[发明专利]便携式气体微流量校准系统及方法

权利要求书

1.便携式气体微流量校准系统，其特征在于：包括机械泵(1)、分子泵(2)、第一真空阀门(3)、第二真空阀门(4)、第三真空阀门(8)、第四真空阀门(10)、第五真空阀门(11)、第六真空阀门(15)、第七真空阀门(17)、第八真空阀门(19)、校准室(5)、四极质谱计(6)、被校准真空漏孔(7)、小孔(9)、微调阀(12)、气源(13)、第一真空规(14)、第二真空规(18)和稳压室(16)；

机械泵(1)与分子泵(2)的一端连接，分子泵(2)的另一端与第一真空阀门(3)的一端、第二真空阀门(4)的一端连接；第二真空阀门(4)的另一端与校准室(5)的底端连接；第一真空阀门(3)的另一端与稳压室(16)连接；校准室(5)的赤道法兰上安装四级质谱计6和第八真空阀门(19)，校准室(5)的顶端与第三真空阀门(8)的一端、小孔(9)的一端、第四真空阀门(10)的一端连接；第三真空阀门(8)的另一端与被校准真空漏孔(7)连接；小孔(9)的另一端与第四真空阀门(10)的另一端、第五真空阀门(11)的一端连接；第四真空阀门(10)的另一端与第五真空阀门(11)的一端连接；第五真空阀门(11)的另一端与微调阀(12)的一端、稳压室(16)连接；微调阀(12)的另一端与气源(13)连接；稳压室(16)上安装第六真空阀门(15)和第七真空阀门(17)；第六真空阀门(15)的另一端与第一真空规(14)连接；第七真空阀门(17)的另一端与第二真空规(18)的一端连接；第二真空规(18)的另一端与第八真空阀门(19)连接；被校准真空漏孔(7)放置在采用泡沫保温的恒温箱中；

上述各部分之间通过管路连接。

2.便携式气体微流量校准方法，其特征在于具体步骤为：

1)将被校准真空漏孔(7)安装在第三真空阀门(8)上，并检查密封性；

2)依次打开机械泵(1)、第一真空阀门(3)、第二真空阀门(4)、第四真空阀门(10)、第五真空阀门(11)、第六真空阀门(15)、第七真空阀门(17)和第八真空阀门(19)，对校准室(5)、稳压室(16)及阀门管道抽气，打开第二真空规(18)，并保持环境温度为23±3℃，当第二真空规(18)测量到稳压室(16)中压力小于20Pa时，启动分子泵(2)；

3)当稳压室(16)中真空度小于130Pa时，打开第六真空阀门(15)和第一真空规(14)，当校准室(5)中真空度小于1×10^-3Pa时，打开四极质谱计(6)；

4)当稳压室(16)中真空度小于1×10^-3Pa时，且第一真空规(14)稳定4小时以上，对其进行调零；

5)关闭第一真空阀门(3)、第四真空阀门(10)、第五真空阀门(11)和第八真空阀门(19)，记录校准室(5)本底示漏气体离子流I₀，打开第三真空阀门(8)向校准室(5)引入漏孔泄漏气体，在漏孔示漏气体引起质谱计离子流稳定后，记录离子流大小I_L，然后关闭第三真空阀门(8)，抽气，在示漏气体离子流信号接近或等于本底离子流I0后，关闭第四真空阀门(10)和第七真空阀门(17)；打开第八真空阀门(19)，通过微调阀(12)向稳压室(16)中引入气体，气体的压力不超过133Pa，稳压室5中的标准气体流量通过小孔(9)引入到校准室(5)中，当四极质谱计(6)检测离子流信号稳定后并接近或等于I_L大小时，关闭微调阀(12)，则标准气体流量Q_S通过第一真空规(14)读数P和小孔(9)流导C计算得到Q_S＝PC，则离子流稳定后记录其值为I_S，被校准漏孔漏率为

QL=QS(IL-I0)(IS-I0);]]>

6)关闭四极质谱计(6)、所有真空规及所有阀门，依次关闭分子泵(2)、机械泵(1)，拆卸被校准真空漏孔(7)。