[發明專利]一種基于靜態累積衰減比較法的正壓漏孔校準裝置及方法

有效

• 申請號: 201410448577.9
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104236813A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 成永軍;趙瀾;馮焱;張瑞芳;習振華;楊長青;董猛;管保國
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01M3/20
• 分類號: G01M3/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;李愛英

技術領域

本發明涉及一種基于靜態累積衰減比較法的正壓漏孔校準裝置及方法，屬于測量技術領域。

背景技術

在文獻“恒壓式正壓漏孔校準裝置的設計，《真空科學與技術學報》，2007年第5期，第442頁～446頁”中，介紹了一種采用恒壓法校準正壓漏孔的方法，該方法為將正壓漏孔流出的示漏氣體直接引入恒壓法正壓漏孔校準裝置的變容室中，改變活塞的位移使得變容室的容積增加而保證變容室內壓力不變的原理，實現正壓漏孔的校準。

這種方法的不足之處在于校準時，校準裝置復雜，校準裝置需要抽氣系統、校準系統、測控系統，校準裝置技術含量高、價格昂貴，對研究人員及操作人員要求較高。其次，僅能采用恒壓法校準正壓漏孔，恒壓法校準范圍窄。再次，一次只能校準一臺正壓漏孔，不能用于開展大批量的校準工作，校準效率低。

因此，需要設計一種操作簡單，成本低；能夠用于不同量級、多種示漏氣體的被校正壓漏孔校準裝置，延伸校準范圍；可實現同步對多臺正壓漏孔進行校準，提高校準效率。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，設計一種基于靜態累積衰減比較法的正壓漏孔校準裝置及方法，該校準裝置及方法能夠實現對正壓漏孔的校準，且校準范圍較寬、滿足多種示漏氣體的校準。

本發明的技術解決方案是：

一種基于靜態累積衰減比較法的正壓漏孔校準裝置，主要由抽氣系統、氦質譜檢漏儀和兩套取樣系統組成；其中

所述取樣系統包括壓力計、集氣室、截止閥、截止閥II、截止閥III、取樣室及毛細管；連接關系為：壓力計與集氣室相連，集氣室通過截止閥I與取樣室的進氣口相連，取樣室的出氣口依次通過截止閥II、毛細管及截止閥III與氦質譜檢漏儀相連；

所述抽氣系統主要由抽氣泵、截止閥A和截止閥B組成；抽氣泵通過截止閥A與其中一套取樣系統的取樣室相連，抽氣泵通過截止閥B與另一套取樣系統的取樣室相連。

進一步地，本發明集氣室(2、11)的結構及幾何尺寸完全相同，其上安裝有可拆卸的法蘭，能夠將標準正壓漏孔(3)及被校正壓漏孔(12)放入，同時具有與標準正壓漏孔(3)及被校正壓漏孔(12)漏率相適應的累積容積。

進一步地，本發明取樣室(5、14)的容積的結構及幾何尺寸完全相同，與集氣室(2、11)容積相比應盡可能小，不大于1％，以保證毛細管中流動的氣體盡快在氦質譜檢漏儀(20)中達到穩定狀態。

進一步地，本發明毛細管(16、17)的內徑盡可能的小，不大于1mm；長度應盡可能長，不小于500mm，以滿足校準要求。

一種基于靜態累積衰減比較法的正壓漏孔校準裝置的校準方法，在校準開始前令校準裝置上的各截止閥處于關閉狀態，具體過程為：

S01，分別打開兩套取樣系統上的截止閥III，利用氦質譜檢漏儀對兩毛細管抽氣；

S02，打開抽氣泵、截止閥A和截止閥B，打開兩套取樣系統上的截止閥I和截止閥II，使抽氣泵對兩套取樣系統上的取樣室、集氣室、毛細管抽氣至本底；

S03，關閉兩套取樣系統上截止閥I和截止閥II，關閉截止閥A和截止閥B，分別將當地空氣引入兩臺集氣室內，然后封閉兩臺集氣室；打開兩套取樣系統上的截止閥I，將兩臺集氣室中的空氣分別引入兩取樣室；直至兩壓力計的讀數平衡后，關閉兩截止閥I；然后打開其中一截止閥II，用氦質譜檢漏儀測量取樣室引入的氦氣的本底信號I₀；

S04，分別打開兩截止閥II、截止閥A和截止閥B，利用抽氣泵對兩取樣室和兩毛細管抽氣至本底；

S05，將標準正壓漏孔和被校正壓漏孔分別放入兩臺集氣室內；

S06，封閉兩臺集氣室，標準正壓漏孔和被校正壓漏孔流出的示漏氣體分別在集氣室內同時開始累積，設定累積結束時刻t₁；

S07，兩臺正壓漏孔流出的示漏氣體在兩集氣室內累積到結束時刻t₁后，打開兩截止閥I，將兩集氣室中的氣體，分別引入兩取樣室，觀察至兩壓力計的讀數平衡后，關閉兩截止閥I；

S08，關閉被校正壓漏孔所處的取樣系統上的截止閥III，打開標準正壓漏孔所處的取樣系統上的截止閥II，用氦質譜檢漏儀測量取樣室引入的氦氣的信號I_S，再打開截止閥A對取樣室及毛細管抽氣至本底；