[发明专利]一种便携式多功能真空校准系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式多功能真空校准系统及方法，具体涉及一种用于真空规、真空漏孔、检漏仪及气体微流量计的实验室、现场和在线校准测试系统及方法，属于测量技术领域。

背景技术

真空校准技术在航天、表面、微电子、太阳能、光电子等科研生产中具有重要的意义，对于科研或企业生产线，需要对真空规真空漏孔、检漏仪及气体微流量计进行现场或在线校准测试，这样使校准条件与使用条件基本相同，不仅提高了校准精度，而且避免了因为停止工作系统送往实验室校准的经济损失和时间浪费，因此在科研、生产制造中提出了现场或在线真空校准的紧迫需求，由于真空参数较多，如果将多种校准功能集成在一台装置上，不仅方便校准过程，而且降低建造校准装置的成本。

文献“固定流导法真空漏孔校准装置”，公布于《真空科学与技术学报》第26卷、2006年第5期、第358～362页，介绍了固定流导法校准真空漏孔的方法，需要多台真空泵和真空规等，并且系统复杂庞大、成本昂贵，只适合在实验室校准用，不能满足现场真空漏孔、检漏仪及气体微流量计的校准需求。

文献“比对法真空计量标准装置的研制”，公布于《宇航计测技术》第66卷、1992年第6期、第70～73页，介绍了比对法真空规的校准方法及校准系统，但其校准范围为10^-4～10⁵Pa，且在10^-4～10^-1Pa压力范围内通过磁悬浮转子规进行测量，这种测量方法的下限受制于磁悬浮转子规测量下限，同时磁悬浮转子规成本比较昂贵，再加上该系统比较庞大，只适合在实验室使用，无法满足现场真空规的校准需求。

本专利提出了便携式多功能真空校准系统及方法，将多种真空仪器校准功能集成在一台系统上，总体尺寸小于50mm×30mm×60mm，对气体微流量的校准范围为10^-7～1×10^-11Pam³/s，合成标准不确定度为3％；对真空规的校准范围为10^-6～1×10⁵Pa。系统具有质量轻(小于50公斤)、功能多、校准范围宽、便携等优点，从而解决了现场各种真空规、真空漏孔、检漏仪的校准问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，针对真空规、真空漏孔、检漏仪及气体微流量计现场或在线校准的需求，提出一种便携式多功能真空校准系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种便携式多功能真空校准系统，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17、第七真空阀门19、第八真空阀门23、第九真空阀门15、校准室5、四极质谱计6、第一小孔9、第二小孔20、微调阀12、气源13、第一真空规14、第二真空规18、第三真空规21、第五真空规24和稳压室16，其中待校准设备为第四真空规22和真空漏孔7；

上述第一真空规14、第三真空规21、第五真空规24均为电容规；

在该系统中，机械泵1和分子泵2连接，分子泵的另一端与第一真空阀门3和第二真空阀门4连接，第二真空阀门4的另一端与校准室5连接，第一真空阀门3的另一端与稳压室16连接，校准室5的赤道法兰上安装了四极质谱计6、第七真空阀门19、第三真空规21、第八真空阀门23和待校准的第四真空规22，校准室5的抽气口有限流用第二小孔20，校准室5的顶端与第三真空阀门8、第一小孔9和第四真空阀门10连接，第三真空阀门8的另一端与被校准漏孔7连接，第四真空阀门10和第一小孔9的另一端均与第五真空阀门11连接，第五真空阀门11的另一端与微调阀12和稳压室16连接，微调阀12的另一端与气源13连接，稳压室16上安装第九真空阀门15和第六真空阀门17，第九真空阀门15与第一真空规14连接，第六真空阀门17与第二真空规18连接，第二真空规18的另一端与第七真空阀门19连接，第八真空阀门23与第五真空规24连接，系统的待校准漏孔7放置在采用泡沫保温的恒温箱中；