[發明專利]正壓標準氣體流量計及正壓標準氣體流量測量方法

有效

• 申請號: 201310723047.6
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103791951A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 盛學民;李得天;馮焱;魏萬印;張瑞芳;馬奔;董猛;楊長青
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34;G01F25/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮

技術領域

本發明涉及氣體流量測量技術領域，尤其涉及一種正壓標準氣體流量計及正壓標準氣體流量測量方法。

背景技術

在真空系統中，獲得正壓標準氣體流量的一個基本方法是采用正壓漏率元器件，即利用經過計量部門計量后的正壓漏孔連接入相應的真空系統。這種方法盡管可實現正壓標準氣體流量的獲得，但由于一個正壓漏率元器件只能提供一個流量值的正壓標準氣體流量，難以滿足對于正壓標準氣體流量連續變化或者短時間內數個不同流量值的正壓標準氣體流量的要求。

第二種方法是利用一種通道型的正壓漏率元器件（正壓漏孔）通過極為有限的改變條件，為外界提供一定正壓標準氣體流量。但是由于其提供的流量具有很強的不穩定性，同時其流量難以給出準確值，導致該方法具有較大的測量不準確度。

另外一種提供正壓標準氣體流量的方法是數個正壓漏率元器件并聯，其使用原理與利用一種通道型的正壓漏率元器件（正壓漏孔）方法接近。不同的是并聯法采用數個正壓漏率元器件并聯，用閥門與不同的正壓漏孔連接，每個正壓漏孔漏率事先可以準確測量，但是在使用的過程中出現了閥門切換不同正壓漏孔時，正壓漏孔工作狀態發生變化，導致最終提供的正壓標準氣體流量出現較大的不確定度，同時無法實現連續變化的正壓標準氣體流量的提供。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明提供一種正壓標準氣體流量計及正壓標準氣體流量測量方法，用以克服現有正壓流量的獲得中，需要采用不同規格的正壓漏率元器件，來獲得不同的正壓流量。

本發明提供一種正壓標準氣體流量計，包括限流元件，所述限流元件具有相互連通的第一接氣孔和第二接氣孔，所述第一接氣孔通過第一管路連接微調閥門，所述第一管路上連接有壓力計，所述第二接氣孔通過第二管路分別連接第一閥門和第二閥門，所述第一閥門和所述第二閥門的氣路并聯，所述第二閥門通過第三管路連接真空計。

本發明還提供一種流量測量方法，

步驟1、開啟第一閥門及第二閥門，使外部氣體進入由所述限流元件、所述第一閥門、所述第二閥門、所述第二管路及所述第三管路所構成的固定體積容積空間；

步驟2、對第一管路進行供氣，通過所述微調閥門調節供氣的壓力，在所述壓力大于定于預定值時，在t₁時刻通過所述真空計測量獲知所述固定體積容積空間內的壓力P₁，再經過預定時長后在t₂時刻通過所述真空計測量獲知所述固定體積容積空間內的壓力P₂，并根據以下關系獲得正壓標準氣體流量Q：

其中V為固定體積容積空間的體積。

本發明又提供一種流量測量方法，包括以下步驟：

步驟1、開啟第一閥門、第二閥門及第三閥門，使外部氣體進入由所述限流元件、所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門、所述第二管路、所述第三管路、所述第四管路及所述參考容積體所構成的固定體積容積空間；

步驟2、對第二管路進行供氣，通過所述微調閥門調節供氣的壓力，在所述壓力大于定于預定值時，關閉所述第三閥門，且在關閉所述第三閥門后在t₁時刻通過所述真空計測量獲知所述固定體積容積空間內的壓力P₁，再經過預定時長后在t₂時刻通過所述真空計測量獲知所述固定體積容積空間內的壓力P₂，并根據以下關系獲得正壓標準氣體流量Q：

其中V為固定體積容積空間的體積。

本發明提供的上述方案，不需要采用正壓漏率原器件，因此完全克服在獲得不同量值正壓流量時，必需更換不同結構類型正壓漏率原器件所帶來的正壓標準氣體流量的不準確性。此外，通過微調閥門和壓力計共同控制流經限流元件氣體壓力，實現不同量值正壓標準氣體流量的獲得，克服不同正壓漏率元器件技術指標變化帶來的流量準確度的影響。流出限流元件的氣體流量進入固定體積容積空間內，利用真空計對其流量進行精確測量，避免直接使用的正壓漏率元器件因環境等因素變化帶來的測量不確定度。

附圖說明

參照下面結合附圖對本發明實施例的說明，會更加容易地理解本發明的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。