便攜式真空計校準裝置系統(tǒng)介紹

2013-07-05 盧耀文 清華大學

  便攜式真空計校準裝置主要由校準室、抽氣系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)三部分組成,整體尺寸為450mm×400mm×750mm,總重量小于40kg,裝置的外形如圖1所示。

便攜式真空計校準裝置外觀圖

圖1校準裝置外觀圖

  便攜式真空計校準裝置的原理結(jié)構(gòu)如圖2所示,RP為機械泵;TMP為分子泵;VC1為校準室;VC2為穩(wěn)壓室;C1,C2,C3分別是直徑約為0.02,0.1,11mm的小孔;V1、V10為截止閥;V2為全金屬角閥;V3、V4、V5、V6為波紋管截止閥;V7、V9為球閥;V11為帶有標準體積的閥門;G1、G4為監(jiān)測真空計;G2、G3是滿量程為133,1.33×105Pa的電容薄膜真空計

校準裝置原理圖

圖2 校準裝置原理圖

1、校準室

  校準室VC1是直徑為200mm的球形容器,球形結(jié)構(gòu)是真空計量標準的理想結(jié)構(gòu)形式,氣體分子可在球內(nèi)容易達到均勻分布。校準室的赤道上設計了5個CF35法蘭和2個8VCR接口,用于安裝被校準真空計和參考標準。校準室及法蘭均采用SUS316L鋼材制成,內(nèi)表面進行了電拋光和化學清洗,通過高溫除氣去除了材料內(nèi)部的氣體。校準室上安裝了美國INFICON公司生產(chǎn)的電容薄膜真空計G2和G3作為參考標準。

2、抽氣系統(tǒng)

  抽氣系統(tǒng)由主抽氣分子泵TMP、機械泵RP、全金屬角閥V2、旁通抽氣閥門V3、小孔C3及閥門V10等組成。分子泵對氮氣的標稱抽速為80L/s,通過全金屬角閥和校準室連接。在全金屬角閥和校準室之間安裝了直徑約為11mm的圓形薄壁限流抽氣小孔C3,它對氮氣的流導約為10L/s。分子泵前級采用標稱抽速為2L/s的機械泵,在機械泵和分子泵之間安裝了電磁隔斷閥V1,用于旁通抽氣閥門V3打開時隔離分子泵和機械泵。

3、進氣系統(tǒng)

  進氣系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓室VC2和閥門V5、V6、V7、V8、V11以及小孔C1、C2等組成,其中閥門V7與氣源連接。穩(wěn)壓室VC2是體積為2L的不銹鋼容器,其上安裝了皮拉尼真空計G1。采用靜態(tài)比對法和靜態(tài)膨脹法校準時,關閉閥門V8、V9后通過V7及V5(或V6)直接進氣;采用動態(tài)流量法校準時,先通過閥門V7、V8向VC2中引入一定壓力的氣體,然后關閉V7并打開V5(或V6)后,通過V8調(diào)節(jié)由VC2引入VC1中的氣體壓力。

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