[發明專利]一種高低溫真空校準裝置及方法

有效

• 申請號: 201210451251.2
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102944358A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 孫雯君;馮焱;成永軍;趙瀾;馬奔;馬亞芳
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

1.一種高低溫真空校準裝置，其特征在于：所述裝置包括：標準真空計（1）、三通連接件（2）、被校真空計（3）、高低溫真空校準室（4）、監測真空計（5）、溫度控制板（6）、制冷系統（7）、抽氣機組（8）、閥門（9）、供氣系統（10）、微調閥（11）；

三通連接件（2）包括A、B、C三個開口端，其中，C端為進氣端，C端位于A端和B端之間的直管的中間，與直管垂直，且C端到A、B兩端的距離相等，A、B兩端的內徑相等，A端與標準真空計（1）連接，B端與被校真空計（3）連接，被校真空計（3）固定在溫度控制板（6）上，溫度控制板（6）與制冷系統（7）連接，三通連接件（2）、被校真空計（3）和溫度控制板（6）置于高低溫真空校準室（4）內，監測真空計（5）與高低溫真空校準室（4）連接，抽氣機組（8）通過閥門（9）與高低溫真空校準室（4）連接，供氣系統（10）通過微調閥（11）與高低溫真空校準室（4）連接。

2.根據權利要求1所述的一種高低溫真空校準裝置，其特征在于：所述供氣系統（10）為氣瓶或氣袋，高低溫真空校準室（4）為多層反射保溫絕熱材料，溫度控制板（6）為纏有加熱電阻絲的紫銅板，閥門（9）為超高真空全金屬插板閥；微調閥（11）為超高真空全金屬微調閥（11），標準真空計（1）包含三個測量準確度為滿量程的0.05%電容薄膜型真空計，滿量程分別為0.02Torr、10Torr、1000Torr；制冷系統（7）采用低溫泵一級冷頭和壓縮機組合的制冷方案；抽氣機組（8）采用渦輪分子泵和機械泵組合的抽氣方案。

3.一種采用權利要求1所述的高低溫真空校準裝置的校準方法，其特征在于：所述方法步驟如下：

①打開標準真空計（1）和監測真空計（5），使標準真空計（1）穩定24小時；

②啟動抽氣機組（8），打開閥門（9），對高低溫真空校準室（4）及管道進行抽氣；當監測真空計（5）讀數顯示高低溫真空校準室（4）的真空度小于1×10^-6Pa的極限真空度時，保持校準室的狀態等待后續操作；

③打開微調閥（11），將供氣系統（10）中的校準氣體引入到高低溫真空校準室（4）中，當高低溫真空校準室（4）中的氣體壓力達到平衡，且標準真空計（1）讀數達到所需的校準壓力時，關閉微調閥（11）；啟動制冷系統（7）和溫度控制板（6），當高低溫真空校準室（4）內溫度平衡且達到所需的校準溫度時，關閉制冷系統（7）和溫度控制板（6），保持高低溫校準室內的溫度狀態；待校準室中氣體壓力達到平衡后，分別記錄標準真空計（1）的壓力讀數p1和被校真空計（3）所顯示的壓力讀數p2；

根據式（I）計算得到高低溫真空校準室（4）的標準壓力，

p=TT1p1---(I)]]>

式中：p－高低溫真空校準室（4）的標準壓力，單位：Pa；

T₁－標準真空計（1）所處的外界環境溫度，單位：K；

T－高低溫真空校準室（4）內溫度，單位：K；

根據式（II）計算校準因子，

c=pp2---(II)]]>

式中，c－為校準因子，無量綱；

其中，步驟③中所述校準壓力與被校真空計（3）的測量范圍有關，校準溫度范圍為-140℃～+100℃。

4.根據權利要求3所述的一種采用高低溫真空校準裝置的校準方法，其特征在于：重復步驟③，每次選取不同的校準壓力和校準溫度，進行多次測量，再將每一次測量計算得到的校準因子取平均值。