[發(fā)明專(zhuān)利]一種采用定容法測(cè)量小孔流導(dǎo)裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110396490.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102494868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭美如;吳啟鵬;郭文瑾;李丹明;趙以德;王亮;肖玉華;李泰國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M10/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M10/00;G01N11/04
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

1.一種采用定容法測(cè)量小孔流導(dǎo)裝置，其特征在于：所述裝置包括：真空室(1)、電離真空規(guī)(2)、第一閥門(mén)(3)、第一分子泵(4)、第一機(jī)械泵(5)、第二閥門(mén)(6)、待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)、第三閥門(mén)(8)、第四閥門(mén)(9)、標(biāo)準(zhǔn)容器(10)、第五閥門(mén)(11)、第一電容薄膜規(guī)(12)、第六閥門(mén)(13)、第二分子泵(14)、第二機(jī)械泵(15)、第七閥門(mén)(16)、氣瓶(17)、第八閥門(mén)(18)、第二電容薄膜規(guī)(19)；

其中，待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)與第二閥門(mén)(6)并聯(lián)，且待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)一端與真空室(1)連接，真空室(1)通過(guò)第一閥門(mén)(3)與第一分子泵(4)的一端相連，第一分子泵(4)的另一端與第一機(jī)械泵(5)連接，電離真空規(guī)(2)安裝在真空室(1)上；待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)的另一端通過(guò)第三閥門(mén)(8)與第一電容薄膜規(guī)(12)連接，第一電容薄膜規(guī)(12)與第五閥門(mén)(11)并聯(lián)，標(biāo)準(zhǔn)容器(10)通過(guò)第四閥門(mén)(9)與第三閥門(mén)(8)和第一電容薄膜規(guī)(12)之間的管道連接；第一電容薄膜規(guī)(12)的另一端通過(guò)第八閥門(mén)(18)與第二電容薄膜規(guī)(19)連接；第二分子泵(14)的一端通過(guò)第六閥門(mén)(13)與第一電容薄膜規(guī)(12)和第八閥門(mén)(18)之間的管道連接，第二分子泵(14)的另一端與第二機(jī)械泵(15)連接；氣瓶(17)通過(guò)第七閥門(mén)(16)與第一電容薄膜規(guī)(12)和第八閥門(mén)(18)之間的管道連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用定容法測(cè)量小孔流導(dǎo)裝置，其特征在于：所述第一閥門(mén)(3)、第二閥門(mén)(6)、第三閥門(mén)(8)、第四閥門(mén)(9)、第五閥門(mén)(11)、第六閥門(mén)(13)、第七閥門(mén)(16)和第八閥門(mén)(18)為真空閥門(mén)；第一電容薄膜規(guī)(12)為差壓式電容薄膜規(guī)；第二電容薄膜規(guī)(19)為絕壓式電容薄膜規(guī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用定容法測(cè)量小孔流導(dǎo)裝置的測(cè)量方法，其特征在于：所述測(cè)量方法步驟如下：

(一)根據(jù)氣體等溫膨脹原理測(cè)量定容室體積V：

所述定容室體積V是指第二閥門(mén)(6)、第四閥門(mén)(9)、第五閥門(mén)(11)、待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)以及第一電容薄膜規(guī)(12)之間的體積；

1)打開(kāi)第一閥門(mén)(3)、第二閥門(mén)(6)、第三閥門(mén)(8)、第四閥門(mén)(9)、第五閥門(mén)(11)、第六閥門(mén)(13)和第八閥門(mén)(18)，再開(kāi)啟第一機(jī)械泵(5)、第二機(jī)械泵(15)、第一分子泵(4)和第二分子泵(14)，使兩個(gè)機(jī)械泵和分子泵開(kāi)始工作，對(duì)真空室(1)、標(biāo)準(zhǔn)容器(10)以及各連接管道抽成真空狀態(tài)，使本底壓力小于1×10^-3pa；標(biāo)準(zhǔn)容器(10)體積為V₀；

2)當(dāng)電離真空規(guī)(2)的讀數(shù)小于5×10^-6pa時(shí)，對(duì)第一電容薄膜規(guī)(12)、第二電容薄膜規(guī)(19)調(diào)零；然后關(guān)閉第二閥門(mén)(6)、第四閥門(mén)(9)、第六閥門(mén)(13)，打開(kāi)第七閥門(mén)(16)，往管道內(nèi)充入100Pa的單一氣體，用第二電容薄膜規(guī)(19)讀數(shù)；然后關(guān)閉第七閥門(mén)(16)、第五閥門(mén)(11)，再打開(kāi)第六閥門(mén)(13)，使第一電容薄膜規(guī)(12)的右端抽成真空，第一電容薄膜規(guī)(12)測(cè)量的壓力為p₀；

3)迅速打開(kāi)第四閥門(mén)(9)，讓氣體膨脹到標(biāo)準(zhǔn)容器(10)中，此時(shí)，第一電容薄膜規(guī)(12)測(cè)量壓力為p；

4)定容室體積V用公式計(jì)算得到；

(二)根據(jù)測(cè)量的定容室體積V，測(cè)量待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)的流導(dǎo)C：

5)打開(kāi)第一閥門(mén)(3)、第二閥門(mén)(6)、第三閥門(mén)(8)、第四閥門(mén)(9)、第五閥門(mén)(11)、第六閥門(mén)(13)和第八閥門(mén)(18)，再開(kāi)啟第一機(jī)械泵(5)、第二機(jī)械泵(15)、第一分子泵(4)和第二分子泵(14)，使兩個(gè)機(jī)械泵和分子泵開(kāi)始工作，對(duì)真空室(1)、標(biāo)準(zhǔn)容器(10)以及各連接管道抽成真空狀態(tài)，使本底壓力小于1×10^-3Pa；

6)當(dāng)電離真空規(guī)(2)的讀數(shù)小于5×10^-6pa時(shí)，對(duì)第一電容薄膜規(guī)(12)、第二電容薄膜規(guī)(19)調(diào)零；然后關(guān)閉第二閥門(mén)(6)、第四閥門(mén)(9)、第六閥門(mén)(13)，打開(kāi)第七閥門(mén)(16)，往管道內(nèi)充入一定壓力的單一氣體，然后關(guān)閉第七閥門(mén)(16)、第五閥門(mén)(11)，待氣體穩(wěn)定一段時(shí)間后，記錄初始時(shí)刻t₁，同時(shí)記錄第一電容薄膜規(guī)(12)的壓力p_差1和第二電容薄膜規(guī)(19)的壓力p_絕1。

7)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，記錄時(shí)刻t₂，同時(shí)記錄第一電容薄膜規(guī)(12)的壓力p_差2和第二電容薄膜規(guī)(19)的壓力p_絕2。

8)然后關(guān)閉第三閥門(mén)(8)，測(cè)量靜態(tài)壓力上升量，用同樣的方法在相同的時(shí)間差內(nèi)記錄p′_差1和p′_絕1，以及p′_差2和p′_絕2。

9)時(shí)間t等于t₂-t₁，初始?jí)毫₀’等于p_絕1-p_差1，t時(shí)間內(nèi)定容室中的壓力變化量δp等于(p_差2-p_差1)+(p_絕2-p_絕1)-(p′_差2-p′_差1)-(p′_絕2-p′_絕1)；

10)待測(cè)流導(dǎo)小孔(7)的流導(dǎo)C用公式計(jì)算得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用定容法測(cè)量小孔流導(dǎo)裝置的測(cè)量方法，其特征在于：所述單一氣體為氫氣、氦氣、氬氣或氮?dú)獾囊环N。