真空漏孔的校準(zhǔn)方法——比較法

2009-07-09 孟 揚(yáng) 蘭州物理研究所

  比較法校準(zhǔn)真空漏孔時(shí),要將從真空漏孔流出的氣體產(chǎn)生的效應(yīng)與參考標(biāo)準(zhǔn)相比。為避免測(cè)量?jī)x器的非線性和漂移帶來(lái)的誤差,參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)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(jì)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(jì)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?cè)谡婵帐抑挟a(chǎn)生的動(dòng)態(tài)平衡壓力輸出信號(hào)(分別為HL和Hs),然后用式(9)計(jì)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(jì)。表1是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)、德國(guó)物理技術(shù)研究院(PTB)和中國(guó)LIP的比較法校準(zhǔn)真空漏孔裝置的技術(shù)指標(biāo)。

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(hào)HL和Hs,用式(10)計(jì)算被校真空漏孔的漏率。

(10)

  式中H0為檢漏儀的本底信號(hào);as和aL分別為參考漏孔和被校漏孔的溫度系數(shù);△Ts,和△TL分別為校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)用的參考漏孔必須定期用氣體微流量標(biāo)準(zhǔn)或其他高精度的絕對(duì)式漏率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用,許多漏孔校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室都用它對(duì)實(shí)用型參考漏孔(作為非傳.遞標(biāo)準(zhǔn)用的參考漏孔)進(jìn)行校準(zhǔn)。

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(nèi)積累一段時(shí)間后,會(huì)形成一個(gè)分壓力,用質(zhì)譜計(jì)將此分壓力與標(biāo)準(zhǔn)分壓力進(jìn)行比較,然后可得到真空漏孔的漏率。標(biāo)準(zhǔn)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(guó)SNL用靜態(tài)膨脹法獲得標(biāo)準(zhǔn)分壓力,如圖7所示。在小容器V.內(nèi)充入壓力為Pt的校準(zhǔn)氣體(濃度為C)膨脹到大容器V中作為標(biāo)準(zhǔn)壓力。每次校準(zhǔn)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(jì)測(cè)量其分壓力信號(hào)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(jì)測(cè)量其分壓力信號(hào)Hx。最后用下式計(jì)算被校參考漏孔的漏率QL

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