一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法，所述装置包括气体微流量计、监测真空计、质谱仪、校准室、温度计、被校标准漏孔以及抽气系统，其中：气体微流量计、监测真空计、质谱仪以及抽气系统均与校准室连接；被校标准漏孔设置多个，多个被校标准漏孔均与校准室连接。本申请装置结构简单，方法容易实行，成本低，能够用于不同量级、多种校准气体的标准漏孔的校准，延伸了漏率校准范围，并且能够实现同步对多台被校准漏孔进行校准，提高了校准效率。提高了校准效率。提高了校准效率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法


[0001]本申请涉及测量
，具体而言，涉及一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法。

技术介绍

[0002]在文献“静态累积比较法真空漏孔校准方法研究”，《真空》，2019年第3期，第44页～47页”中，介绍了一种基于静态累积比较法的真空漏孔的校准方法，该方法在将流量计提供的标准流量和被校真空漏孔分别在关闭抽气系统的校准室内累积，测量其离子流的上升率，从而得到真空漏孔的漏率。
[0003]该文献中使用的校准装置复杂，由流量计、质谱计、真空计、校准室、非蒸散吸气剂泵、真空机组等组成；校准室内表面的漏放气率影响很大，要经过特殊的处理，造价成本；校准过程为静态累积，需要采用非蒸散吸气剂泵来维持质谱计的工作真空度，不能满足较大漏率的真空漏孔的校准，校准范围窄；校准过程复杂，每次仅可对一台真空漏孔的校准，不能对多台真空漏孔连续校准，校准周期长，校准效率低；校准装置整体技术含量高、价格昂贵，对研究人员及操作人员要求较高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法，能够实现对多台被校标准漏孔进行连续校准，且具有校准范围宽、可满足多种校准气体的校准的优点。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置，包括气体微流量计、监测真空计、质谱仪、校准室、温度计、被校标准漏孔以及抽气系统，其中：气体微流量计、监测真空计、质谱仪以及抽气系统均与校准室连接；被校标准漏孔设置多个，多个被校标准漏孔均与校准室连接；温度计用于记录环境温度。
[0006]进一步的，气体微流量计与校准室之间设置有第一截止阀。
[0007]进一步的，抽气系统与校准室之间设置有第二截止阀和限流小孔。
[0008]进一步的，被校标准漏孔包括第一被校标准漏孔、第二被校标准漏孔以及第三被校标准漏孔，其中：第一被校标准漏孔与校准室之间设置有第三截止阀；第二被校标准漏孔与校准室之间设置有第四截止阀；第三被校标准漏孔与校准室之间设置有第五截止阀。
[0009]进一步的，监测真空计的测量不确定度＜10％。
[0010]进一步的，校准室器壁的放气率＜5
×
10
‑
10
Pa
·
m3/(s
·
cm2)。
[0011]进一步的，限流小孔的流导分子流状态下＜50L/s。
[0012]此外，本申请还提供了一种应用连续膨胀法校准标准漏孔的装置的方法，包括如下步骤：步骤1：打开抽气系统，打开监测真空计，通过限流小孔对整个装置各部分抽气，通过监测真空计监测校准室真空度的变化，真空度＜1
×
10
‑3Pa；步骤2：打开第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀以及第五截止阀，对校准室、第一被校标准漏孔、第二被校标准漏孔以及第三被校标准漏孔出口处进行抽气，抽至本底；步骤3：关闭第三截止阀、第四截止阀以及
第五截止阀，开始计时，记录质谱仪中Δt内校准气体本底信号变化I0；步骤4：打开第一截止阀，气体微流量计流出已知流量为Q
S
的气体，稳定Δt时间后，利用质谱仪，记录校准室内校准气体离子流I
S
；步骤5：打开第三截止阀，第一被校标准漏孔开始流出气体，稳定Δt时间后，利用质谱仪，记录标准校准室内标准气体离子流I
S+1
；步骤6：打开第四截止阀，第二被校标准漏孔开始流出气体，稳定Δt时间后，利用质谱仪，记录标准校准室内标准气体离子流I
S+1+2
；步骤7：打开第五截止阀，第三被校标准漏孔开始流出气体，稳定Δt时间后，利用质谱仪，记录标准校准室内标准气体离子流I
S+1+2+3
；步骤8：根据数学公式计算得到第一被校标准漏孔、第二被校标准漏孔以及第三被校标准漏孔的漏率；步骤9：利用温度计，记录环境温度，校准结束。
[0013]进一步的，步骤8中，第一被校标准漏孔的漏率Q
L1
采用如下数学公式进行计算：
[0014][0015]第二被校标准漏孔的漏率Q
L2
采用如下数学公式进行计算：
[0016][0017]第三被校标准漏孔的漏率Q
L3
采用如下数学公式进行计算：
[0018][0019]本专利技术提供的一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置及方法，具有以下有益效果：
[0020]本申请装置结构简单，方法容易实行，成本低，能够用于不同量级、多种校准气体的标准漏孔的校准，延伸了漏率校准范围，并且能够实现同步对多台被校准漏孔进行校准，提高了校准效率。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0022]图1是根据本申请实施例提供的连续膨胀法校准标准漏孔的装置的结构示意图；
[0023]图中：1
‑
气体微流量计、2
‑
第一截止阀、3
‑
监测真空计、4
‑
质谱仪、5
‑
校准室、6
‑
第二截止阀、7
‑
限流小孔、8
‑
抽气系统、9
‑
第三截止阀、10
‑
第一被校标准漏孔、11
‑
第四截止阀、12
‑
第二被校标准漏孔、13
‑
第五截止阀、14
‑
第三被校标准漏孔、15
‑
温度计。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，包括气体微流量计、监测真空计、质谱仪、校准室、温度计、被校标准漏孔以及抽气系统，其中：所述气体微流量计、所述监测真空计、所述质谱仪以及所述抽气系统均与所述校准室连接；所述被校标准漏孔设置多个，多个所述被校标准漏孔均与所述校准室连接；所述温度计用于记录环境温度。2.根据权利要求1所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述气体微流量计与所述校准室之间设置有第一截止阀。3.根据权利要求1所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述抽气系统与所述校准室之间设置有第二截止阀和限流小孔。4.根据权利要求1所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述被校标准漏孔包括第一被校标准漏孔、第二被校标准漏孔以及第三被校标准漏孔，其中：所述第一被校标准漏孔与所述校准室之间设置有第三截止阀；所述第二被校标准漏孔与所述校准室之间设置有第四截止阀；所述第三被校标准漏孔与所述校准室之间设置有第五截止阀。5.根据权利要求1所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述监测真空计的测量不确定度＜10％。6.根据权利要求1所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述校准室器壁的放气率＜5
×
10
‑
10
Pa
·
m3/(s
·
cm2)。7.根据权利要求3所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置，其特征在于，所述限流小孔的流导分子流状态下＜50L/s。8.一种应用权利要求1
‑
7任一项所述的连续膨胀法校准标准漏孔的装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：打开抽气系统，打开监测真空计，通过限流小孔对整...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵澜，董猛，成永军，陈联，孙雯君，张瑞芳，丁栋，管保国，李刚，冯天佑，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：