Alcatel TA 101 User manual

Techniques du vide
High vacuum technology
Hochvakuumtechnik
Notice technique
Instruction manual
Technische Beschreibung
MANOMETRE A VIDE TA 101 - TA 111
TA 101 AND TA 111 VACUUM GAUGES
VAKUUMMEBGERAT TA 101 - TA 111
ME_
[phone]
idealvac.com
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1. GENERALITES
Ces manometres a vide du type
thermocouple sont composes d'un coffret
alimentation et d'une jauge. Ils sont
destines a effectuer des mesures dans la
gamme des pressions 10' a 1 mbar.
Leurs caracteristiques essentielles sont
definies par un code de designation :
1. COMMENTS
Thermocouple-type gauges are composed
of a power supply and a gauge. They are
designed for making measurements in the
10-3 to 1 mbar range.
Their basic characteristics are defined by
a designation code:
1. ALLGEMEINES
Das Gerat arbeitet nach dem Princip des
Thermoelements. Es besteht aus einem
Netzgerat und der MeBrohre. Der
MeBbereich reicht von 10-3 bis 1 mbar.
Die wesentlichen Daten gehen aus der
Typenbezeichnung hervor:
2. CARACTERISTIQUES
2.1 Alimentation
Secteur 115/220 V, 50/60 Hz commutable
sur face arriere par deplacement du
commutateur S2. Cable secteur
independant de ('alimentation.
L'appareil se presente sous la forme d'un
coffret 1/4 rack 19" 3U, destine soit a etre
place dans un chassis rack 19", soit a etre
encastre dans un panneau, soit a etre
pose sur table; dans ce cas, it dolt etre
equipe des pieds caoutchouc livres avec
chaque appareil.
■ Protection: un fusible calibre place en
face arriere, valeur: 0,05 A retarde pour
220 V et 0,1 A retarde pour 115 V.
■ Consommation max secteur: 8 VA
■ Entrée jauge sur la face arriere; cable
independant de ('alimentation.
■ Sortie mesure (enregistrement) par
douille 0 2 sur la face arriere: 0 a 10 V
- 2,5 mA max.
■ Precision ± 10 % de la lecture de5.10-3
a 5.10-1 mbar apres etalonnage en air sec
a 25°C.
■ Une variation de la tension secteur de
± 10 % entraine une erreur de ± 10 % sur ('
indication de pression dans la zone 10-2 a 2.
10-1 mbar, plus importante aux
extremites de gamme.
■ Constante de temps de reponse :
- de 1 a 10-3 mbar : 30 s,
- de 10-3 a 1 mbar : 1 s.
■ Stability globale en temperature de 5 t
45°C: 1% / °C sur la lecture de pression
de 5.10-3 a 5.10-1 mbar.
■ Poids: TA 101: 1,950 kg
TA 111: 2,000 kg
Sortie seuil
La sortie seuil sur TA 111 est prevue par
embase J40 sur face arriere. La fiche
correspondante est fournie. Contact
inverseur: 100W, 220V, 5A max. (sur circuit
resistif).
A Parr& de ('alimentation, ce contact est
sur mauvais vide.
Lorsque la jauge est debranchee ou toupee I'
asservissement indique mauvais vide.
Un voyant rouge s'allume lorsque la
pression est superieure au point de
consigne; un voyant vert s'allume dans le
cas contraire.
2. CHARACTERISTICS
2.1 Power supply
Check for correct voltage. Line voltage
setting (115/220V, 50/60Hz) can be
changed by shifting selector S2 on the
rear panel. Power cord is independent of
power supply.
The unit is in the form of a 1/4 19" 3U
module for installation in.a 19" rack or
panel or on a table; in the latter case it
must be fitted with the rubber feet
provided with each unit.
■ Protection: a calibrated fuse located on
rear panel with a value of: 0,05A (slow-
blow) for 220 V and 0,1 A slowblow for
115 V.
■ Maximum power draw : 8 VA.
■ Gauge input on rear panel; separate
cable from power supply.
■ Measurement output for recording
through 0 2-mm socket on rear panel:
0 to 10V, 2,5 mA max.
