一种PdO吸气剂吸气量测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种PdO吸气剂吸气量测试装置及方法，能够有效测试低温容器夹层用PdO吸气剂的吸气量，原理简单、操作方便、数据可靠，并且可以实现对PdO吸气剂吸气量等温线的测定。本发明专利技术的装置通过静态膨胀法精确测量各腔室容积，降低测试的不确定度；通过磁悬浮转子规和电容薄膜规测量压力，获得高精度的气体量和平衡压力；采用分子筛去除产生的H2O，避免其对测试结果的干扰。

A PdO getter suction measurement device and method

The invention provides a device and method for measuring the aspiration of PdO getter, which can effectively test the aspiration of PdO getter for interlayer of cryogenic container. The principle is simple, the operation is convenient, the data is reliable, and the measurement of the aspiration isotherm of PdO getter can be realized. The device of the invention accurately measures the volume of each chamber by static expansion method to reduce the uncertainty of measurement; obtains high precision gas volume and equilibrium pressure by measuring pressure by magnetic suspension rotor gauge and capacitance film gauge; and removes hydrogen dioxide generated by molecular sieve to avoid interference to test results.

【技术实现步骤摘要】
一种PdO吸气剂吸气量测试装置及方法
本专利技术属于真空获得与维持
，具体涉及一种PdO吸气剂吸气量测试装置及方法。
技术介绍
低温容器中夹层真空的获得与维持非常重要，对绝热效果的影响很大。真空夹层内残余气体主要为H2、CO、CH4和Ar，其中H2的平均含量达到80.93％，并且随着放置时间的变长，H2的分压力一直在增加。在夹层设置吸气剂对于有效保持夹层空间的真空度具有重要的作用，夹层的真空寿命很大程度上取决于吸气剂的特性与装入量。现有的低温容器夹层常使用分子筛和活性炭作为吸气剂，能够有效维持真空，但它们对H2的吸附能力较差；针对H2分压力较高的问题，目前采用放置PdO吸气剂的方法有效抽除H2，不同吸气量的PdO吸气剂产品抽除H2的效果不同，因而需要测试其吸气量。现有的PdO吸气剂吸气量测试装置测试的不确定度大、压力测量不准确，氢气量和平衡压力的精度较低，并且在测试中往往会产生H2O，对测试结果造成干扰。
技术实现思路
本专利技术提供了一种PdO吸气剂吸气量测试装置及方法，能够有效测试低温容器夹层用PdO吸气剂的吸气量，原理简单、操作方便、数据可靠，并且可以实现对PdO吸气剂吸气量等温线的测定。为实现上述目的，本专利技术的一种PdO吸气剂吸气量测试装置，包括配气室、抽气机组、气源以及吸气腔室；其中配气室通过设置有阀门B的管路与抽气机组相连；通过设置有阀门C的管路与气源相连，通过设置有阀门D的管路与吸气腔室相连；配气室上还连接有电容薄膜规，电容薄膜规用于测量配气室内的压力；气源为装有氢气的气瓶，用于向配气室配气；吸气腔室包括反应室和辅抽室，其中反应室通过设置有阀门E的管路分别与阀门D所在管路和辅抽室连通，反应室用于盛放PdO吸气剂，反应室通过设置有阀门F的管路连接有磁悬浮转子规，磁悬浮转子规用于测量反应室内的压力；辅抽室内放有分子筛，分子筛用于去除PdO吸气剂吸气后产生的H2O。