操作。这些早期的经验教训表明,既要建立一个强大的弹簧传输机制,并妥善包装它在运输过程中减少震动的方式是很重要的。这后一点是至关重要的,但常常被忽视。在这里,我们将describE在除了正确构造运输包装一个强大的弹簧传输机制的建设。我们的设计是基于一些简单的,经测试,工程原理,使在运输过程中最小化失效的可能性持久弹簧传输包的结构。我们还描述了我们的设计的可靠性测试。的测试方法的其它细节可在Fedchak 中找到。 (2015)。11

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Protocol

为Spring传输机制1.自购非定制部件

  1. 促使弹簧,螺纹杆,螺柱,螺母和垫圈。这些项目中列出了具体的材料/设备的清单。制造球座前购买的弹簧和支架。使用18-8不锈钢(除303),优选为316不锈钢,对所有材料。
  2. 促使转子。转子是一个球轴承4.5毫米在制成440C不锈钢或E52100合金钢直径。
  3. 在采购特定材料/设备的列表中列出的直角阀。

2.自购材料的集装箱

  1. 促使集装箱。使用旋转模制,聚乙烯硬外壳与保护凹部,因为这些都是已成功测试例的类型。在特定材料/设备清单的情况下满足最低车内空间的要求。
  2. PROC茜的泡沫包装。
    1. 促使2#(32公斤/米3)的聚氨酯(酯)泡沫材料。购买足够酯泡沫填充运输集装箱的顶部和底部。购买一块5厘米鸡蛋纸箱酯泡沫。
    2. 促使2#聚乙烯(PE)泡沫为7.6厘米厚,并具有足够大的面积以覆盖运输集装箱的宽度和深度。

3.采购和订制配件的制造为Spring的传输机制

注意:在本节中描述的定制部件的实施例附图在图2-4中给出。

  1. 生产并提交图纸定制供应商或内部车间制造纺纱转子计(SRG)顶针/法兰。关键尺寸如图2给出。自定义制造商必须熟悉超高真空(UHV)的制造技术。顶针是制造相对简单的第二是在许多真空器件公司的能力良好。
  2. 获得持有SRG的头到凸缘尖齿(参见图1)。这些可以从自带的SRG电子控制单元的商业SRG顶针/法兰装置中取出。每个齿代替由单个螺栓(通常为六角凹头)带有一个锁紧垫圈保持,并且可以通过使用适当的扳手unbolting被移除(例如六角键)。
    1. 可替代地,由同一个供应商提供的顶针/凸缘如在先前步骤中制造这些,但超高真空的制造技术不必遵循。使商业SRG齿的精确副本。
  3. 生产和简单的适配器连接到M6螺柱上直角阀连接到8-32全螺纹螺柱(美国标准硬件)提交图纸。参见图3。
  4. 生产和球架的制造图纸提交。 Critica升尺寸如图4中给出。制造316L不锈钢的滚珠支架按照特高压的制造技术。钉焊接球保持器到一个弹簧的一端。钉焊接弹簧支座的另一端。清洗所有部件按照在第5节给出的清洁过程。
  5. 切8-32全螺纹螺柱为18毫米的长度和光洁如在第5节。

4.制作自定义泡沫切出的

  1. 使切出为在PE泡沫弹簧传输机制。尽可能地追随阀组件的轮廓。用锋利的美工刀手做到这一点;此外,轮廓可以通过专业的包装供应商削减。
  2. 使用由阀门制造商并在图2中给出的顶针/法兰尺寸给定的阀门的尺寸。切空间足够顶针大以容纳叉(1.5厘米×3.8厘米)。

5.清洁真空元件的

  1. 在装配前的清洁超高真空(UHV)所有真空元件。我们推荐的清洁步骤如下。
    1. 处理使用丁腈橡胶,乳胶或乙烯基手套真空部件。不要用手直接触摸。
    2. 使用温和的清洁剂清洗零件(比如在材料/设备列表中列出)溶于蒸馏水或去离子水和无绒布。
    3. 在溶解于蒸馏水或去离子水,并装在一个超声波清洁器20分钟温和洗涤剂浴地方份。
    4. 冲洗部分用蒸馏水或去离子水彻底。
    5. 封面用丙酮和地方部件20分钟的超声波清洗剂。
    6. 从丙酮中取出部分。封面用乙醇和地点部件20分钟的超声波清洗剂。
    7. 从乙醇中删除的部分。用蒸馏水或去离子水彻底冲洗。
    8. 吹零件干后用干燥氮气或清洁干燥空气。
    9. 让部分空气干燥,在洁净室质量的无绒布24小时。

