真空規原位置校準原理和裝置

1、真空規原位置校準原理

         真空規原位置校準裝置校準真空計時(shí)，通過(guò)微調閥注入所需校準氣體，當校準容器中所需真空度穩定后，用主標準器和被校真空計同時(shí)測量校準容器或真空系統中的同一壓力值，將測得壓力值進(jìn)行比較，給出被校真空計的校準曲線(xiàn)或修正因子。

2、真空規原位置校準裝置

         真空規原位置校準裝置主要由真空校準室、主標準器、抽氣機組和測量控制系統等部分組成，如圖1 所示。該裝置可直接校準被校規，也可用備用波紋管將校準裝置與真空系統相連接，為真空系統提供已知的標準壓力，校準真空系統上工作的真空計。

1. 機械泵；2. 電磁隔斷閥；3. 放氣閥；4. 中真空規；5. 分子泵；6. 超高真空插板閥；7. 旁通閥；8，12.限流小孔；9. 校準室；10. 電容規（133kPa）；11，13. 超高真空隔斷閥；14. 電容規（133 Pa）；15. 上游室；16. 微調閥；17. 減壓閥；18. 高壓氣瓶；19. 監測規；20. 被�；騻溆媒涌�。

圖1 真空原位置校準裝置工作原理簡(jiǎn)圖

2.1、真空校準室

        真空校準室采用球形容器，主要目的是在球形容器內建立起各向同性均勻的分子流場(chǎng)，以保證主標準器和被校真空計在接近于平衡態(tài)的真空條件下進(jìn)行比對校準。

2.2、主標準器

         主標準器是真空規原位置校準的關(guān)鍵部分，它的性能直接影響到校準結果的準確性。主標準器的優(yōu)缺點(diǎn)分析和比較如下：磁懸浮轉子規在實(shí)驗室內是理想的主標準器，但對現場(chǎng)環(huán)境條件要求比較高，尤其是對振動(dòng)比較敏感，周?chē)�的環(huán)境直接影響校準結果，而且只能測量穩態(tài)和定點(diǎn)壓力,不能連續測量瞬態(tài)壓力。所以在現場(chǎng)不適合使用。熱陰極電離真空計的優(yōu)點(diǎn)是測量范圍寬，可以連續測量，線(xiàn)性好，但在運輸過(guò)程中熱陰極燈絲容易振斷，必須采取必要的保護措施，每次運輸需要卸下規管隨身攜帶，給工作帶來(lái)不便。電容薄膜規的穩定性好、測量精度高本身具有恒溫功能而對環(huán)境溫度的變化不敏感，測量結果與氣體成分無(wú)關(guān)，在運輸過(guò)程中比較安全，非常適應作為主標準器和傳遞標準。

        綜上所述，真空規原位置校準裝置首選高精度電容薄膜規作為主標準器，也可根據現場(chǎng)的實(shí)際情況和環(huán)境條件配備副標準熱陰極電離真空計作為傳遞標準，直接用于在線(xiàn)的真空校準，以滿(mǎn)足較寬量程的真空校準需求。

2.3、抽氣機組

        抽氣機組選用渦輪分子泵和機械泵串聯(lián)抽氣，真空校準室中的極限壓力為10-5Pa。渦輪分子泵的抽速為100L/s，機械泵抽速為1L/s。抽氣機組具有操作方便、抽氣速度快、能夠獲得清潔真空、對各種氣體的抽速無(wú)明顯的選擇性等特點(diǎn)，完全滿(mǎn)足在線(xiàn)高真空校準的需求。

2.4、測量控制系統

       通過(guò)測量控制系統實(shí)現真空規校準過(guò)程的自動(dòng)控制。自動(dòng)控制采用日本OMRON公司的可編程控制器，對各真空泵、閥門(mén)、真空計和各個(gè)校準過(guò)程直接進(jìn)行控制，并與筆記本計算機用RS－232 C 串行口通訊，對校準數據進(jìn)行采集、處理和管理，從而實(shí)現真空校準過(guò)程的自動(dòng)控制。