[发明专利]一种分子流标准漏孔及其制作方法

说明书

本发明涉及一种分子流标准漏孔及其制作方法。本发明的目的是为了解决现有技术中标准漏孔无法保证在大气压强范围内处于分子流状态，漏率大小可控性差，难以获得预定的漏率大小且制作过程复杂等问题。本发明所提供的标准漏孔，其结构包括第一基底、第一密封材料、第二基底、第二密封材料、多孔材料；及在多孔材料上形成预定尺寸且气体能顺利通过的有效区域，该有效区域尺寸可控。标准漏孔的漏率Q可通过式C＝AσCs、Q＝C×(p1‑p2)计算确定。因此，该标准漏孔具有在大气压强范围内处于分子流状态、漏率大小可控、能够获得预定漏率大小且制作过程简单等优点。本发明还提供上述标准漏孔的制作方法。

技术领域

本发明涉及一种分子流标准漏孔及其制作方法，尤其是一种通道型标准漏孔及其制作方法。

背景技术

所谓标准漏孔，是专门为真空检漏及校准工作而制造、能够在一定条件下向真空系统内部提供已知气体流量的元件。标准漏孔的规格就是所提供的气体流量(即漏率)，一般要指明所对应的气体种类、温度、压力条件。如果不特别指明，则指温度为23℃±7℃，入口压力为100kPa±5％，出口压力低于1kPa的干燥空气(其露点温度低于-25℃)的漏率。它是真空科学技术及其应用领域中一种常用的必不可少的计量工具，随着标准漏孔制作技术的发展，其应用领域也越来越广。例如在航空航天领域，航天器、宇航服等在上天之前都必须要经过严格的检漏，漏率的大小将直接影响航天器的正常使用以及宇航员的生命安全。而目前使用的检漏仪器都无法直接给出被检件的漏率大小，必须依靠与标准漏孔在相同条件下作比对，才能得出被检件的漏率值。因此，标准漏孔的漏率大小及可控性将直接影响检漏结果的准确性。

标准漏孔的核心是产生恒定漏率的漏孔元件，按漏孔元件的漏气机制，可分为渗透型标准漏孔和通道型标准漏孔。参见刘秀林在文献《航空计测技术》Vol.21，No.5，43-45(2001)“标准漏孔及其校准”一文，目前常用的标准漏孔包括铂丝—玻璃非匹配标准漏孔和金属压扁型标准漏孔。铂丝—玻璃非匹配标准漏孔，是一种将直径在0.1-0.15mm的铂丝与11#硬质玻璃做非匹配封接后，利用两种材料膨胀系数不同而得到的漏孔；金属压扁型标准漏孔，是一种将一定直径的无氧铜管或可伐管用油压机压扁后产生漏隙而形成的标准漏孔。这两种标准漏孔的漏率范围一般为10-6～10-8托·升/秒，漏率范围窄，难以实现更微小漏率的计量；且在制作过程中标准漏孔的尺寸大小难以精确控制，无法保证在大气压强范围内处于分子流状态，导致漏率大小可控性差，难以获得预定的漏率大小，漏率必须借助其它设备进行标定(可参见万昭志、叶盛等人在文献《真空电子技术》No.2，39-41(2002)中“标准漏孔校准中若干问题及其解决办法”一文)。

因此，急需设计一种在大气压强范围内处于分子流状态、漏率大小可控、能够获得预定漏率大小且制作过程简单的标准漏孔。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中标准漏孔无法保证在大气压强范围内处于分子流状态，漏率大小可控性差，难以获得预定的漏率大小且制作过程复杂等问题，而提供一种分子流标准漏孔及其制作方法来解决上述问题。

一种分子流标准漏孔包括第一基底、第一密封材料、第二基底、第二密封材料、多孔材料；及在多孔材料上形成预定尺寸且气体能顺利通过的有效区域；

所述的第一基底与第二基底通过第一密封材料相连接；第二基底与多孔材料通过第二密封材料相连接；有效区域尺寸可控；标准漏孔的漏率Q可通过计算确定。