6.组装弹簧传输机制

  1. 在组装过程中,穿腈,乙烯基或乳胶手套。请勿触摸真空部分用裸手。
  2. 收集必要的工具:尖嘴钳,套筒头驱动程序8-32螺母,扳手适配器,尺子或卡钳。用干净的乙醇标尺/微米;清洁使用在第5步程序中所有其他工具。
  3. 收集所需的部分:阀,顶针,滚珠轴承,滚珠保持器/弹簧组件(参见步骤3.5),18毫米长8-32螺柱,螺纹接头,螺母和锁定垫圈,3-毫米六角扳手和掩蔽胶带。参见图5。
  4. Spring的运输机构组件:
    1. 通过直至其停止顺时针旋转完全关闭直角阀。
    2. 翻翻阀口,确定M6螺栓centereD于阀座。
    3. 紧贴螺丝固定适配器到M6螺栓。插入一个特高压清洁扳手或钳子通过端口来获取适配器的贴身越好。
    4. 插入8-32螺柱到适配器的另一端。紧,因为紧贴越好。 8-32螺柱将通过适配器扩展和推动对M6螺栓。
    5. 将锁紧垫圈的螺栓8-32,然后螺母。拧紧用干净的插座驱动程序或钳子螺母。该阀可以在这个步骤中被关闭,使紧固更加容易。
    6. 放置在8-32螺栓螺母。打开它,直到几乎触及另一端的螺母。将锁紧垫圈的螺栓8-32。
    7. 连接弹簧/球座的8-32螺柱的僵局。打开僵局直到接触锁垫圈。
      注:以下步骤介绍了如何检查弹簧组件的长度调整, 见图6。
    8. 放置转子在定制顶针和用磁体将其固定(从交流ommercial SRG)通过将其上的顶针端,并与胶带固定。转子现在处于顶针的末尾。
    9. 滑动顶针过春/球架,当球持有者触球停止。测量阀凸缘和顶针凸缘之间的间隙, 如图6。
      1. 如果该间隙是在2至6mm的范围内,则跳至步骤6.4.10.2)。 3毫米标称间​​隙是理想的,但在范围内的间隙为2至6毫米就足够了。小于2mm的间隙是不能接受的。
      2. 删除顶针/法兰装配,待用。如果该间隙是小于2毫米,逆时针旋转支座,使该间隙变大。如果该间隙是大于6毫米,支座顺时针使间隙较小旋转。回到步骤6.4.10。
    10. 删除顶针/法兰装配,待用。如果该间隙是小于2毫米,逆时针旋转支座,使该间隙变大。如果差距大于6毫米,旋转ST顺时针andoff使间隙变小。回到步骤6.4.10。
    11. 拧紧对抗对峙螺母。
    12. 通过逆时针旋转打开阀门。
  5. 组装法兰:
    1. 通过去除胶带和磁铁,小心地让转子推出顶针取出转子。
    2. 附加使用通过自定义凸缘/顶针的背面侧插入的锁定垫圈与螺栓两个尖齿的凸缘。锁垫圈和螺栓由商业SRG提供。锁垫圈和螺栓并不需要清洁的超高真空。
    3. 旋转尖齿,使它们彼此平方,如在图1图9。
    4. 通过在顶针​​打滑SRG头检查直线齿。头部应该自由滑动的。
    5. 给两个螺栓最后收紧和对齐的步骤6.5.3重新检查。
    6. 放置转子放回顶针,一个d用磁铁和胶带固定。
  6. 完成春季大会运输:
    1. 放置铜或镀银铜垫圈阀口上。
    2. 放置转子到顶针(如果尚未在顶针从步骤6.5.6)。
    3. 在春/球座滑动法兰/顶针总成。定向,使得该组螺丝中的尖齿当阀被连接到腔室将被朝下的凸缘。
    4. 使用¼-28的螺栓和螺母,凸缘固定到阀门。
    5. 关闭阀门。
    6. 取下磁铁和磁带持球。

7.组装集装箱

  1. 切酯泡沫到装运容器的尺寸。泡沫的厚度将取决于容器的高度。放置7.6厘米的底部泡沫的最小厚度。 图7示出了泡沫组件。
  2. 放置PE发泡缺口在T之上他酯泡沫。
  3. 放置酯泡沫层在盖。的最小厚度应该是7.6厘米。 图8示出了弹簧输送机构的最终位置。使用清洁的铝箔和塑料端盖(即与阀来),以保护所述阀口的开口端装运期间。

