[发明专利]一种用线性真空计测量真空容器容积比的装置及方法

说明书

技术领域

本发明的一种用线性真空计测量真空容器容积比的装置及方法，属于测量技术领域。

背景技术

文献“静态膨胀法真空标准容积比测量及不确定度评定，《真空与低温》第14卷、2008年第3期、第143～145页”，介绍了测量真空容器容积比的一种方法。该方法是使用活塞压力计测量膨胀前后的压力，利用电容薄膜真空计作为比较器。用活塞压力计产生一个较高的初始压力，膨胀后的压力通过一个电容薄膜真空计显示，记录下这一示值。然后将活塞压力计与电容薄膜真空计连通，并让它产生一个小压力，使与之相连的电容薄膜真空计示值尽可能的复现上次记录下的示值，记录此时活塞压力计的读数，将前后两次活塞压力计的读数相比就可以确定容积比。

这种方法的不足之处就是测量结果的不确定度大，主要原因为：使用了电容薄膜真空计作为比较器时，测量膨胀后容器内的压力和在与活塞压力计连接时，通过调节活塞压力计复现之前的指示值时，不能有效防止由于温度波动对电容薄膜真空计精确复现上次记录下的指示值的影响，不能充分利用真空计的线性每台电容薄膜真空计的测量不确定度不小于0.4％；环境温度波动对压力变化量的测量结果影响大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用线性真空计测量真空容器容积比的装置及方法，该方法利用线性真空计两次读数的比值，避免了读数偏差引入的测量不确定度，使测量小孔流导的不确定度由以前的大于1％，减小到小于0.3％。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种用线性真空计测量真空容器容积比的装置，包括：稳压室、真空阀门、容器、真空计、气瓶和真空泵；其连接关系为：气瓶与稳压室通过阀门连接，稳压室与真空室通过阀门连接，真空室和真空室通过阀门连接，线性真空计直接连接在真空室上，抽气机组与真空室通过阀门连接，通过抽气机组从真空室中抽出气体。

本发明的一种用线性真空计测量真空容器容积比的方法，其具体实施步骤如下：

1)用真空泵对容积为v的容器、容积为V的容器、稳压室和连接管道抽真空；

2)稳压室充入单一成分气体，调解阀门，使气体以恒定压力流入真空容器；

3)用线性真空计测量真空系统起始最低压力p′₀和终止时最低压力p′₁；

4)用线性真空计测量真空容器内起始气体压力p₀、和终止气体压力p₁；

5)容器容积比就等于

所述步骤1)中真空容器、稳压室和连接管道中的真空度小于1×10^-1Pa；

所述步骤2)中稳压室容积能满足容器内压力测量过程中稳压室中压力变化小于0.01％；

所述步骤3)中真空系统起始最低压力p′₀和终止时最低压力p′₁压力变化小于0.001％；

所述步骤5)中容器容积比取多次测量的平均值。

有益效果

1)用线性真空计测量真空容器容积比的装置结构简单，由于只使用一台线性真空计，引起测量不确定度的分量也就少；

2)测量真空度的线性真空计，不要求其测量绝对压力，也就不必知道其校准系数，从而避免了由于校准引入的不确定度；

3)测量真空容器容积比的方法简单，测量成本低，测量不确定度小。

附图说明

图1为本发明用线性真空计测量真空容器容积比装置的结构原理示意图；

其中，1-稳压室，2-真空阀门、3-容器、4-真空阀门、5-容器、6-真空计、7-真空阀门、8-气瓶、9-真空阀门、10-真空泵。

具体实施方式

如图1所示，本发明采用的测量真空容器容积比装置包括稳压室1，真空阀门2、容器3、真空阀门4、容器5、真空计6、真空阀门7、气瓶8、真空阀门9和真空泵10。

实施例1

1)打开真空泵10，打开真空阀门2、4、9，稳压室6和各连接管道抽成真空状态，记录下真空计6的读数p′₀(3.305×10^-5Pa)。

2)关闭阀门2，通过阀门7向稳压室1进气。

3)关闭阀门7，调节微调阀2，使气体以恒定压力流入真空容器3和5内，当真空计6的读数不再变化时，记录下真空计6的读数p₀(5.967×10¹Pa)。