[发明专利]一种空间用微气体流量控制器标定系统及方法

权利要求书

1.一种空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，包括：试验箱、真空计量罐以及真空泵，其中：

所述试验箱内部包括依次连接的储气瓶、第一自锁阀、减压阀以及待标定微气体流量控制器；

所述待标定微气体流量控制器通过旋转接点和气路管道与所述真空计量罐连通；

所述真空泵通过第二自锁阀与所述气路管道连通，通过第三自锁阀与所述真空计量罐直接连通。

2.如权利要求1所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，所述待标定微气体流量控制器与所述真空计量罐之间的气路管道上设置有第四自锁阀。

3.如权利要求2所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，所述待标定微气体流量控制器与所述真空计量罐之间的气路管道上还设置有手动阀。

4.如权利要求1所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，所述真空计量罐内部设置有第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度计以及第二温度计。

5.如权利要求4所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，所述真空计量罐的外部设置有保温层。

6.如权利要求2所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统用于控制调整所述试验箱内的工况以及调节各阀门的开启与闭合。

7.如权利要求6所述的空间用微气体流量控制器标定系统，其特征在于，所述试验箱内为真空环境。

8.一种空间用微气体流量控制器标定方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1-7任一项所述的空间用微气体流量控制器标定系统中，该方法包括：

步骤1：将各部件布置连接，调整试验箱内的环境，设定试验箱内的温度，使试验箱内部保持真空环境；

步骤2：设定待标定微气体流量控制器的量程，打开第一自锁阀和减压阀，调整待标定微气体流量控制器入口的压力；

步骤3：对真空计量罐进行排空处理，关闭手动阀，打开真空泵，关闭第二自锁阀和第四自锁阀，打开第三自锁阀，使真空计量罐压力降为初始气压并保持；

步骤4：对气路管道进行预排空处理，关闭第三自锁阀和第四自锁阀，打开第二自锁阀，实现气路管道的真空预处理；

步骤5：打开第四自锁阀，关闭第二自锁阀，关闭真空泵，使储气瓶内的气体通过待标定微气体流量控制器流入真空计量罐，开始进行真空计量罐内气压的测量；

步骤6：调整真空计量罐内的温度，实时监控真空计量罐内的温度及压力的变化，每隔一段时间记录一次真空计量罐内的气压，为保证真空计量罐内的环境始终为中真空环境，当真空计量罐内的气压大于90Pa时，完成并结束该组数据的测量，打开手动阀，关闭第四自锁阀；

步骤7：对气压测量数据进行处理，舍弃气流不稳定的测量数据；

步骤8：对稳定状态下的气压测量数据进行处理，计算当前工况下待标定微气体流量控制器的标定值，获得单点标定数据；

步骤9：设定试验箱不同的工况，即将试验箱内的温度调整成不同的温度，将待标定微气体流量控制器的量程调整成不同的量程；

步骤10：重复步骤3到步骤8，获得不同工况下，多点标定数据的测量。

9.如权利要求8所述的空间用微气体流量控制器标定方法，其特征在于，所述步骤2中待标定微气体流量控制器的量程包括满量程、90％量程、80％量程、70％量程、60％量程、50％量程、40％量程、30％量程、20％量程以及10％量程。

10.如权利要求8所述的空间用微气体流量控制器标定方法，其特征在于，所述步骤8中的气体质量流量值根据如下关系进行计算：

其中：c为气体质量流量，M为气体摩尔质量，R为摩尔气体常数，V为真空计量罐容积，T为真空计量罐内温度，Δt为时间间隔，Δp为Δt时间内真空计量罐内气压变化量，Δm为真空计量罐中气体质量变化量。