8.使用Spring的传输机制

  1. 安装和悬挂转子:
    注意: 图9示出了具有附接的头部安装的弹簧传输机制。第一步是从装运容器中的弹簧传输机制。在下面,假定读者熟悉与纺丝转子轨距的操作。操作控制器的详细信息可以在控制器的用户手册中找到。它还假定读者熟悉的高真空技术。
    1. 从春天传输机制的开放端口取下端盖和贴膜。附加开放端口为DN 40(CF 2.75“)上使用新的铜或镀银铜垫片和一个1/4-28螺栓集。阀的方向将取决于尖齿的取向的真空室端口,恰当取向示于图9,与向下设置的螺钉点的齿。在顶针滑头部,顶针的方向应是垂直的2°范围内。检查取向的水平。
    2. 抽空真空腔到小于10 -3帕。慢慢打开弹簧传输机制阀门。
    3. 连接头到控制器。打开控制器,并暂停了球。
  2. 德安装​​弹簧传输机制
    1. 使用电子控制器去停止该转子。关闭控制器。
    2. 关闭弹簧传输机制阀门。
    3. 删除头。
    4. 泄真空室中。
    5. 删除由弹簧传输机制未抽薹阀门从真空室端口。
    6. 放置清洁箔和在弹簧输送机构的开放口的塑料端帽。在切口处弹簧传输机制的集装箱。

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Representative Results

所有商业SRG的部件的示于图1中 ,这包括包含用于悬浮液和拾取永久磁铁和电线线圈的转子,顶针,头部,和电子控制器。小弹簧所示( 图1c)是用来保持在顶针球;该保持弹簧不会在弹簧输送机构使用。商用控制器和头在弹簧输送机构使用。从商业顶针齿可能会被删除并在弹簧的传输机制使用,或者这些简单零件的副本可以制造。转子也可使用,或不同的球轴承也可以使用,如在材料列表中指定。在图2-4中的机械图纸给必须制作打造的弹簧传输机制自定义部件的关键尺寸。 图4中的球保持件是点焊到弹簧的一端,并且弹簧的另一端是粘性焊接到一个支座。与套筒的外,所有必要的组装弹簧输送机构的部件的示于图5中 ,弹簧必须压缩至少2毫米和3毫米的标称压缩是由作者建议, 图6示出了确定测量技术,如果弹簧将被适当压缩,如在过程进行讨论。

图7示出了泡沫插入的典型组件中, 图8示出在传送包中的弹簧的传输机制。运输集装箱应选择足够大,以允许室周围的所有侧面和端部的弹簧输送机构7.6厘米泡沫。通过使用最少的7.6厘米酯泡沫的顶部和底部,并在侧面的最小的7.6厘米PE发泡的,第从152厘米下降甚至当由弹簧输送机构经历ë休克将举行小于100g, 如图10,使某些包装弹簧输送机构当泡沫不压缩这是非常重要的。这可以通过使用泡沫太厚引起图11示出即使少量压缩泡沫的效果:冲击增加约40%。在这种情况下,泡沫的压缩超过22¾厘米大约1¼厘米。对我们的原型之一的超过180跌落试验后,我们采取了一个中子射线图像, 图12,这清楚地表明了弹簧传输机制的设计工作。注意, 图12中的阀是由不同的制造商比本程序中指定的阀。前者是不再市售的。最后, 图9示出了安装在弹簧输送机构使用。

落试验是在包装工业中的普遍做法,并且根据典型行业准则,在软件包小于34公斤(75磅),用于试验的标准跌落高度为76厘米(30英寸)。合理的设计目标是,弹簧输送机构经验152厘米,这为跌落试验的推荐高度两次落下时来自76厘米,并低于100g下降时的小于50 的冲击。硬旋转成型箱和两种标准的泡沫被选为包春传输机制。聚氨酯(酯)泡沫和聚乙烯(PE)泡沫可用于包装共同泡沫。他们在不同的密度,通常由它们的标称密度指定如2-#泡沫(32公斤/米3)。商业包装导游给曲线显示所需的脆弱性水平(以表示可以通过将经受最大的冲击神器)与泡沫的厚度,与代表从不同高度落下的方块不同的曲线。例如,如果以0.77 N / cm 2的76厘米,7.6厘米厚2#酯泡沫和12.7厘米厚下降2#PE发泡的静载荷的对象既给约30 的冲击。使得存在极少或当静载荷下无泡沫的压缩的泡沫必须是弹性的,足以轻轻减速物体在一个合理的距离,但足够硬。压缩将损害泡沫体的吸收冲击的能力。 2#酯泡沫体上使用弹簧输送机构的顶部和底部,并且被用于切口2#PE发泡, 如图7。这是用于切口PE发泡的原因,因为静载荷是更大的阀的,因为较小的区域的端部。

