电离真空规所在位置对测量结果的影响

利用蒙特卡洛方法对电离真空规所在不同位置所测得的系统真空度进行数值模拟。建立了真空容器、规管安装位置以及真空泵入口的几何模型,考虑了系统材料放气,计算了电离真空规安装在系统不同位置所测得的真空度,计算了电离真空规探头与连接法兰管道口之间距离对测量结果的影响。研究结果表明:相比于电离规安装位置,电离规探头与法兰管道口之间距离H对电离真空规的测量结果影响更为明显。本文为电离真空规法兰短管长度设计以及真空系统实际真空度的预判提供理论依据。     

LNG低温真空管道真空度测试试验台设计与应用北大核心CSCD

为了研究温度变化对液化天然气(LNG)低温真空管道真空度的影响,文章基于表面温度法与温度场原理测量真空度的方法,设计出了一套基于温度法的高精度测量LNG低温真空管道真空度试验台。该低温真空管道真空度测试试验台以高真空多层绝热作为绝热方式、以多层反射层和隔热层组成的保温层作为绝热材料、以奥氏体不锈钢作为低温绝热管道的材料、以5A分子筛作为吸附残余气体的吸附剂,以低温液体容器、模拟服役管道、低温液体缓冲区、真空度和温度测试单元模拟实际中的真空管道,只需要通过测量真空管道外管外壁温度及对应的环境温度,获得其真空度。文章所设计的LNG低温真空管道真空度测试试验台攻克了目前真空管道中无法直接测量管道真空度的难题。     

可用于航天运载上的微型中真空电离规

航天器液体燃料管道绝热夹层的真空测理由于空间位置、重量和高可靠性的特殊要求,工业用真空计使用受到限制。研制的微型中真空电离规可以解决这类测量问题。并为低温容器绝热夹层的真空度测量提供一种较理想的真空压力传感器。这种规尺寸为Φ20×40毫米,全金属结构,总质量小于30克。在100~(-5)×10~(-4)帕有较好的线性。本规在10帕以上K=2.25×10~(-3)帕~(-1)。10帕以下压力时K=7.5×10~(-3)帕~(-1)。此规为斜口设计,即利于直接焊接外,更利于采用DN16CF法兰,为通用设备上的应用提供了较方便的接口,微型规用于低温大型液氧、液氢槽车绝热夹层中的真空测量是十分适宜的,频繁和长期地运输颠簸都不会过大地影响规管性能,可以保证测试结果的可信性。     

低温绝热容器中皮拉尼真空计取代热偶真空计的可行性分析

在低温绝热容器夹层真空度的测量中,皮拉尼真空计和热偶真空计较适用,目前热偶真空计应用较多。从测量范围、测量精度、测量温度、互换性、远程监控、检漏能力和性价比等方面,对皮拉尼真空计和热偶真空计的性能进行了比较,得出皮拉尼真空计更适用于低温绝热容器夹层真空度测量的结论。最后列举了目前国外几种典型的商用皮拉尼真空计和热偶真空计的技术参数。     

活性炭和5A分子筛的特性及其在获得与保持低温容器夹层真空度中的作用

活性炭和5A分子筛是真空绝热容器真空夹层中常用的二种吸附剂。本文根据这两种吸附剂在低温、真空条件下对不同气体吸附特性等资料，对吸附剂在获得并保持低温容器夹层真空度中的作用作了较系统的阐述。     

阻燃型低温绝热纸的出气速率和出气成分测试

低温绝热纸是制造多层绝热低温容器的重要材料之一。在真空条件下绝热纸的出气速率影响低温容器的真空性能,是低温容器设计的重要依据。介绍了低温绝热纸测试装置的设计及技术指标,利用静态法测试了阻燃型低温绝热纸的出气速率和出气成分,给出了试验数据。     

