專利名稱：一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法，具體涉及一種用于用于檢漏儀的實驗室、現(xiàn)場和在線校準(zhǔn)、測試系統(tǒng)及方法，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
泄漏檢測技術(shù)在航天、表面、微電子、太陽能、光電子等科研生產(chǎn)中具有重要意義， 隨著科技進(jìn)步與發(fā)展，不僅需要對檢漏儀進(jìn)行精確校準(zhǔn)，而且許多應(yīng)用中需要現(xiàn)場或在線校準(zhǔn)測試，這樣使校準(zhǔn)條件與使用條件基本相同，不僅提高了泄漏校準(zhǔn)的精度，而且避免了因為停止工作系統(tǒng)送往實驗室校準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)損失和時間浪費，因此在科研、生產(chǎn)制造中提出了現(xiàn)場或在線檢漏儀校準(zhǔn)測試的緊迫需求。文獻(xiàn)“正壓漏孔校準(zhǔn)裝置”，《真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報》第21卷、2001年第I期、第 55 59頁”，介紹了正壓漏孔校準(zhǔn)方法，系統(tǒng)僅用于校準(zhǔn)正壓漏孔，不能提供精確已知的漏率，且復(fù)雜龐大、成本昂貴，只適合在實驗室校準(zhǔn)用，不能滿足現(xiàn)場檢漏儀的校準(zhǔn)需求。因此，本專利研制的系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、重量小、體積小、便攜等特點，用于現(xiàn)場或在線檢漏儀校準(zhǔn)測試，系統(tǒng)總重量小于50公斤，總體尺寸小于 50mmX 30mmX 60mm,校準(zhǔn)范圍為10 6 10 2Pam3/s,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于10%,滿足了目前絕大多數(shù)領(lǐng)域?qū)z漏儀吸槍工作模式的現(xiàn)場或在線精確校準(zhǔn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對檢漏儀吸槍工作模式的現(xiàn)場校準(zhǔn)需求，提出一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其外部設(shè)備為待測檢漏儀，包括第一閥門
I、第二閥門3、第三閥門4、第四閥門6、第五閥門8、第六閥門10、第七閥門11、第八閥門12、 第九閥門14、第十閥門15、第十一閥門17、第十二閥門19、第一真空規(guī)2、第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22、IL穩(wěn)壓室5、分子泵7、機(jī)械泵9、IL定容室13、0. IL定容室16、正壓漏孔20和恒溫箱21 ；上述第二真空規(guī)18和第三真空規(guī)22均為電容規(guī)，第二閥門3、第六閥門10、第七閥門11、第八閥門12、第九閥門14、第十閥門15、第i^一閥門17、第十二閥門19均為球閥， 第四閥門6為角閥，第三閥門4為微調(diào)閥；第一閥門I的一端與氣源連接，另一端與第二閥門3、第三閥門4和穩(wěn)壓室5連接， 第二閥門3的另一端與第一真空規(guī)2連接，穩(wěn)壓室5的另一端與第四閥門6連接，分子泵7 的抽氣口與第四閥門6、第六閥門10連接，分子泵7的排氣口與第五閥門8連接，第五閥門 8的另一端與機(jī)械泵9連接，第六閥門10的另一端與第三閥門4的另一端、第七閥門11、第八閥門12、第十閥門15連接，第七閥門11的另一端與第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22連接， 第八閥門12的另一端與IL定容室13的一端相連，IL定容室13的另一端與第九閥門14連接，第十閥門15的另一端與O. IL定容室16的一端相連,O. IL定容室16的另一端第^ 閥門17連接，第九閥門14的另一端、第十一閥門17的另一端、第二真空規(guī)18的另一端以及第十二閥門19的一端通過四通連接，第十二閥門19的另一端與正壓漏孔20的入口連接， 第七閥門11、第八閥門12、第九閥門14、第十閥門15、第i^一閥門17、第十二閥門19、第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22、IL定容室13、0. IL定容室16、正壓漏孔20放置在恒溫箱21中， 待測檢漏儀與正壓漏孔20的出口相連；優(yōu)選地，其特征在于，系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、測量范圍寬、重量小(小于50公斤)、體積小、便攜等特點，可用于現(xiàn)場和實驗室在吸槍工作模式下校準(zhǔn)檢漏儀。系統(tǒng)采用高精度差壓式電容薄膜規(guī)18(滿量程為IOOTorr)測量定容室壓力的變化，采用恒溫箱減小了溫度波動對測量精度的影響，通過調(diào)節(jié)漏孔入口壓力改變來提供已知的泄漏漏率，這樣可實現(xiàn)1(Γ6 KT2PamVs范圍的校準(zhǔn)。本發(fā)明的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)對檢漏儀進(jìn)行現(xiàn)場或?qū)嶒炇倚?zhǔn)的步驟為SI、將提供標(biāo)準(zhǔn)漏率的正壓漏孔20安裝在第十二閥門19上，并檢查安裝密封性， 將檢漏儀的吸槍對準(zhǔn)正壓漏孔20的出口；S2、依次打開機(jī)械泵9、第二閥門3、第三閥門4、第四閥門6、第五閥門8、第六閥門