■ Accuracy ± 10 % of reading from 5.10-3
to 5.10-1 mbar after dry-air calibration at
25°C.
■ A line-voltage variation of ± 10 %
causes an error of ± 10 % in the pressure
reading in the 10-2 to 2.10.1 mbar zone,
greater at both ends of the range.
■ Response time constant :
- 1 to 10-3 mbar : 30 sec,
- 10-3 to 1 mbar : 1 sec.
■ Overall temperature stability from 5 to
45° C: 1%/°C on pressure reading from
5.10-3 and 5.10.1 mbar.
■ Weight: TA 101 - 1.950 kg (4 Ibs)
TA 111 - 2.000 kg (4.5 Ibs)
Control switch output
On the TA 111, the control switch output
is J40 socket on the rear panel. The
corresponding plug is supplied. Transfer
contact 100W, 220V, 5A max (on
resistance circuit).
When the power is off, this contact is on "
poor vacuum".
When the gauge is unplugged or
disconnected, the control reads "poor
vacuum".
A red light comes on when the pressure is
above the set point; a green light comes
on if it is below the set point.
2. TECHNISCHE DATEN
2.1 Stromversorgung
Die Umschaltung der Netzspannung von
115/220V, 50/60Hz erfolgt durch
Umstecken ein Haupschalter S2 auf der
Ruckseite. Das Netzkabel ist
unabhangig vom Gerat. Das MeBgerat ist
als 1/4 Rackeinschub 19" 3U ausgefiihrt,
der entweder in einen 19" Rackrahmen
geschoben, oder in eine Schalttafel
eingelassen, oder auf einen Tisch gestellt
werden kann, in letzteren Falle ist er mit
den angelieferten GummiffiBen zu
versehen.
■ Schutzart: kalibrierte Sicherung auf
Ruckseite 0,05 A fur 220 V und 0,1 A fur
115 V, verzogert.
■ Maximal Verbrauch am Netz: 8 VA.
■ Mel3rohreneingang auf Ruckseite; Kabel
unabhangig von der Versorgung.
■ Registrierausgang fiber Buchsen 2 0
auf der Gerateruckseite.
AnschluBwerte 0-10 V, 2,5mA max.
■ MeBgenauigkeit ± 10 % der Anzeige
zwichen 5.10-3 und 5.10.1 mbar nach
Eichung mit trockener Luft bei 25° C.
■ Netzspannungsschwankungen von
± 10 % verursachen MeBwert-
schwankungen von ± 10 % zwischen 10-2
to 2.10.1 mbar, an den MeBbereichenden
sind die Schwankungen groBer.
■ Ansprechzeit Konstante zwischen :
- 1 und 10-3 mbar : 30 sek.,
-10-3 und 1 mbar : 1 sek.
■ Temperaturstabilitat zwischen 5 und
45° C: 1% der Anzeige zwischen 5.10-3
und 5.10.1 mbar.
■ Gewicht: TA 101 - 1,950 kg
TA 111 - 2,000 kg
Sollwertausgang
Der Sollwertausgang liegt auf einer J40
Steckerbuchse an der Geraterfickseite.
Der Umschaltkontakt hat eine
Schaltleistung von: 100W, 220V, 5A max (
Wiederstandkreis).
Bei abgeschaltetem Gerfit sowie bei
fehlender Verbindung zur Mellriihre steht
das Schaltrelais auf der Schaltstellung "
schlechtes Vakuum".
Eine rote Lampe brennt wenn der Druck
fiber der Schaltschwelle liegt, eine grfine
wenn er darunter liegt.
