本發(fā)明專利技術公開了一種高低溫真空校準裝置及方法，屬于測量領域。所述裝置包括：標準真空計、三通連接件、被校真空計、高低溫真空校準室、監(jiān)測真空計、溫度控制板、制冷系統(tǒng)、抽氣機組、閥門、供氣系統(tǒng)、微調(diào)閥。所述裝置及方法能夠?qū)崿F(xiàn)1×10-4Pa～1×105Pa范圍內(nèi)真空計在-140℃～+100℃溫度范圍內(nèi)不同溫度點的準確校準。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及，特別是實現(xiàn)真空度在I X IO-4Pa I X IO5Pa范圍內(nèi)、溫度在-140°c +100°C范圍內(nèi)真空計的準確校準的裝置及方法，屬于測量領域。
技術介紹
真空計廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，真空計的校準技術研究是真空計量領域的一個重要研究方向。文獻“李正海.復合式真空標準校準真空計的方法.真空與低溫3，1997.”介紹了目前真空計校準時所采用的一種典型校準裝置和方法。復合式真空標 準裝置采用了動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的方法，把動態(tài)比對、靜態(tài)比對、靜態(tài)膨脹三種校準真空計的方法復合在一臺真空標準上，該裝置的校準范圍為10_4Pa IO5Pa,不確定度小于10%。這種系統(tǒng)的不足之處是裝置沒有考慮到工作環(huán)境溫度變化對真空計示值的影響，只能實現(xiàn)真空計在實驗室常溫下的校準，無法滿足lX10_4Pa IXlO5Pa范圍內(nèi)真空計在-140°C +100°C溫度范圍內(nèi)不同溫度點的準確校準。當被校準過的真空計在不同的工作環(huán)境中使用時，會引起較大的測量不確定度。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供，所述裝置及方法能夠?qū)崿F(xiàn)I X 10_4Pa I X IO5Pa范圍內(nèi)真空計在_140°C +100°C溫度范圍內(nèi)不同溫度點的準確校準。本專利技術的目的由以下技術方案實現(xiàn)一種高低溫真空校準裝置，所述裝置包括標準真空計、三通連接件、被校真空計、高低溫真空校準室、監(jiān)測真空計、溫度控制板、制冷系統(tǒng)、抽氣機組、閥門、供氣系統(tǒng)、微調(diào)閥；三通連接件包括A、B、C三個開口端，其中，C端為進氣端，C端位于A端和B端之間的直管的中間，與直管垂直，且C端到A、B兩端的距離相等，A、B兩端的內(nèi)徑相等，能夠保證氣體從C端進入三通連接件后，流到A、B兩端的壓力相等，A端與標準真空計連接，B端與被校真空計連接，被校真空計固定在溫度控制板上，溫度控制板與制冷系統(tǒng)連接，三通連接件、被校真空計和溫度控制板置于高低溫真空校準室內(nèi)，監(jiān)測真空計與高低溫真空校準室連接，抽氣機組通過閥門與高低溫真空校準室連接，供氣系統(tǒng)通過微調(diào)閥與高低溫真空校準室連接；其中，所述供氣系統(tǒng)為氣瓶或氣袋，高低溫真空校準室為多層反射保溫絕熱材料，溫度控制板為纏有加熱電阻絲的紫銅板，閥門為超高真空全金屬插板閥；微調(diào)閥為超高真空全金屬微調(diào)閥，標準真空計包含三個測量準確度為滿量程的O. 05%電容薄膜型真空計，滿量程分別為O. 02Torr、IOTorrUOOOTorr ;制冷系統(tǒng)采用低溫泵一級冷頭和壓縮機組合的制冷方案；抽氣機組采用渦輪分子泵和機械泵組合的抽氣方案。本專利技術所述高低溫真空校準裝置的校準方法，所述方法步驟如下①打開標準真空計和監(jiān)測真空計，使標準真空計穩(wěn)定24小時； ②啟動抽氣機組，打開閥門，對高低溫真空校準室及管道進行抽氣；當監(jiān)測真空計讀數(shù)顯示高低溫真空校準室的真空度小于IXlO-6Pa的極限真空度時，保持校準室的狀態(tài)等待后續(xù)操作；③打開微調(diào)閥，將供氣系統(tǒng)中的校準氣體引入到高低溫真空校準室中，當高低溫真空校準室中的氣體壓力達到平衡，且標準真空計讀數(shù)達到所需的校準壓力時，關閉微調(diào)閥；啟動制冷系統(tǒng)和溫度控制板，當高低溫真空校準室內(nèi)溫度平衡且達到所需的校準溫度時，關閉制冷系統(tǒng)和溫度控制板，保持高低溫校準室內(nèi)的溫度狀態(tài)；待校準室中氣體壓力達到平衡后，分別記錄標準真空計的壓力讀數(shù)P1和被校真空計所顯示的壓力讀數(shù)P2 ;根據(jù)式(I)計算得到高低溫真空校準室的標準壓力，權利要求1.