比較法校準氦真空參考漏孔漏率及合成不確定度評定

　　直接比對法是氦質(zhì)譜檢漏儀在穩定工作和引入氣體相同條件下，將參考漏孔流出的氦氣和標準漏孔提供的已知流量的氦氣分別引入校準室中，用氦質(zhì)譜檢漏儀分別測量氦氣產(chǎn)生的離子流，通過(guò)比較兩次離子流的測量值計算出參考漏孔漏率的一種校準方法。這種校準范圍為1×10- 7 Pa·m3/s~1×10- 10 Pa·m3/s。對同一參考漏孔，采用同樣的校準測量，可以采用高斯分布統計的方法獲得校準不確定度，其他不確定度分量由氦質(zhì)譜檢漏儀組成的校準裝置決定，其合成相對不確定度可達到10%。

　　氦真空參考漏孔漏率是密封性能檢測最基本、最廣泛、靈敏度最高的氦質(zhì)譜檢漏法的標準比對器具，其量值快速、準確地現場(chǎng)校準和比對，對產(chǎn)品密封測試至關(guān)重要。目前對其校準有兩類(lèi)方法，一類(lèi)是在實(shí)驗室條件下的直接校準定容法和恒壓法，另一類(lèi)是既能在實(shí)驗室條件也可在現場(chǎng)使用條件下進(jìn)行校準的直接比對法。

原理與程序

　　直接比對法氦真空參考漏孔漏率校準原理如圖1 所示，當氦質(zhì)譜檢漏儀工作在穩定狀態(tài)時(shí)，用已完成校準的漏率已知的高精度標準漏孔，在檢漏儀上輸出穩定的信號，同樣未知的被校驗的參考漏孔也產(chǎn)生穩定的信號輸出，利用氦質(zhì)譜檢漏儀輸出信號和漏孔氦漏率的線(xiàn)性關(guān)系，確定出參考漏孔的漏率。

　　圖1 比較法校準氦真空參考漏孔漏率示意圖

校準程序

校準程序如下：

　　(a) 將待校參考標準漏孔1 連接到氦質(zhì)譜檢漏儀的校準裝置上;

　　(b) 打開(kāi)漏孔閥門(mén)2、3，利用氦質(zhì)譜檢漏儀對參考漏孔和標準漏孔抽真空，使校準室壓力小于1×10- 3Pa;

　　(c) 分別打開(kāi)標準漏孔閥門(mén)3，逐一測出不同量級漏率的標準漏孔對應的反應值，關(guān)閉標準漏孔閥門(mén)3，打開(kāi)要校準的參考漏孔，測得另一反應值，選擇兩反應值盡可能相近或同一數量級的標準漏孔作為比對的標準漏孔;

　　(d) 打開(kāi)待校準的參考漏孔的閥門(mén)2，待校參考漏孔流入校準室中的氦流量為Q，測量此時(shí)檢漏儀的信號輸出I1i;關(guān)閉截閥門(mén)2，用檢漏儀測量系統的本底信號輸出I01i;

　　(e) 打開(kāi)所選擇的標準漏孔閥門(mén)3，經(jīng)標準漏孔4 流入檢漏儀中已知氦流量Qs 的氦氣，測量此時(shí)檢漏儀的信號輸出為I2i;關(guān)閉截閥門(mén)3，用檢漏儀測量系統的本底信號輸出I02i;(f) 重復(d)～(e)的操作過(guò)程，測量n 組數據(n≥6)。

結論

　　利用氦質(zhì)譜檢漏儀，采用相對比對法，可以對氦真空參考漏孔進(jìn)行校準，滿(mǎn)足測試要求精度較低的參考漏孔校準。