2

Affichage du point de consigne Setting set point Einstellung des Schaltpunktes
- Umlegeschalter S40 (Front Seite) nach
En maintenant l'inverseur S40 face avant aBy holding switch S40 (Front panel) on the links festhalten.
gauche et en reglant le seuil par le left, the set point is adjusted on the - Den Schaltpunkt auf dem Galvanometer
potentiometre R50, (face avant) on affiche galvanometer with potentiometer R 50 mit Potentiometer R50 (Front Seite)
sur le galvanometre le point de (Front panel) einstellen.
basculement du relais a la remontee de (See photo p. 5) - Der Schaltpunkt ist dann fur einen
pression (voir photo p. 5). Druckanstieg eingestellt. (siehe Foto
Seite 5)
HYSTERESIS HYSTERESIS HYSTERESE
L'ecart (hysteresis) entre le basculement The elapsed time (lag) between tripping - Der Unterschied (Hysterese) zwischen
du relais a la descente en pression et le when the pressure drops and the set point dem Umschaltpunkt des Relais bei
point de consigne choisi precedemment chosen previously is adjusted with Druckabfall und dem Vorhergehenden
se regle par le potentiometre R51 (face potentiometer R51 (rear panel) - (see Schaltpunktes wird mit dem Potentiometer
arriere). illustration, page 5). R51 (Ruckseite) eingestellt. (siehe Foto
(voir photo page 5). Control time lag when power is switched Seite 5). Die Schaltverzogerung ist bei
Ce basculement est retarde de 3 on approx. 3 seconds. Stromversorgung etwa 3 sek.
secondes environ a la mise en marche.
2.2 Jauge 2.2 Gauge 2.2 - Menrohre
L'alimentation peut etre reliee a differents The power supply can be connected to Die Gerate k6nnen mit vorschiedenen
modeles de jauges Alcatel (voir § 1). various Alcatel gauges (see § 1). MeBrohren betrieben werden (siehe § 1).
Le cable de jauge d'une longueur de 3,5 m The gauge cable 3.5 m (10 ft) long, has a Das Rohrenkabel hat eine Lange von
comporte une thermistance placee dans le thermistor built into the gauge connector 3,5 m.
connecteur de jauge qui permet de to offset temperature fluctuations. Fur die Temperaturkompensation ist in
compenser les erreurs dues aux variations Cables of differents lengths can be den AnschluBstecker ein Thermistor
de temperature. supplied on request. This cable is identical integriert.
Des cables de longueurs differentes to that used with the ATH 101 and 111 Kabellangen von 10, 20 und 50m stehen
peuvent etre !Wes sur demande power supplies. zur Verfugung.
Ce cable est identique a celui utilise avec ■ 10 m ( 30 ft): Part No. 57606 ■ 10 m: Best. Nr. 57609
les anciennes alimentations ATH 101-111. ■ 20 m ( 60 ft): Part No. 57610 ■ 20 m: Best. Nr. 57610
■10 m: ref. 57609 ■ 50 m (150 ft): Part No. 57611 ■ 50 m: Best. Nr. 57611
■20 m: ref. 57610
■50 m: ref. 57611
3. FONCTIONNEMENT 3. OPERATION 3. ARBEITSWEISE
3.1 Dans une jauge thermique, la 3.1 In a heat gauge, the temperature of a 3.1 In einer therrnoelektrischen Vakuum-
temperature d'un fil chauffe est fonction heated wire is a function of its cooling, MeBrohre wird der Warmeaustausch
de son refroidissement, c'est-a-dire, namely a function of heat losses between zwischen einem geheizten Metallfaden und
fonction des pertes calorifiques entre le the filament and the gauge body. These der kalten R6hrenwand als Funktion der
filament et le corps de jauge. Ces pertes losses are themselves a function of Gasdichte als Me6prinzip angewandt. Die
sont elles-nnernes fonction de la pression. pressure, so that the temperature of the MeBrohre ist die indirekt druckabhangige
La mesure de la temperature du fil est wire is an indirect measurement of Temperatur des Heizfadens.
donc une mesure indirecte de la pression. pressure. Bildet man den Heizfaden als
Dans une jauge thermique du type In a heat gauge of the thermocouple type, Thermoelement aus, kann die Temperatur
thermocouple, le fil metallique est the metal wire is composed of two als EMK in mV gemessen werden.
constitue de deux sections BA et AC de sections BA and BC made of different In der Alcatel-Rohre sind zur VergroBerung
nnateriaux differents raccordes par materials, welded together. dieser EMK/mbar zwei Thermoelemente
soudure. According to the principle of the hintereinandergeschaltet.