10、第七閥門11、第八閥門12、第九閥門14、第十閥門15、第i^一閥門17、第十二閥門19，對
穩(wěn)壓室5及閥門管道抽氣，打開第一真空規(guī)2，當(dāng)?shù)谝徽婵找?guī)2測量壓力小于20Pa時，啟動分子泵7，啟動恒溫箱21，打開檢漏儀；S3、打開第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22，當(dāng)管道中真空度小于I X KT1Pa時，對第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22進(jìn)行調(diào)零；S4、關(guān)閉第三閥門4、第四閥門6、第六閥門10、第十二閥門19，打開第一閥門I向
穩(wěn)壓室5中引入氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，穩(wěn)壓室中氣體壓力采用第一真空規(guī)2測量，然后關(guān)閉閥門I ;S5、如果設(shè)定的校準(zhǔn)范圍在10_4 10_2Pam3/s，選取容積為IL的定容室13，關(guān)閉第十閥門15、第十一閥門17，通過第三閥門4引入氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，然后關(guān)閉第三閥門4，當(dāng)?shù)诙婵找?guī)18兩端壓力相同并且第二真空規(guī)18指示值為零時，關(guān)閉第七閥門11、第八閥門12，然后打開第十二閥門19，在第八閥門12到正壓漏孔20這段體積中氣體壓力穩(wěn)定變化時，記錄當(dāng)前時間h和第二真空規(guī)18指示值P1,等到時間t2時,記錄時間
t2和第二真空規(guī)18指示值P2，則標(biāo)準(zhǔn)的正壓漏率為
權(quán)利要求
1.一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其外部設(shè)備為待測檢漏儀，其特征在于校準(zhǔn)系統(tǒng)包括 第一閥門(I)、第二閥門(3)、第三閥門(4)、第四閥門(6)、第五閥門(8)、第六閥門(10)、第七閥門(11)、第八閥門(12)、第九閥門(14)、第十閥門(15)、第十一閥門(17)、第十二閥門 (19)、第一真空規(guī)(2)、第二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)、1L穩(wěn)壓室(5)、分子泵(7)、機(jī)械泵(9)、1L定容室(13)、0. IL定容室(16)、正壓漏孔(20)和恒溫箱(21)；上述第二真空規(guī)(18)和第三真空規(guī)(22)均為電容規(guī)，第二閥門(3)、第六閥門(10)、 第七閥門(11)、第八閥門(12)、第九閥門(14)、第十閥門(15)、第十一閥門(17)、第十二閥門(19)均為球閥，第四閥門(6)為角閥，第三閥門(4)為微調(diào)閥；第一閥門(I)的一端與氣源連接，另一端與第二閥門(3)、第三閥門(4)和穩(wěn)壓室(5 連接，第二閥門(3)的另一端與第一真空規(guī)(2)連接，穩(wěn)壓室(5)的另一端與第四閥門(6) 連接，分子泵⑵的抽氣口與第四閥門(6)、第六閥門(10)連接，分子泵(7)的排氣口與第五閥門(8)連接，第五閥門(8)的另一端與機(jī)械泵(9)連接，第六閥門(10)的另一端與第三閥門⑷的另一端、第七閥門(11)、第八閥門(12)、第十閥門(15)連接，第七閥門(11) 的另一端與第二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)連接，第八閥門(12)的另一端與IL定容室(13)的一端相連，IL定容室(13)的另一端與第九閥門(14)連接，第十閥門(15)的另一端與0. IL定容室(16)的一端相連，0. IL定容室(16)的另一端第i^一閥門(17)連接，第九閥門(14)的另一端、第十一閥門(17)的另一端、第二真空規(guī)(18)的另一端以及第十二閥門(19)的一端通過四通連接，第十二閥門(19)的另一端與正壓漏孔(20)的入口連接，第七閥門(11)、第八閥門(12)、第九閥門(14)、第十閥門(15)、第十一閥門(17)、第十二閥門 (19)、第二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)、1L定容室(13)、0. IL定容室(16)、正壓漏孔(20) 