真空規(guī)原位置校準(zhǔn)原理和裝置

1、真空規(guī)原位置校準(zhǔn)原理

         真空規(guī)原位置校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)真空計時，通過微調(diào)閥注入所需校準(zhǔn)氣體，當(dāng)校準(zhǔn)容器中所需真空度穩(wěn)定后，用主標(biāo)準(zhǔn)器和被校真空計同時測量校準(zhǔn)容器或真空系統(tǒng)中的同一壓力值，將測得壓力值進(jìn)行比較，給出被校真空計的校準(zhǔn)曲線或修正因子。

2、真空規(guī)原位置校準(zhǔn)裝置

         真空規(guī)原位置校準(zhǔn)裝置主要由真空校準(zhǔn)室、主標(biāo)準(zhǔn)器、抽氣機組和測量控制系統(tǒng)等部分組成，如圖1 所示。該裝置可直接校準(zhǔn)被校規(guī)，也可用備用波紋管將校準(zhǔn)裝置與真空系統(tǒng)相連接，為真空系統(tǒng)提供已知的標(biāo)準(zhǔn)壓力，校準(zhǔn)真空系統(tǒng)上工作的真空計。

1. 機械泵；2. 電磁隔斷閥；3. 放氣閥；4. 中真空規(guī)；5. 分子泵；6. 超高真空插板閥；7. 旁通閥；8，12.限流小孔；9. 校準(zhǔn)室；10. 電容規(guī)（133kPa）；11，13. 超高真空隔斷閥；14. 電容規(guī)（133 Pa）；15. 上游室；16. 微調(diào)閥；17. 減壓閥；18. 高壓氣瓶；19. 監(jiān)測規(guī)；20. 被�；騻溆媒涌�。

圖1 真空原位置校準(zhǔn)裝置工作原理簡圖

2.1、真空校準(zhǔn)室

        真空校準(zhǔn)室采用球形容器，主要目的是在球形容器內(nèi)建立起各向同性均勻的分子流場，以保證主標(biāo)準(zhǔn)器和被校真空計在接近于平衡態(tài)的真空條件下進(jìn)行比對校準(zhǔn)。

2.2、主標(biāo)準(zhǔn)器

         主標(biāo)準(zhǔn)器是真空規(guī)原位置校準(zhǔn)的關(guān)鍵部分，它的性能直接影響到校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。主標(biāo)準(zhǔn)器的優(yōu)缺點分析和比較如下：磁懸浮轉(zhuǎn)子規(guī)在實驗室內(nèi)是理想的主標(biāo)準(zhǔn)器，但對現(xiàn)場環(huán)境條件要求比較高，尤其是對振動比較敏感，周圍的環(huán)境直接影響校準(zhǔn)結(jié)果，而且只能測量穩(wěn)態(tài)和定點壓力,不能連續(xù)測量瞬態(tài)壓力。所以在現(xiàn)場不適合使用。熱陰極電離真空計的優(yōu)點是測量范圍寬，可以連續(xù)測量，線性好，但在運輸過程中熱陰極燈絲容易振斷，必須采取必要的保護(hù)措施，每次運輸需要卸下規(guī)管隨身攜帶，給工作帶來不便。電容薄膜規(guī)的穩(wěn)定性好、測量精度高本身具有恒溫功能而對環(huán)境溫度的變化不敏感，測量結(jié)果與氣體成分無關(guān)，在運輸過程中比較安全，非常適應(yīng)作為主標(biāo)準(zhǔn)器和傳遞標(biāo)準(zhǔn)。

        綜上所述，真空規(guī)原位置校準(zhǔn)裝置首選高精度電容薄膜規(guī)作為主標(biāo)準(zhǔn)器，也可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和環(huán)境條件配備副標(biāo)準(zhǔn)熱陰極電離真空計作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)，直接用于在線的真空校準(zhǔn)，以滿足較寬量程的真空校準(zhǔn)需求。

2.3、抽氣機組

        抽氣機組選用渦輪分子泵和機械泵串聯(lián)抽氣，真空校準(zhǔn)室中的極限壓力為10-5Pa。渦輪分子泵的抽速為100L/s，機械泵抽速為1L/s。抽氣機組具有操作方便、抽氣速度快、能夠獲得清潔真空、對各種氣體的抽速無明顯的選擇性等特點，完全滿足在線高真空校準(zhǔn)的需求。

2.4、測量控制系統(tǒng)

       通過測量控制系統(tǒng)實現(xiàn)真空規(guī)校準(zhǔn)過程的自動控制。自動控制采用日本OMRON公司的可編程控制器，對各真空泵、閥門、真空計和各個校準(zhǔn)過程直接進(jìn)行控制，并與筆記本計算機用RS－232 C 串行口通訊，對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和管理，從而實現(xiàn)真空校準(zhǔn)過程的自動控制。