跌落试验通过附加一个加速的弹簧运输包装进行erometer到弹簧输送机构和滴从不同的高度和方位的包。 图10显示了7.6和15.2cm黑2#PE发泡性能。如可以看到的,较厚的泡沫没有执行任何比7.6厘米泡沫更好。这是因为,一旦泡沫是厚到足以充分减速过其厚度的对象,增加更多的泡沫没有帮助。因此可以得出结论,7.6厘米PE发泡是足够的两侧。在顶部和底部,发现2#酯泡沫体的厚度7.6厘米是必要的和充分的。这是与阀侧的打火机静载荷(大面积)一致。一小块的厚5厘米蛋箱式酯泡沫也被用来垫切口的底部,使得弹簧输送机构不会切口内移动。 图11示出了不压缩泡沫的重要性。在跌落试验,其中泡沫稍压扁,震荡是大得多。例不同大小也进行了测试。人们发现,一个小的情况下以较少的填充产生比大的情况下更小的冲击。起初该结果似乎令人惊奇,但是必须记住,一旦泡沫厚度是足够的,增加更多的泡沫不会产生更好的冲击的效果。一个假设是,当降到因为这些重量不到大的情况下,当下降,因此散热部分能量反弹更小的情况下,产生更少的冲击。的最小内部尺寸应该足够大,7.6厘米的泡沫以包围在每一侧的弹簧输送机构,具体地39.5厘米×25.4厘米×23厘米

进行许多与弹簧输送机构跌落试验。转子和顶针的锥形端之间的接触是通过登录球和两根导线穿过一个特制测试顶针之间的电连续性在跌落试验监测,如德cribed与参考11.我们没有观察到的弹簧机构的故障期间的任何下降测试,以保持转子。 图12示出了由NIST建造并进行超过180跌落测试的弹簧输送机构的中子射线照片12。如可以在X射线照片图像中可以看出,弹簧输送机构的功能,因为即使被丢弃很多次后设计的。按照此处列出的步骤,一个强大的弹簧运输包装可以创建能够在纺纱转子规的长期稳定性最小化运输的影响的。

图1
图1:典型的纺纱转子规的元素本图为所有旋转的转子规的内容:( )钢球或转子; ( )顶针包含转子(商业版本),靠近凸缘的边缘的两个矩形部分是“音叉”持有头组件; ( )固定弹簧的转子(未在弹簧传输机制使用); (d)该头和电缆组件; (e)该电子控制器。

图2
图2:定制顶针的机械制图关键尺寸示出并在美制单位给出(1英寸= 25.4毫米)。所有公差0.005英寸(0.1毫米)。 A * .STEP文件包括作为补充文件。该部分应采用316L不锈钢制造,RA16完成(微英寸; RA 0.4微米)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3
图3:螺纹适配器的机械制图关键尺寸示出并在美制单位给出(1英寸= 25.4毫米)。所有公差0.005英寸(0.1毫米)。 A * .STEP文件包括作为补充文件。部分应采用316L不锈钢制造的;线程是2A型的。 M6的线程有1毫米的间距。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4
图4:滚珠支架的机械制图关键尺寸示出并在美制单位给出(1英寸= 25.4毫米)。所有公差0.005英寸(0.1毫米)。 A * .STEP文件包括作为补充文件。该部分应该是马316L不锈钢板,RA16完成(微英寸; RA 0.4微米)的德,没有锋利的边缘,请点击此处查看该图的放大版本。

图5
图5:春传输机制的元素在装配的顺序(从右到左),示出的部分是:阀门,螺纹适配器,锁定垫圈,螺母,切8-32螺柱,螺母,锁紧垫圈,球-holder /弹簧组件,并4.5毫米转子。

图6
图6:设置球座的距离组装弹簧传输机制后,关闭阀门,将转子在定制顶针,带螺纹的次末端的磁铁固定转子imble然后将在球架/弹簧顶针。该间隙应该测量至少2毫米,但不超过6毫米。