放置在恒溫箱(21)中，待測檢漏儀與正壓漏孔(20)的出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)對檢漏儀進(jìn)行現(xiàn)場或?qū)嶒炇倚?zhǔn)的步驟為.51、將提供標(biāo)準(zhǔn)漏率的正壓漏孔(20)安裝在第十二閥門(19)上，并檢查安裝密封性， 將檢漏儀的吸槍對準(zhǔn)正壓漏孔(20)的出口 ；.52、依次打開機(jī)械泵(9)、第二閥門(3)、第三閥門(4)、第四閥門(6)、第五閥門(8)、 第六閥門(10)、第七閥門(11)、第八閥門(12)、第九閥門(14)、第十閥門(15)、第十一閥門(17)、第十二閥門(19)，對穩(wěn)壓室(5)及閥門管道抽氣，打開第一真空規(guī)(2)，當(dāng)?shù)谝徽婵找?guī)(2)測量壓力小于20Pa時，啟動分子泵(7)，啟動恒溫箱(21)，打開檢漏儀；.53、打開第二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)，當(dāng)管道中真空度小于IX KT1Pa時，對第二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)進(jìn)行調(diào)零；.54、關(guān)閉第三閥門(4)、第四閥門(6)、第六閥門(10、第十二閥門(19，打開第一閥門⑴ 向穩(wěn)壓室(5)中引入氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，穩(wěn)壓室中氣體壓力采用第一真空規(guī)(2)測量，然后關(guān)閉閥門I ;.55、如果設(shè)定的校準(zhǔn)范圍在10_4 10_2Pam3/s，選取容積為IL的定容室(13)，關(guān)閉第十閥門(15)、第十一閥門(17)，通過第三閥門(4)引入氣壓大于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體， 然后關(guān)閉第三閥門(4)，當(dāng)?shù)诙婵找?guī)(18)兩端壓力相同并且第二真空規(guī)(18)指示值為零時，關(guān)閉第七閥門(11)、第八閥門(12)，然后打開第十二閥門(19)，在第八閥門(12)到正壓漏孔(20)這段體積中氣體壓力穩(wěn)定變化時，記錄當(dāng)前時間tl和第二真空規(guī)(18)指示值Pi，等到時間&時，記錄時間t2和第二真空規(guī)(18)指示值P2，則標(biāo)準(zhǔn)的正壓漏率為 \P2 -P,|
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S1中的 將檢漏儀的吸槍對準(zhǔn)正壓漏孔(20)的出口的操作中，從漏孔流出的示漏氣體要全部吸入 吸槍，同時保證正壓漏孔出口壓力為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S2中第 一真空規(guī)⑵為全量程復(fù)合型真空規(guī)，其測量范圍要覆蓋10_3 2.5X105Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S3中第 二真空規(guī)(18)、第三真空規(guī)(22)調(diào)零前需穩(wěn)定4小時以上，其中第二真空規(guī)(18)是滿量程 為lOOTorr的差壓式電容薄膜規(guī)，其測量精度是小于滿量程的0. 2%，第三真空規(guī)(22)是滿 量程為5000Torr的絕壓式電容薄膜規(guī)，其測量精度是小于滿量程的0. 2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S4中向 穩(wěn)壓室(5)中引入的氣體采用99. 999%的高純氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式檢漏儀校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。校準(zhǔn)系統(tǒng)包括第一閥門1、第二閥門3、第三閥門4、第四閥門6、第五閥門8、第六閥門10、第七閥門11、第八閥門12、第九閥門14、第十閥門15、第十一閥門17、第十二閥門19、第一真空規(guī)2、第二真空規(guī)18、第三真空規(guī)22、1L穩(wěn)壓室5、分子泵7、機(jī)械泵9、1L定容室13、0.1L定容室16、正壓漏孔20和恒溫箱21。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、重量小、體積小、便攜等特點，用于現(xiàn)場或?qū)嶒炇覚z漏儀吸槍工作模式的校準(zhǔn)，系統(tǒng)不僅降低研制成本，提高了校準(zhǔn)的效率，而且能夠現(xiàn)場或在線完成校準(zhǔn)，這使校準(zhǔn)環(huán)境與使用環(huán)境基本相同，提高了校準(zhǔn)精度。
文檔編號G01M3/26GK102589809SQ20121002483
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者盧耀文 申請人:江蘇東方航天校準(zhǔn)檢測有限公司