Fluke 7080 User manual

7080/7081
Calibration Bath
User’s Guide
Rev. 5B2303
Hart Scientific

Rev. 5B2303
Fluke Corporation, Hart Scientific Division
799 E. Utah Valley Drive • American Fork, UT 84003-9775 • USA
Phone: [phone] • Telefax: +1.801.763.1010
E-mail: [email protected]
www.hartscientific.com
Subject to change without notice. • Copyright © 2005 • Printed in USA

Table of Contents
1 Before You Start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Symbols Used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Safety Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.1 WARNINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.2 CAUTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Authorized Service Centers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Specifications and Environmental Conditions . . . . . . . . . 9
3.1 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Environmental Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3 Warranty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4 Quick Start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1 Unpacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2 Semi-Hermetic Compressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3 Set Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.4 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.5 Setting the Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.1 Bath Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.2 “Dry-out” Period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.3 Bath Preparation and Filling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.4 Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.5 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 Bath Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.2 Comparison Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.3 Calibration of Multiple Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7 Parts and Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.1 Front Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.2 Refrigeration Controls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
i

7.3 Back Panel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.4 Lid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
8 General Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1 Bath Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1.1 Temperature Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1.2 Viscosity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1.3 Specific Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.1.4 Thermal Conductivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.5 Thermal Expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.6 Electrical Resistivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.7 Fluid Lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.8 Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.9 Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.10 Commonly Used Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.10.1 Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.10.2 Ethylene Glycol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.10.3 Methanol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.10.4 Halocarbon 0.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.10.5 Mineral Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.10.6 Silicone oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.11 Fluid Characteristics Charts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.11.1 Limitations and Disclaimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
8.1.11.2 About the Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
8.2 Stirring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.3 Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.4 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
8.5 Heater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
8.6 Cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.7 Temperature Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9 Controller Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.1 Bath Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.2 Reset Cut-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.3 Temperature Set-point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.3.1 Programmable Set-points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.3.2 Set-point Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9.3.3 Set-point Vernier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9.4 Temperature Scale Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
9.5 Secondary Menu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.6 Heater Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.7 Proportional Band . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.8 Cut-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
9.9 Controller Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9.10 Probe Parameters Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
ii

9.10.1 R0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9.10.2 ALPHA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.11 Operating Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.11.1 Cut-out Reset Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.12 Serial Interface Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.12.1 BAUD Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.12.2 Sample Period. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
9.12.3 Duplex Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
9.12.4 Linefeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
9.13 IEEE-488 Parameters Menu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
9.13.1 IEEE-488 Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
9.14 Calibration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.14.1 CTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.14.2 BO and BG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.14.3 H and L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
10 Digital Communication Interface . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1 Serial Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1.1 Wiring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1.2 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10.1.2.1 BAUD Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
10.1.2.2 Sample Period. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.1.2.3 Duplex Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.1.2.4 Linefeed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.1.3 Serial Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.2 IEEE-488 Communication (optional) . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.2.1 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10.2.1.1 IEEE-488 Interface Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
10.2.2 IEEE-488 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
10.3 Interface Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
10.4 Power Control Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
10.4.1 Heater Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
10.4.2 Cooling Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
11 Calibration Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
11.1 Calibration Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
11.2 Measuring the Set-point Error. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
11.3 Computing R0 and ALPHA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
11.4 Calibration Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
12 Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
12.1 Draining the Bath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
13 Troubleshooting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
13.1 Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
iii

iv
Figures
Figure 1 Bath Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 2 Semi-hermetic Compressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 3 Front Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 4 Back Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Figure 5 Lid Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 6 Chart of Various Bath Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 7 Controller Operation Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 8 Bath Temperature Fluctuation at Various Proportional Band Settings . . 43
Figure 9 Serial Cable Wiring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Figure 10 Sample Calibration Computations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

13.2 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
13.2.1 EMC Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
13.2.1.1 Emission Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
13.2.2 Low Voltage Directive (Safety) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
v

vi
Tables
Table 1 International Electrical Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Table 2 Temperature Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 3 Table of Bath Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 4 Proportional Band — Fluid Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Table 5 Interface Command Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Table 5 Interface Command Summary Continued . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Table 6 Serial Power Control Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Table 7 Temperature Range Control Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1 Before You Start
1.1 Symbols Used
Table 1 lists the International Electrical Symbols. Some or all of these symbols
may be used on the instrument or in this manual.
Symbol Description
AC (Alternating Current)
AC-DC
Battery
CE Complies with European Union Directives
DC
Double Insulated
Electric Shock
Fuse
PE Ground
Hot Surface (Burn Hazard)
Read the User’s Manual (Important Information)
Off
On
1
1 Before You Start
Symbols Used
Table 1 International Electrical Symbols

Symbol Description
Canadian Standards Association
OVERVOLTAGE (Installation) CATEGORY II, Pollution Degree 2 per IEC1010-1 re-
fers to the level of Impulse Withstand Voltage protection provided. Equipment of
OVERVOLTAGE CATEGORY II is energy-consuming equipment to be supplied from
the fixed installation. Examples include household, office, and laboratory appliances.
C-TIC Australian EMC Mark
The European Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive
(2002/96/EC) mark.
1.2 Safety Information
Use this instrument only as specified in this manual. Otherwise, the protection
provided by the instrument may be impaired.
The following definitions apply to the terms “Warning” and “Caution”.
•“WARNING” identifies conditions and actions that may pose hazards to
the user.
•“CAUTION” identifies conditions and actions that may damage the in-
strument being used.
1.2.1 WARNINGS
To avoid personal injury, follow these guidelines.
GENERAL
•DO NOT use the instrument for any application other than calibration
work. The instrument was designed for temperature calibration. Any other
use of the instrument may cause unknown hazards to the user.
•DO NOT use the instrument in environments other than those listed in
the user’s guide.
•DO NOT overfill the bath. Overflowing extremely cold or hot fluid may
be harmful to the operator. See Section 5.3, Bath Preparation and Filling,
for specific instructions.
•Follow all safety guidelines listed in the user’s manual.
•Calibration Equipment should only be used by Trained Personnel.
•If this equipment is used in a manner not specified by the manufacturer,
the protection provided by the equipment may be impaired.
•Before initial use, or after transport, or after storage in humid or semi-hu-
mid environments, or anytime the instrument has not been energized for
more than 10 days, the instrument needs to be energized for a "dry-out"
7080/7081 Calibration Bath
User’s Guide
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