图7
图7:泡沫的大会的深灰色表示PE发泡切口,浅灰色的矩形是酯泡沫。

图8
图8:在运输包装的弹簧输送机构的弹簧输送机构是配合到在PE发泡的切口。酯泡沫是根据在PE泡沫和在盒盖中。酯泡沫大于超过7.6at厘米厚。此案是一个旋转成型硬壳情况。

图9
图9:弹簧-TRANSPORT机构安装到真空室中。弹簧输送机构必须安装在真空室,使得头部垂直于内2°,如图所示。

图10
图10:冲击与高度为聚乙烯泡沫为PE发泡的两种不同的厚度的冲击被示为下降高度的函数。在76厘米落下高度的平均休克是接近50 ,但如由标准偏差测量数据中的分散是将近10%(表示为不确定性棒)。即使在152厘米的下落高度,冲击小于100 ,弹簧的保持力以内。

图11
图11:压缩泡沫的影响泡沫的压缩度少量rades泡沫来降低冲击,由压缩的泡沫中较大的冲击值所看到的能力。

图12
图12:该弹簧传输机制的中子射线照相 (a)是处于打开位置的阀和(b)是阀在关闭位置,显示很好地捕获在圆锥形球保持器的顶点的转子和顶针。被拍摄的X光片图像之前显示的弹簧传输机制是下跌超过180倍。这个数字是以前发表在Fedchak,JA,Scherschligt,J.,旋塞阀,M.,Phandinh,N.大厦弹簧运输包装纺转子压力表。J. VAC。科学。 TECHNOL。 A. 33(3),033201(2015);按照知识共享署名3.0 Unported许可使用。

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Discussion

的目的是设计具有足够的保持力,使得转子将在运输期间保持固定的弹簧输送机构。设计一个健壮弹簧输送机构是不够的,以确保该转子将保持固定,因为,例如,从高大的高度机构落下到硬表面上能产生巨大的冲击。在转子上的力可通过在包装内包装弹簧传输机构,使得它轻轻地减速过的距离,从而降低了冲击大大降低。脉冲力由对象经历时被丢弃被称为休克,而由于重力,G加速度计通常是衡量。如果对象是从高度h下降,在减速的距离为d,震荡只是(H / D)×g的。例如,如果一个对象是从1米的高度落下,并减速比为1厘米时,S的距离典当由对象经历为100g。这个例子表示在处理过程中精心包装的对象也被删除,我们可以预期震荡的合理估计。因此弹簧输送机构被设计成保持在至少100 休克期间固定的转子。这是不难做到。用3N /毫米,这是由3毫米与阀完全关闭压缩的弹簧常数的弹簧。转子的质量为0.37克,球保持器的质量为0.55克,因此,压缩弹簧产生的几百夹持力。从弹簧的长度,它似乎至少2mm的压缩容易实现;然而,我们注意到,通过点焊产生的热量趋于通过减小邻近的端部的弹簧间距略微缩短弹簧。的圆锥形顶针和球保持器确保该球不会相对于该顶针轴线横向移动。顶针必须是定制的马德,原因有二:内端被设计为圆锥形约束球,长度必须是这样的,当阀关闭时,弹簧将获得适当压缩。阀行程是阀座的总的线性位移和在确定顶针长度是至关重要的。如果选择的品牌或阀的模型,该模型具有不同的冲程比在材料清单的阀,一个不同的顶针长度可能是必要的。我们在此应用中选择的阀门在1000多倒闭指定,不需要扭矩扳手关闭,并有用于安装弹簧,因此非常适合这种应用方便摆放螺栓。最后,使用锁紧垫圈和紧装配的保证了设备的健壮性,因为我们提出了如下的测试表明。

如先前所讨论的,其他机构已经制造和使用弹簧传输机制。有文献资料很少对这些如何OTH呃版本的设计或测试。使用弹簧输送机构的这些其他版本的输送纺纱转子规的长期稳定性的历史证据表明,它可有效地保留SRG的容纳系数,条件是按设计和是否弹簧输送机构操作不能不在运输过程中固定所述转子。这里介绍的NIST版本已经过严格测试的稳健性,并有望保持SRG住宿系数至少和以前的版本。此外,在这样的方式来最小化冲击包装弹簧传输机制的重要性,没有在文献中讨论。在这里,详细规格和指令就如何打包弹簧传输机制。在前面的部分讨论的跌落测试表明,该包装将减少冲击的​​设计。