其中，配气室结构为圆柱形。其中，所述抽气机组包括机械泵和分子泵，机械泵通过设置有阀门A、的管路与分子泵、相连，分子泵、通过设置有阀门B、的管路与配气室、连接。其中，所述配气室采用不锈钢材料制作。其中，所述吸气腔室采用不锈钢材料制作。本专利技术的一种PdO吸气剂吸气量测试方法，采用上述的测试装置，包括如下步骤：步骤1，通过静态膨胀法测量配气室、反应室以及辅抽室的容积；步骤2，将待测试的PdO吸气剂放入反应室，打开除阀门C外所有阀门，启动抽气机组对整个装置抽真空；步骤3，当电容薄膜规检测的真空度达到设定值后，关闭阀门E，对分子筛进行加热使其达到激活温度，同时继续抽气，去除分子筛已吸附的气体；步骤4，完成分子筛的激活后使其自然冷却至环境温度，打开阀门E，同时继续抽气，对PdO吸气剂抽空除气，完成除气过程后，关闭抽气机组的阀门B(4)以及阀门D；步骤5，打开阀门C，向配气室充入设定量的氢气后关闭阀门C，记录配气室的充气压力，以及此时反应室和辅抽室的压力作为反应室和辅抽室的初始压力，然后打开连接反应室的阀门D和阀门E，使氢气被PdO吸气剂吸附，配气室压力稳定后，记录此时配气室中的压力作为吸气平衡压力，基于步骤1得到的配气室、反应室以及辅抽室的容积计算得到相应的吸附量；其中单位质量吸气剂的吸气量Q为：其中，p0为配气室6的充气压力，p1为反应室和辅抽室的初始压力，pE为吸气平衡压力，VG为配气室的容积，VR1和VR2分别为反应室和辅抽室的容积，m为被测PdO吸气剂的质量。进一步地，还包括步骤6，步骤6为：关掉阀门D，重复步骤5两次以上，得到两个以上吸附量与平衡压力的对应点，通过各个对应点，绘制出PdO吸气剂的吸附等压线。有益效果：本专利技术的装置通过静态膨胀法精确测量各腔室容积，降低测试的不确定度；通过磁悬浮转子规和电容薄膜规测量压力，获得高精度的气体量和平衡压力；采用分子筛去除产生的H2O，避免其对测试结果的干扰。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。其中，1-机械泵；2-阀门A，4-阀门B，7-阀门C，9-阀门D，10-阀门E，12-阀门F；3-分子泵；5-电容薄膜规；6-配气室；8-气源；11-反应室；13-磁悬浮转子规；14-辅抽室。图2为本专利技术实施例PdO吸气剂吸附等温线示意图。具体实施方式下面结合附图，并举实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本实施例提供的PdO吸气量测试装置，主要用于真空容器夹层用PdO吸气剂吸气量的测试。装置的结构示意图如图1所示，包括配气室6、抽气机组、气源8以及吸气腔室。其中配气室6通过设置有阀门B4的管路与抽气机组相连；通过设置有阀门C7的管路与气源8相连，通过设置有阀门D9的管路与吸气腔室相连；配气室6上还连接有电容薄膜规5，电容薄膜规5用于测量配气室6的压力；配气室6采用不锈钢材料制作，可以设计为圆柱结构，实现更均匀的配气。抽气机组包括机械泵1和分子泵3，机械泵1通过设置有阀门A2的管路与分子泵3相连，分子泵3通过设置有阀门B4的管路与配气室6连接，机械泵1和分子泵3用于对整个装置进行抽真空。气源8为装有氢气的气瓶，用于向配气室6进气。吸气腔室包括反应室11和辅抽室14，反应室11和辅抽室14均采用不锈钢材料制作，其中反应室11通过设置有阀门E10的管路分别与阀门D9所在管路和辅抽室14连通，反应室11用于盛放PdO吸气剂，反应室11通过设置有阀门F12的管路连接磁悬浮转子规13，磁悬浮转子规13用于测量反应室11内的压力；辅抽室14内放有分子筛，分子筛用于去除PdO吸气剂吸气后产生的H2O。装置工作时首先通过静态膨胀法测量配气室6、反应室11以及辅抽室14的容积，然后通过抽气机组使得装置处于高真空环境，之后对分子筛进行加热激活，去除已吸附的气体；之后对PdO吸气剂进行抽空除气，使其具备吸气能力；接着通过气源8向配气室6充入一定量的氢气，然后打开连接反应室11的阀门D9和阀门E10，使氢气被反应室11中的PdO吸气剂吸附；达到平衡后继续配气、吸气，从而得到一系列吸附量与平衡压力的对应点，进而绘制出PdO吸气剂的吸附等温线。