EAST装置PKR251型真空规管的修复及标定技术研究

EAST装置复杂的真空系统需要大量PKR251型真空规管实时测量,并获得准确的真空度数据,但是长时间运行后会出现测量结果不准的现象。PKR251型真空规管的修复和标定技术是通过对规管内部电极、极板等关键部件的去污(更换)、清洗和烘烤处理,修复计量不准或错误的真空规管。搭建规管标定平台模拟EAST装置的真空环境,通过控制充入真空室内高纯氮气的充气速率,改变真空室内的气体压力,比较单个规管与标准规的读数,判定规管测量准确度,实现规管标定。标定实验发现修复后的PKR251型规管在不同压力下线性度较好,满足EAST装置真空测量要求。     

低温真空腔体结构设计及传热分析

为适应未来航天低温光学系统的需要,研制了1套测量光学元件低温场和低温变形的系统。该系统由真空机组、低温真空腔体、防振系统、测量装置等主要部分组成。其中低温真空腔体是该系统中关键的装置,为光学元件的低温真空实验提供了必要的条件。对低温真空腔体的结构设计、真空度和传热进行了分析探讨,并且对梯形薄壁绝热支撑进行了详细结构热分析和COSMOSWORK软件的传热分析,结果表明可以满足低温真空的实验要求。     

在用低温液体贮罐免更换真空规管测真空度

提出了低温液体贮罐在真空规管损坏的情况下的两种解决方案,并对在V6真空隔离阀法兰下方加装带真空规管真空阀的方案进行现场实施,最后测量真空度在相关规程规定的范围之内,结果表明:在真空隔离阀法兰下方加装带真空规管真空阀的方案可行,解决了在用低温液体贮罐由于真空规管损坏情况下更换规管需要的停产放空、焊接和抽真空等问题。     

真空绝热容器夹层吸附剂盒的结构设计

绝热夹层的真空度，是保证真空绝热低温容器之绝热性能的关键因素。而合理设计夹层中的吸附剂盒，又是维持夹层真空的重要环节。讨论了吸附剂盒的结构设计要点。     

基于碳纳米管长线场发射的真空测量

利用碳纳米管的场发射性质,研制了一种新型的真空测量装置。该装置采用了电离规的测量原理,它由碳纳米管阴极、阳极和收集极组成,通过测量离子流与电子流的比值来指示真空度。其中的碳纳米管阴极由碳纳米管长线制成,由于碳纳米管长线的宏观尺度,这种阴极可以高效地制备。在动态真空系统中测试了该装置的计量特性,结果在10-4～10-1 Pa的范围内有良好的线性特征。由于该装置采用了场发射阴极,它的功耗只有约5.5 mW。另外,相比于传统的热发射阴极,该装置没有明显的吸放气效应。这些特点使得它在密封真空器件,如场发射显示器,内部的真空测量中有广泛的应用前景。     

基于动态差压衰减方法瞬时流量测量装置的研制

本文介绍了一种基于动态差压衰减方法瞬时流量测量装置,该装置由真空抽气系统、恒温系统、动态差压衰减测量系统等三部分组成,通过对泄漏元件两侧的动态差压变化进行连续测量,并进行数据分析,得到泄漏元件的流导、漏率等特性。装置测量了1800Pa~0Pa下氮气、氦气和氩气通过泄漏元件的流导和漏率,具有操作简单,成本低廉,结果精确等优点。     

制冷机做冷源的低温热导率测量装置研制

设计研制了1套以4.2 K制冷机为冷源的低温热导率快速测量装置.该装置采用可拆卸的具有独立真空环境的样品测试杆,使得样品测试部件与低温冷源部件分离,从而实现不破坏制冷机冷源真空环境及制冷机不复温的情况下快速更换样品.高真空绝热恒温样品杆通过高导热柔性热桥与制冷机冷头良好热耦合.热导率测试采用稳态绝热纵向热流法.除快速测...     

