真空漏孔的校準方法——比較法

2009-07-09 孟 揚 蘭州物理研究所

  比較法校準真空漏孔時(shí),要將從真空漏孔流出的氣體產(chǎn)生的效應與參考標準相比。為避免測量?jì)x器的非線(xiàn)性和漂移帶來(lái)的誤差,參考標準應與真空漏孔的值盡可能接近。

動(dòng)態(tài)比較法

氣體微流量計動(dòng)態(tài)比較法

  如圖6所示,依次將真空漏孔流出的氣體QL和氣體微流量計流出的氣體Q,分別引人到一個(gè)真空室中,再通過(guò)限流孔被真空泵抽走,比較它們在真空室中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)平衡壓力輸出信號(分別為HL和Hs),然后用式(9)計算出真空漏孔的漏率。

QL =(HL/Hs)Qs   (9)


此方法中,關(guān)鍵技術(shù)之一在于氣體微流量計。表1是美國標準技術(shù)研究院(NIST)、德國物理技術(shù)研究院(PTB)和中國LIP的比較法校準真空漏孔裝置的技術(shù)指標。

參考漏孔動(dòng)態(tài)比較法

  比較被校真空漏孔和已知漏率為口,的參考漏孔在檢漏儀中的輸出信號HL和Hs,用式(10)計算被校真空漏孔的漏率。

(10)

  式中H0為檢漏儀的本底信號;as和aL分別為參考漏孔和被校漏孔的溫度系數;△Ts,和△TL分別為校準時(shí)參考漏孔和被校漏孔與參考溫度的偏差。如果Qs、和QL非常接近,則此方法中最大的誤差源來(lái)自Qs的量值,因此作為參考標準用的參考漏孔必須定期用氣體微流量標準或其他高精度的絕對式漏率標準進(jìn)行校準。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用,許多漏孔校準實(shí)驗室都用它對實(shí)用型參考漏孔(作為非傳.遞標準用的參考漏孔)進(jìn)行校準。

靜態(tài)比較法

定量氣體靜態(tài)比較法


  從被校真空漏孔流出的氣體在體積V內積累一段時(shí)間后,會(huì )形成一個(gè)分壓力,用質(zhì)譜計將此分壓力與標準分壓力進(jìn)行比較,然后可得到真空漏孔的漏率。標準分壓力可用靜態(tài)膨脹法或從已知漏率的漏孔流出氣體累積而得到。

  美國SNL用靜態(tài)膨脹法獲得標準分壓力,如圖7所示。在小容器V.內充入壓力為Pt的校準氣體(濃度為C)膨脹到大容器V中作為標準壓力。每次校準時(shí),用小容器V.從大容器V中取樣,然后靜態(tài)膨脹到Vm中,由質(zhì)譜計測量其分壓力信號Hs;再將被校參考漏孔經(jīng)過(guò)時(shí)間△t后在體積V.x。二中累積的氣體靜態(tài)膨脹到Vm中,由質(zhì)譜計測量其分壓力信號Hx。最后用下式計算被校參考漏孔的漏率QL

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