具体地，本专利技术装置的工作流程包括如下步骤：步骤1，通过静态膨胀法测量配气室6、反应室11以及辅抽室14的容积；步骤2，将待测试的PdO吸气剂放入反应室11，连接好测试装置，打开除阀门C7外所有阀门，打开机械泵1和分子泵3对整个装置抽真空；步骤3，当电容薄膜规5检测的真空度小于1×10-2Pa后，关闭阀门E10，对辅抽室14内的分子筛进行加热使其达到激活温度，同时继续抽气，去除分子筛已吸附的气体；步骤4，完成分子筛的激活后使其自然冷却至环境温度，打开阀门E10，同时继续抽气，对PdO吸气剂抽空除气，完成除气过程后，关闭抽气机组的阀门B4以及阀门D9；步骤5，打开阀门C7向配气室6充入设定量的氢气后关闭阀门C7，记录配气室6的充气压力，以及此时反应室11和辅抽室14的压力作为反应室11和辅抽室14的初始压力，然后打开连接反应室11的阀门D9和阀门E10，使氢气被PdO吸气剂吸附，配气室6压力稳定后，记录此时配气室6中的压力作为吸气平衡压力，基于步骤1得到配气室6、反应室11以及辅抽室14的容积计算得到相应的吸附量；按下式计算单位质量吸气剂的吸气量Q：其中，p0为配气室6的充气压力，p1为反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PdO吸气剂吸气量测试装置，其特征在于，包括配气室(6)、抽气机组、气源(8)以及吸气腔室；其中配气室(6)通过设置有阀门B(4)的管路与抽气机组相连；通过设置有阀门C(7)的管路与气源(8)相连，通过设置有阀门D(9)的管路与吸气腔室相连；配气室(6)上还连接有电容薄膜规(5)，电容薄膜规(5)用于测量配气室(6)内的压力；气源(8)为装有氢气的气瓶，用于向配气室(6)配气；吸气腔室包括反应室(11)和辅抽室(14)，其中反应室(11)通过设置有阀门E(10)的管路分别与阀门D(9)所在管路和辅抽室(14)连通，反应室(11)用于盛放PdO吸气剂，反应室(11)通过设置有阀门F(12)的管路连接有磁悬浮转子规(13)，磁悬浮转子规(13)用于测量反应室(11)内的压力；辅抽室(14)内放有分子筛，分子筛用于去除PdO吸气剂吸气后产生的H2O。

【技术特征摘要】
1.一种PdO吸气剂吸气量测试装置，其特征在于，包括配气室(6)、抽气机组、气源(8)以及吸气腔室；其中配气室(6)通过设置有阀门B(4)的管路与抽气机组相连；通过设置有阀门C(7)的管路与气源(8)相连，通过设置有阀门D(9)的管路与吸气腔室相连；配气室(6)上还连接有电容薄膜规(5)，电容薄膜规(5)用于测量配气室(6)内的压力；气源(8)为装有氢气的气瓶，用于向配气室(6)配气；吸气腔室包括反应室(11)和辅抽室(14)，其中反应室(11)通过设置有阀门E(10)的管路分别与阀门D(9)所在管路和辅抽室(14)连通，反应室(11)用于盛放PdO吸气剂，反应室(11)通过设置有阀门F(12)的管路连接有磁悬浮转子规(13)，磁悬浮转子规(13)用于测量反应室(11)内的压力；辅抽室(14)内放有分子筛，分子筛用于去除PdO吸气剂吸气后产生的H2O。2.根据权利要求1所述的PdO吸气剂吸气量测试装置，其特征在于，配气室(6)结构为圆柱形。3.根据权利要求1所述的PdO吸气剂吸气量测试装置，其特征在于，所述抽气机组包括机械泵(1)和分子泵(3)，机械泵(1)通过设置有阀门A(2)的管路与分子泵(3)相连，分子泵(3)通过设置有阀门B(4)的管路与配气室(6)连接。4.根据权利要求1所述的高压气源装置，其特征在于，所述配气室(6)采用不锈钢材料制作。5.根据权利要求1所述的高压气源装置，其特征在于，所述吸气腔室采用不锈钢材料制作。6.一种PdO吸气剂吸气量测试方法，采用如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过静态膨胀法测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯天佑，陈联，成永军，习振华，李亚丽，孙冬花，丁栋，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62