[发明专利]便携式真空规校准系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及便携式真空规校准系统及方法，用于较宽量程范围内现场或实验室真空规的校准或测试，属于测量技术领域。

背景技术

在众多的科研生产过程中，采用大量的真空规监测产品生产过程，其测量结果对产品的质量具有重要影响，但实验室校准过的真空规在现场使用中，由于环境条件的变化测量结果与实验室校准数据产生较大偏差，同时大量的真空规送往实验室校准将会导致生产线停止生产，造成严重的经济损失。因此本专利提出了便携式真空规校准系统及方法，系统的重量小于40公斤，校准范围为10^-6～10⁵Pa。

文献“比对法真空计量标准装置的研制”，《宇航计测技术》第66期、1992年第6期、第70～73页”，介绍了比对法真空规的校准方法及校准系统，但其校准范围为10^-4～10⁵Pa，且在10^-4～10^-1Pa压力范围内通过磁悬浮转子规进行测量，这种测量方法的下限受制于磁悬浮转子规测量下限，同时磁悬浮转子规成本比较昂贵，再加上该系统比较庞大，只适合在实验室使用，无法满足现场真空规的校准需求。本专利提出了便携式真空规校准系统及方法，通过参考标准现场比对校准真空规，系统具有质量轻(小于40公斤)、校准范围宽(10^-6～10⁵Pa)、便携等优点，从而解决了现场各种真空规的校准问题。

发明内容

本发明的目的是为了提出便携式真空规校准系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的便携式真空规校准系统，包括机械泵1、第一真空阀门2、分子泵3、第二真空阀门4、第一真空规5、第二真空规6、第三真空规7、阀门8、第四真空规9、小孔10、微调真空阀门11、气源12、真空室13和第五真空规14；

机械泵1与第一真空阀门2的一端连接，第一真空阀门2的另一端与分子泵3的一端连接，分子泵3的另一端与第二真空阀门4的一端连接，第二真空阀门4的另一端与真空室13连接；真空室13还与第一真空规5、第二真空规6、第四真空规9的一端、第五真空规14以及小孔10的一端连接；第四真空规9的另一端与阀门8的一端连接，阀门8的另一端与第三真空规7连接；小孔10的另一端与微调真空阀门11的一端连接，微调真空阀门11的另一端与气源12连接。

机械泵1与真空阀门2连接，分子泵3一端与真空阀门2连接，另一端与真空阀门4连接；真空室13上安装有真空规5、6、9、14，真空规7通过阀门8与真空室13连接，真空室13的上端与小孔10连接，微调真空阀门11一端与气源12连接，另一端与小孔10连接。

当被校准范围在10⁵～10^-1Pa时，采用电容薄膜规作为参考标准，当校准范围在10^-6～10^-2Pa时，采用B-A型副标准电离规作为参考标准，校准过程根据被校准范围选择合适的参考标准并确定真空室需要的真空度；

所选用第一真空规5是B-A型副标准电离规，其测量范围为10^-9～10^-1Pa，使用前必须稳定工作1小时以上；

第三真空规7和第四真空规9采用电容薄膜规(CDG)作为参考标准，其满量程分别为1Torr、1000Torr，精度都小于或等于读数的0.12％，使用前必须稳定4小时以上；

所选第五真空规14是监测真空规是复合型规，其测量范围为10^-9～10⁵Pa，在一个大气压下可直接打开；

整个系统的重量小于40公斤；整个系统之间采用管路连接。

本发明的便携式真空规校准方法，具体步骤为：

1)将被校准第二真空规6安装在真空室13上，并检查密封性；

2)打开机械泵1，然后打开第一真空阀门2和第二真空阀门4对真空室13及阀门管道抽气，打开第五真空规14，当第五真空规14测量值小于10Pa时，打开分子泵3抽真空；

3)当真空室13中真空度小于0.1Pa时，打开阀门8，如果校准范围在10^-6～10^-2Pa时，打开第一真空规5和第二真空规6，并进入第4)步；如果校准范围在10^-1～10⁵Pa时打开第二真空规6、第三真空规7和第四真空规9，并进入第5)步；