低温流体输送过程中采用贴壁式温度传感器测温时的传热分析

低温流体的输送广泛采用发泡绝热管道和真空绝热管道,采用贴壁式热电阻温度传感器测量管内流体温度时,影响测量精度的因素很多。运用一维稳态径向传热模型和热阻网络分析了发泡绝热结构和真空绝热结构下的热阻组成及热平衡关系,得到了温度传感器所测的温度与管道流体温度以及外界环境温度之间的计算关系式,并定量分析了接触热阻和真空度对输送液氮管道的温度传感器所测温度的影响。     

适应复杂环境的真空计

采用全陶瓷规管进行电荷屏蔽,实现了对薄膜真空计的改进,以满足在含有大量带电离子及饱和水蒸汽等特殊真空环境中低真空度的快速准确测量。介绍了提高传感精度且降低温度及水蒸气对电容薄膜真空计影响的方法、器件选择以及单片机控制系统等,并给出了部分测试结果。本文设计的低真空度测量系统具有模块化、精度高、响应速度快等优点,为国内特殊真空环境下低真空度测量系统提供了设计参考。     

基于低温制冷机的低温流体电容式密度测量

设计并搭建了一套基于G-M低温制冷机的电容式密度测量实验装置,由平行板电容器、样品流体测试腔、充排气体管路、低温制冷机、温度测量与控制单元、压力测量单元、真空绝热保护腔以及高真空排气系统八个部分组成。该系统适用温度测量范围为15—300 K,压力测量范围0.01—0.3 MPa。实验中的低温液体由常温气体经低温制冷机冷却液化得到,并蓄存在装有平行板电容器的样品测试腔内。该测试腔上开有视窗,可用于观察冷却过程中低温液体的形成及其液位。对受控压力及温度下的液氮、液氩两种低温流体的密度进行了测量,所得数据与文献实验值及美国NIST标准数据吻合良好,液相区相对偏差小于±0.5%。该密度测量系统今后可用于测量其他流体(包括混合物)在低温下的p-ρ-T数据,还有望经过改进和集成化设计后实现LNG和空分等工业领域的低温流体密度在线实时监测。     

新型宽量程真空测量装置研究及运用

结合技术规范及实际运用需求,系统分析了我国低温深冷绝热装备用真空测量装置存在的主要问题,如真空度测量范围窄、接口处泄漏风险大、封装选材及封装工艺影响仪表使用等.结合LNG多式联运罐式集装箱运用,系统进行了真空测量范围、漏放气速率、密封及选材、结构设计等总体设计,提出了具体技术指标.开展了焊缝强度计算,以及有限元应力及模...     

动态流导法真空校准装置

动态流导法真空校准装置是真空计量的标准,可用于高真空和超高真空规的校准,真空度的校准范围为10-1～5×10-7 Pa,合成标准不确定度为0.69%～1.4%.     

离子阱低温超高真空系统的研制

离子阱是一种常用于光谱研究的装置,低温超高真空环境是其工作的基本条件.介绍了一套由真空腔体、真空抽气系统、温度监测及控制系统、脉管制冷机等组成的离子阱低温超高真空系统.在三种不同条件下对真空腔体进行抽真空对比试验,分析了影响真空系统极限真空的关键因素.采用超高真空获得方法与工艺,真空系统在常温和低温状态下分别获得了1.9×10-8Pa和5.0×10-10pa的真空度,在高真空绝热条件下,离子阱最低温度达到3.9K.文章最后对该系统的研制过程以及结果进行总结,提出了适用于同类低温超高真空系统设计与研制的相关结论.     

北京正负电子对撞机储存环真空系统的真空测量

北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一次建造的高能粒子加速器。其储存环真空系统为周长240.4米的跑道形圆形。环上设16个真空测量点,配有热阴极规管(UHV-24)、冷阴极规管(IKR 020)及皮氏规(TPR 010)。本文主要介绍了BEPC储存环的真空系统、储存环真空测量特点及真空测量装置,并分析了运行测量的结果及测量中遇到问题的解决方法。