Suivant le principe de l'effet thermocouple, thermocouple effect, an emf which is a
it apparait au point de soudure A une function of temperature and hence a
f.e.rn. fonction de la temperature, donc function of pressure appears at weld A.
fonction de la pression. In the Alcatel gauge, two thermocouples
Dans la jauge Alcatel deux thermocouples are mounted in series such that the
sont montes en serie, de maniere a sensitivity of the gauge in mV/bar is
augmenter la sensibilite de la jauge en increased.
mV/mbar.

3,2 Coffret alimentation- 3.2 Measurement and 3.2. Mefigerat
mesure power supply module
Le schema joint en fin de notice The drawing enclosed with these Die Schaltplane der Magerate TA 101
represente les circuits electriques des specifications shows the electrical circuits und TA 111 sind am SchluB beigefugt.
manometres TA 101 et TA 111. of the TA 101 and TA 111 gauges. Die Netzteile sind auf den Platinen E 1
Les elements de ('alimentation sont fixes The power supply components are aufgebaut :
sur le circuit imprime El : mounted on PC board El: TA 101: A 319643 - Best. Nr. 045055
TA 101: A 319643 - Ref. 045055 TA 101: A 319643, Part No. 045055 TA 111: A 319644 - Best. Nr. 045056
TA 111:A 319644 - Ref. 045056 TA 111:A 319644, Part No. 045056
On distingue: The components include: Inn Einzelnen:
■ un transformateur d'alimentation T1 ■ power transformer Ti. ■ ein Trafo T1
■ une alimentation courant continu ■ DC power supply (+ 12 V): CR5, CR6, ■ eine 12 V Gleichstromversorgung fUr
+ 12 V CR5, CR6, C5 alimentant le C5 powering the gauge's heating voltage den Heizspannungsgenerator der Rohre
generateur de tension de chauffage de la generator. mit den Bauteilen CR5, CR6 und C5
jauge. ■ A voltage-generating multivibrator 01, ■ ein Multivibrator aus 01, Q2, Q3 und
■ Un multivibrateur 01, Q2, Q3, Q4, Q2, Q3, 04 delivering a square-wave Q4, der Rechteckimpulse mit der
generateur de tension delivrant des voltage at line frequency. The amplitude of Netzfrequenz liefert. Die Hale der Impulse
creneaux alternatifs a la frequence du the square waves (5,6 V) is established by wird von den Zenerdioden CR7 und CR8,
secteur. L'amplitude des creneaux Zener diodes CR7 and CR8, one of which von denen immer jeweils eine leitet,
alternatifs (5,6 V) est fixee par les diodes conducts while the other is short-circuited. wahrend die andere kurzgeschlossen ist,
Zenner CR7, CR8 dont l'une est The generator is driven by the alternating auf 5.6 V begrenzt.
conductrice lorsque l'autre est court- current delivered by the two secondaries Angetriggert wird der Generator von zwei
circuitee. of transformer T1 through R1, Q2, R2 Sekundarwindungen des Transformators
Le generateur est pilotee par les courants and Q4. T1 Ober R1, 02, R2 und Q4. Ober die
delivres oar les 2 enroulements ■ Two resistors R9 and R10 and a Widerstande R9 und R10 und das
secondaires du transformateur T1 a potentiometer R30 enable both filaments Potentiometer R30 wird jeder der zwei
travers R1, Q2, R2, Q4. of the thermocouple gauge to be supplied Heizfeden der Rohre mit Gleichstrom aus
Da' ix resistances R9, R10 et un with constantt current, from the square- dem Rechteckgenerator versorgt.
potentiornetre R30 permettent d'alimenter wave-generating multivibrator. ■ eine stabilisierte Gleichspannungs-
chacun des 2 filaments de la jauge ■ Stabilized DC (± 15V) Z1 and Z2. versorgung ± 15 V mit Z1 und Z2
thermocouple a courant constant, a partir ■ Measuring circuit composed of two ■ ein MeBversterkerkreis bestehend aus
du multivibrateur generateur de creneaux. 2/4 Al amplifiers whose inputs receive the 2/4 Al, auf dessen Eingang die vom
■ Une alimentation continue stabiliSe emf from the thermocouple gauge through Thermoelement kommende EMK liegt.