其它方法经常用于运输纺转子压力表。用于NIST的校准服务的客户最常用的方法是通过使用外部磁体固定转子的顶针。另一种方法是从顶针取出转子,并将其放置在玻璃小瓶或包装在铝箔或无绒布转子。的70客户转子与在NIST重复校准的研究表明,平均重复性为0.94%。13如前面所指出的那样,为弹簧传输力学历史数据表明,90%的时间,转子有重复性好于0.75%在intercomprisons当转子运往国际多次。用于船舶转子的另外一个送货方式,取得了优异的稳定性结果是随身携带的转子。不幸的是这种方法是不是在大多数情况下,实际的。

存在于该协议的设计是针对指定的阀型号和类型。其他阀门可能是我们版,但也有必要改变设计。具体而言,套筒需要的长度进行调整,以适应阀门的行程使得弹簧由至少2mm压缩当阀被完全关闭。此外,有必要选择那些具有方便安装的弹簧组件的阀;不是所有阀有这样的特点。

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Acknowledgements

笔者对此表示感谢NIST的中子成像仪器设施科学家丹尼尔·赫西医生的帮助,以协助我们中子射线照相。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Spring, 3 N/m Lee Spring (www.leespring.com) LC 042C 18 S316 Outside diameter 0.240 in, Wire Diameter 0.042 in, Rate 17.1 lb⁠/⁠in, Free Length 2.25 in, Number of Coils 29.3
8-32 threaded rod, 316 stainless steel McMaster-Carr (www.mcmaster.com) 90575A260 Type 316 Stainless Steel Fully Threaded Stud 8-32 Thread, 3" Length.  Cut to length specified in protocol
standoffs, 8-32 Screw Size McMaster-Carr (www.mcmaster.com) 91125A140 18-8 Stainless Steel Female Threaded Round Standoff, 1/4" OD, 1/4" Length, 8-32 Screw Size
nuts, 8-32 McMaster-Carr (www.mcmaster.com) 90205A309 316 SS Undersized Machine Screw Hex Nut 8-32 Thread Size, 1/4" Width, 3/32" Height
Split Lock-Washers, 316 Stainless Steel McMaster-Carr (www.mcmaster.com) 92147A425 Type 316 Stainless Steel Split Lock Washer NO. 8 Screw Size, .3" OD, .04" min Thick
Steel Rotor McMaster-Carr (www.mcmaster.com) 9292K38 Bearing-Quality E52100 Alloy Steel, Hardened Ball, 4.5 mm Diameter
Right-Angle Valve VAT Valve (www.vatvalve.com) 54132-GE02-0001 Easy-close all-metal angle valve, DN 40 (1.5")
Shipping Container Allcases, Reekstin & Associates (www.allcases.com) REAL1616-1205 Zinc Hardware w/Zinc Handles, Rotationally Molded, light-weight, high-impact, Polyethylene Case with protected recessed hardware.  15.75" x 15.88" x 16.45"
Ester Foam Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com) ES-PAD 3" Thick 3" Thick, 2 lb Charcoal Ester Foam Pad, 24" x 27".
Ester Foam Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com) ES-PAD 1" Thick 1" Thick, 2 lb Charcoal Ester Foam Pad, 24" x 27".
Egg-carton ester foam Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com) ES-CONV ES-CONV, 2 lb, 24" x 27" x 1 1/2".  "egg-crate" ester foam. 
Foam Cutout, PE foam Willard Packaging Co. (www.willardpackaging.com) Custom Foam Cutout.
Spinning Rotor Gauge  MKS Instruments (www.mks.com) SRG-3 Controller, head, and thimble.  Custom thimble must be used for the spring-transport mechanism
Custom thimble MDC vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com) drawing must be submitted for custom part
Detergent Fisher Scientific Co (www.fischersci.com) 04-320-4 Sparkleen 1 Detergent
Acetone Fisher Scientific Co (www.fischersci.com) A18-S4 Acetone (Certified ACS)
Ethanol Warner-Graham Company (www.warnergraham.com) 190 proof USP 190 Proof USP ethyl alcohol
Bolt set for valve Kurt J. Lesker (www.lesker.com) TBS25028125P B,N&W set, 12 point, (25)1/4-28 x 1.25", for 2.75" thru, silver plat
Silver-plated copper gaskets Kurt J. Lesker (www.lesker.com) GA-0275LBNSP
Spring Assembly (welding) Omley Industries, Inc. (www.omley.com) N/A The machine work and welding were done in NIST's shop. However, Omley industries was used as an alternative for welding the spring assembly.

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References

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