一種高低溫真空校準裝置，其特征在于所述裝置包括標準真空計(I)、三通連接件(2 )、被校真空計(3 )、高低溫真空校準室(4 )、監(jiān)測真空計(5 )、溫度控制板(6 )、制冷系統(tǒng)(7)、抽氣機組(8)、閥門(9)、供氣系統(tǒng)(10)、微調(diào)閥(11)； 三通連接件(2)包括A、B、C三個開口端，其中，C端為進氣端，C端位于A端和B端之間的直管的中間，與直管垂直，且C端到A、B兩端的距離相等，A、B兩端的內(nèi)徑相等，A端與標準真空計(I)連接，B端與被校真空計(3)連接,被校真空計(3)固定在溫度控制板(6)上，溫度控制板(6 )與制冷系統(tǒng)(7 )連接，三通連接件(2 )、被校真空計(3 )和溫度控制板(6 )置于高低溫真空校準室(4)內(nèi)，監(jiān)測真空計(5)與高低溫真空校準室(4)連接，抽氣機組(8)通過閥門(9)與高低溫真空校準室(4)連接，供氣系統(tǒng)(10)通過微調(diào)閥(11)與高低溫真空校準室(4)連接。2.根據(jù)權利要求I所述的一種高低溫真空校準裝置，其特征在于所述供氣系統(tǒng)(10)為氣瓶或氣袋，高低溫真空校準室(4)為多層反射保溫絕熱材料，溫度控制板(6)為纏有加熱電阻絲的紫銅板，閥門(9)為超高真空全金屬插板閥；微調(diào)閥(11)為超高真空全金屬微調(diào)閥(11)，標準真空計(I)包含三個測量準確度為滿量程的O. 05%電容薄膜型真空計，滿量程分別為O. 02Torr、10Torr、IOOOTorr ;制冷系統(tǒng)(7)采用低溫泵一級冷頭和壓縮機組合的制冷方案；抽氣機組(8)采用渦輪分子泵和機械泵組合的抽氣方案。3.一種采用權利要求I所述的高低溫真空校準裝置的校準方法，其特征在于所述方法步驟如下 ①打開標準真空計(I)和監(jiān)測真空計(5)，使標準真空計(I)穩(wěn)定24小時； ②啟動抽氣機組(8)，打開閥門(9)，對高低溫真空校準室(4)及管道進行抽氣；當監(jiān)測真空計(5)讀數(shù)顯示高低溫真空校準室(4)的真空度小于IXlO-6Pa的極限真空度時，保持校準室的狀態(tài)等待后續(xù)操作； ③打開微調(diào)閥(11)，將供氣系統(tǒng)(10)中的校準氣體引入到高低溫真空校準室(4)中，當高低溫真空校準室(4)中的氣體壓力達到平衡，且標準真空計(I)讀數(shù)達到所需的校準壓力時，關閉微調(diào)閥(11);啟動制冷系統(tǒng)(7)和溫度控制板(6)，當高低溫真空校準室(4)內(nèi)溫度平衡且達到所需的校準溫度時，關閉制冷系統(tǒng)(7)和溫度控制板(6)，保持高低溫校準室內(nèi)的溫度狀態(tài)；待校準室中氣體壓力達到平衡后，分別記錄標準真空計(I)的壓力讀數(shù)Pl和被校真空計(3)所顯示的壓力讀數(shù)p2 ； 根據(jù)式(I)計算得到高低溫真空校準室(4)的標準壓力，4.根據(jù)權利要求3所述的一種采用高低溫真空校準裝置的校準方法，其特征在于重復步驟③，每次選取不同的校準壓力和校準溫度，進行多次測量，再將每一次測量計算得到的校準因子取平均值。全文摘要本專利技術公開了，屬于測量領域。所述裝置包括標準真空計、三通連接件、被校真空計、高低溫真空校準室、監(jiān)測真空計、溫度控制板、制冷系統(tǒng)、抽氣機組、閥門、供氣系統(tǒng)、微調(diào)閥。所述裝置及方法能夠?qū)崿F(xiàn)1×10-4Pa～1×105Pa范圍內(nèi)真空計在-140℃～+100℃溫度范圍內(nèi)不同溫度點的準確校準。文檔編號G01L27/00GK102944358SQ20121045125公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日專利技術者孫雯君, 馮焱, 成永軍, 趙瀾, 馬奔, 馬亞芳 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種高低溫真空校準裝置，其特征在于：所述裝置包括：標準真空計（1）、三通連接件（2）、被校真空計（3）、高低溫真空校準室（4）、監(jiān)測真空計（5）、溫度控制板（6）、制冷系統(tǒng)（7）、抽氣機組（8）、閥門（9）、供氣系統(tǒng)（10）、微調(diào)閥（11）；三通連接件（2）包括A、B、C三個開口端，其中，C端為進氣端，C端位于A端和B端之間的直管的中間，與直管垂直，且C端到A、B兩端的距離相等，A、B兩端的內(nèi)徑相等，A端與標準真空計（1）連接，B端與被校真空計（3）連接，被校真空計（3）固定在溫度控制板（6）上，溫度控制板（6）與制冷系統(tǒng)（7）連接，三通連接件（2）、被校真空計（3）和溫度控制板（6）置于高低溫真空校準室（4）內(nèi)，監(jiān)測真空計（5）與高低溫真空校準室（4）連接，抽氣機組（8）通過閥門（9）與高低溫真空校準室（4）連接，供氣系統(tǒng)（10）通過微調(diào)閥（11）與高低溫真空校準室（4）連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫雯君，馮焱，成永軍，趙瀾，馬奔，馬亞芳，
申請(專利權)人：中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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