± 15 V - Z1, Z2. a thermistor built into the gauge Diese wird Ober den im Rohrenkabel
■ Un circuit de mesure constitue de 2 connector and a galvanometer Ml. integrierten Temperaturkompensator
amplificateurs 2/4 Al dont ('entree recoit ■ Recording circuit composed of a gefiihrt und nach Verstarkung auf M1
la f.e.m. dOlivree par la jauge 1/4 Al amplifier and recording sockets J3 angezeigt.
thermocouple a travers une thermistance and J4. Socket J4 (green) goes directly to ■ ein Schreiberausgang bestehend aus
inseree dans le connecteur de jauge et ground. dem Versterker 1/4 Al und den Buchsen
d'un galvanometre Ml. ■ Vacuum gauge TA111 also has a J3 und J4 (Grin) liegt an Masse.
■ Un circuit d'enregistrement constitue control device consisting of : ■ das TA111 hat auBerdem noch einen
d'un amplificateur 1/4 Al et des prises - differential amplifier A40 and Ausgangskreis, bestehend aus dem
d'enregistrement J3, J4. La prise J4 est la associated circuits 040 and 041, and Differenzversterker A40 und den
borne de «masse". relay K40 controlled by the amplifier Schaltelementen 040, Q41 und dem relais
■ Le manometre TA 111 possede en plus output in the measuring circuit. The K40, der vom Ausgang des MeBverstarkers
un dispositif d'asservissement comprenant: setting of potentiometer R50 can be angesteuert wird. Die Referenzspannung
- un amplificateur differentiel A40 et displayed on galvanometer M1 by kann mit dem Potentiometer R50
ses circuits associes Q40, Q41, relais using selector switch S40. eingestellt und nach Betatigen des
K40, pilote par la sortie de Potentiometer R51 controls hysteresis. Schalters S40 auf M1 angezeigt werden.
l'ampiificateur du circuit de mesure. La Mit dem Potentiometer R51 wird die
reference donnee par le potentiometre Hysterese eingestellt.
R50 peut etre affichee sur le
galvanometre M1 par l'internnediaire
du selecteur S40. Le potentiornetre
R51 sert a *ler ('hysteresis.
4. UTILISATION 4. UTILIZATION 4. BETRIEB
■ Raccorder le coffret d'alimentation au ■ Connect power supply to line voltage ■ Gerat mit Netz und Rohre verbinden.
secteur, et a la jauge de mesure. and to measuring gauge. ■ Netzstecker S1 auf der Frontseite nach
■ Actionner l'interrupteur S1 (% face ■ Turn switch S1 (%) on front panel rechts legen (siehe Seite 5).
avant) vers la droite - (Voir photos page 5) clockwise. (see photos p. 5) ■ Der Heizstrom der Rohre wird im Werk
■ Le courant de chauffage de la jauge a ■ The gauge's heating current was auf 93 ± 5 mA in jedem der beiden
eta regle en usine a 93 mA ± 5 mA (dans factory-set at 93 mA ± 5 mA (in both the Thermoelemente eingestellt. Diese
chacun des deux elementss thermocouple elements). Usually this does Einstellung braucht normalerweise nicht
thermocouples). Ce reglage n'a pas not have to be reset. wiederholt zu werden.
normalement a etre repris. ■ To increase the accuracy, or to correct ■ Soli die Genauigkeit erhoht oder ein
■ Cependant si on veut ameliorer la for contamination or aging of the gauge, Verschmutzungs- oder Alterungseffekt
precision, corriger une pollution ou un place the gauge in a chamber pumped kompensiert werden, dann muB die R6hre
vieillissement de la jauge, it sera down less than 10
-4
mbar and adjust an einem Rezipienten auf P < 10
-4
mbar
n6cessaire de placer la jauge sur une potentiometer R30 (< 10
-3
, front panel) to evakuiert und der Zeiger des Instruments
enceinte pompee a une pression inferieure zero the needle. mit dem Potentiometer R30 (< 10
-3
) auf
a 10
4
mbar et d'agir sur le potentiornetre der Frontseite auf 0 gestellt werden.
