固定流导法真空漏孔校准装置性能研究

固定流导法是通过已知流导小孔的气体与真空漏孔流出的气体用四极质谱计进行比较,从而得到漏孔漏率的一种极为精确的方法。小孔是采用机械、激光等方法加工制成,在分子流条件下,小孔流导为一常数。运用此方法,建立了一套真空检漏校准装置以进行量值传递工作。为了保证校准数据的准确可靠性,需对该套装置的不确定度进行分析与评定。     

固定流导法真空漏孔校准装置

为了精确校准较小漏率真空漏孔,研制了固定流导法真空漏孔校准装置。在漏孔校准过程中,通过调节稳压室中的压力,很容易使标准气体流量与漏孔漏率非常接近或相等,从而避免四极质谱计的非线性影响。通过实验测试,校准装置的极限真空度为3.7×10-6Pa,漏率校准范围为10-5Pa.m3/s~10-11Pa.m3/s,合成标准不确定度为1.4%~4.2%。     

真空漏孔的校准方法

在检漏工作中，要定量地确定被检漏孔的漏率，需要将漏率的量值从气体微流量标准或漏率标准正确地传递到质谱检漏仪。在这个传递过程中，对参考漏孔的校是一个很重要的环节。以国内外有关的标准和文献为基础，对真空漏孔的常用校准方法－定容变压法，恒压变容法，变容变压法和比较法分别给予分析和介绍。     

真空漏孔的校准方法

在检漏工作中，要定量地确定被检漏孔的漏率，需要将漏率的量值从气体微流量标准或漏率标准正确地传递到质谱检漏仪。在这个传递过程中，对参考漏孔的校准是一个很重要的环节。以国内外有关的标准和文献为基础，对真空漏孔的常用校准方法──定容变压法、恒压变容法、变容变压法和比较法分别给予分析和介绍。     

比较法真空标准漏孔校准方法研究

比较法校准真空标准漏孔是通过四极质谱计比较气体流量计提供的标准气体流量与被校真空标准漏孔产生的离子流获得校准值。主要介绍了比较法真空标准漏孔的校准方法、装置原理、校准过程及校准结果的处理等,并提出了减小测量不确定度的影响因素。     

正压标准漏孔的校准方法

标准漏孔的种类繁多,校准方法各异,校准设备复杂,校准条件苛刻,较难达到预期的目的。而用滴定管校准正压标准漏孔的校准方法简单,准确度高,不确定度小。     

动态流导法真空校准装置的性能测试

介绍了动态流导法真空校准装置的校准原理、校准方法,测试了性能指标,校准了分离规和磁悬浮转子规.实验结果表明,校准范围为(2.6×10-7～2.4×10-1)Pa,不确定度小于1.4%,磁悬浮转子规的校准结果与德国PTB的校准结果的一致性好于1.6%.     

正压漏孔校准方法研究

以国内外正压漏孔校准装置及技术的发展现状为基础,研究了定容变压法、恒压变容法、动态比较法等正压漏孔校准方法,分析了这些方法的基本原理、装置构成和漏率测量范围,同时将它们的关键技术、实现的难易程度、优缺点等进行了比较和评价,并对我国正压漏孔校准技术的研究工作提出了建议。     

现场真空漏孔校准装置的设计

为了减小现场环境与校准环境的差异对真空漏孔校准的影响,通过理论研究,设计了现场真空漏孔校准装置,可实现对真空漏孔的现场校准。考虑到现场真空漏孔校准装置需便于携带及搬运,装置的设计采用了分体式结构。现场真空漏孔校准装置由抽气系统、校准室系统、真空漏孔连接系统、流量输出系统、充气系统、定容室与压力测量系统及烘烤系统等7个部分组成,复合了定容法及固定流导法两种校准方法,预计真空漏孔校准范围为5＆#215;10-10～5＆#215;10-5 Pa？m3/s,合成标准不确定度为10％。     

正压漏孔校准

介绍了定容变压法、恒压变容法、定量气体动态比较法、参考漏孔动态比较法对正压漏孔进行校准方法。给出了测试结果和实验分析。     

小孔流导测量方法的研究

在分子流条件下,给出了定容法和恒压法测量流导的方法,分析了测量不确定度.采用定容法气体微流量校准装置和恒压法气体微流量校准装置分别对小孔流导进行了测量,对2种测量方法进行了比对,一致性好于1.0%.     

比较法真空规校准装置性能研究

比较法真空规校准装置是真空计量的主要工作标准,主标准器溯源到静态膨胀式真空标准装置。为了保证量值传递数据的准确可靠,对装置的不确定度进行了分析和评定,同时对装置的计量性能稳定性和重复性进行了测试和研究。     

不同压力下正压漏孔漏率研究

在不同出口和入口压力下校准了1只正压漏孔,给出了校准结果并进行了讨论,按照黏滞流-分子流理论拟合校准曲线,给出了不同压力下计算漏率的公式。     

带腐蚀性物料的真空系统在线检漏方法研究

带腐蚀性物料的真空系统,往往对密封性要求严格。为了进行带腐蚀性物料的真空系统在线检漏而进行研究,分析可行的检漏方法,提出适用手段。通过分析,经过分级冷冻、物料处理及选用适合的检漏步骤,能够使氦质谱检漏仪满足负压检漏条件,从而使用喷氦法确定漏点位置,使用氦罩法获得准确的漏率。实际应用证明,该方法用于带腐蚀性物料的真空系统在线检漏,能够准确、有效的检测漏点位置及漏率。该研究为带腐蚀性物料的真空系统在线检漏提供了技术支持。     

采用静态膨胀法校准标准漏孔极小漏率的不确定度评定

采用静态膨胀法校准10^-10Pa·m^3／s量级的真空标准漏孔,通过对校准结果的不确定度评定,发现被校漏率产生的离子流上升率是不确定度的主要来源。与高纯气体三级膨胀的测量不确定度分量相比较,采用混合气体二级膨胀的校准方式,能够减小膨胀过程对校准结果的影响,在简化了校准过程的同时,也提高了校准效率。     

用定容式气体流量计进行真空规校准方法的研究

提出了一种采用定容式气体流量计校准真空规的方法,并对校准装置进行了不确定度的分析。定容式气体流量计有2种工作模式:采用定容法模式可以提供(10-8～10-2)Pa.m3/s的流量,采用固定流导法模式可以提供(10-6～10-11)Pa.m3/s的流量,2种方法组合提供的标准流量范围变宽,延伸了流量下限。定容式气体流量计相对于恒压式气体流量计,有结构简单、操作方便等特点。采用定容式气体流量计校准真空规的范围为(10-6～10-2)Pa,合成标准不确定度为(0.67～1.74)%。并用恒压式气体流量计校准同一分离规进行了比较,2个校准结果一致性好于5.7%。     

放射性电离真空计的校准方法

主要介绍了放射性电离真空计结构、工作原理及放射性电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。放射性电离真空计修正因子采用阿伦方差进行不确定度评定,可以提高校准的准确度,确保卫星、火箭发射的安全。