R30 (< 10
-3
face avant) de maniere a
amener I'aiguille de l'appareil sur la
position zero.
4

5

■La courbe de la figure 1 donne la ■ Figure 1 shows the pressure in mbar ■ Abb. 1 gibt die Korrespondenz
correspondance entre l'echelle lineaire et plotted on a linear scale. zwischen Druckanzeige in mbar und auf
la pression. ■ Figure 2 shows the calibration of the der linearen Skala.
■La figure 2 donne les courbes gauge for various gases. ■ Abb. 2 gibt die Eichung des
d'etalonnage du manometre pour ■ To change the set point of TA 111, Manometers mit verschiedenen Gasen.
differents gaz. press selector switch S40 on front panel ■ Fur die Einstellung des Schaltpunktes
Pour regler le point de consigne du TA111, on the left, note galvanometer reading, von TA 111, den Schalter S40 auf der
actionner le selecteur S40 (face avant) and adjust to desired value with Frontseite nach links verlegen, die Angabe
vers la gauche, lire ('indication donnee par potentiometer R50 (front panel: N.). des Galvanometers ablesen und auf den
le galvanometre et regler a la valeur To check the lag (hysteresis), it is gewunschten Wert einstellen mit dem
desiree par le potentiometre R50 (N. face necessary to have a system in which the Potentiometer R50 (Frontseite:
avant). Pour verifier l'ecart (hysteresis), it pressure can be varied around the set Urn die Hysterese zu iiberpriifen, muB man
est necessaire de disposer d'une point. Adjustment is accomplished with Ober eine Einrichtung verfugen, mit der
installation sur laquelle on peut faire varier R51 (rear panel). Tripping of the relay is man den Druck in der Nahe des
la pression autour du point de consigne. signaled by lights CR45 red and CR11 Schaltpunktes verandern kann.
Le reglage se fait par R51 (face arriere). green (front panel) (see page 5). Die Einstellung wird mit R51 (Rlickseite)
Le basculement du relais est signale par ausgefiihrt. Das Umkippen des Relais wird
les voyants CR45 rouge et CR11 vert (face durch die Lampen CR 45 rot und CR 11
avant) (voir photo page 5). griin (Frontseite) angegeben (siehe Seite
5).
5. MAINTENANCE 5. MAINTENANCE 5. WARTUNG
Nettoyage de la jauge Cleaning gauge Reinigung der Menriihre
■Si la jauge ne travaille pas en vide ■ If gauge is not used in a clean vacuum ■ Wenn die MeBrohre nicht nur in
propre, mais dans des vapeurs d'huile de but in roughing-pump or diffusion-pump oil sauberem Vakuum, sondern im Oldampf
pompe primaire ou de pompe a diffusion, vapor, it must be cleaned periodically with fiber einer Vakuumpumpe betrieben wird,
it sera necessaire de la nettoyer an acetone-alcohol mixture, for example, dann muI3 sie periodisch in einem Bad aus
periodiquement avec un mélange acetone- or another nonpolluting degreaser, and its einem Aceton-Alkohol-Gemisch oder
alcool par exemple ou un autre calibration checked (and adjusted if einem anderen Losungmittel gespiilt und
degraissant non polluant, puis de controler necessary). anschlieBend geeicht werden.
et regler eventuellement le tarage de
l'appareil.
Jauges a thermocouple Thermocouple gauges Thermoelektrische Rohren
Jauges THC 4 miniatures : Miniature THC 4 gauges : THC 4 Miniaturohren :
■communes aux 2 alimentations ■ usable with both power supplies ■ passend zu zwei MeBgeraten
■etuvables a 300 °C (THC 4 0 12) ou a ■ can be heated to 300 °C (THC 4 0 12) ■ ausheizbar bis 300 °C (THC 4 0 12)
200 °C (THC 4 - NW 25) quand elles sont or 200 °C (THC 4 NW25) when fitted with bzw. 200 °C (THC 4 NW 25) mit Viton
montees avec joint Viton. a Viton seal. Dichtungen.