低温下真空校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低温下真空校准装置及方法。其中，低温下真空校准装置，包括第一管路、校准室及低温室，所述第一管路的一端与所述校准室连通、另一端伸入至所述低温室内用于连接被校真空计，所述低温室内设置有温控板，所述低温室外设置有制冷机，所述制冷机的制冷头与所述温控板热传导连接，所述校准室通过第二阀门连接有抽气系统，所述校准室连接有标准真空计。上述方案，通过制冷机及温控板控制低温室内的温度，以获得被校真空计在所需温度下的校准因子，在相应的温度条件下使用该被校真空计时使用该校准因子来校准所述被校真空计，进而提高了被校真空计准确性，降低了测量的不确定度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空测量
，尤其涉及一种低温下真空校准装置及方法。
技术介绍
真空计广泛应用于工业生产的各个领域，真空计的校准技术研究是真空计量领域的一个重要研究方向。文献“李正海.复合式真空标准校准真空计的方法.真空与低温3（2）,1997”介绍了目前真空计校准时所采用的一种典型校准装置和方法。复合式真空标准装置采用了动态与静态相结合的方法，把动态比对、静态比对、静态膨胀三种校准真空计的方法复合在一台真空标准上，该装置的校准范围为10-4Pa～105Pa，不确定度小于10%。这种系统的不足之处是装置没有考虑到低温应用时温度对真空计示值的影响，只能实现真空计在实验室常温下的校准。当被校准过的真空计在低温环境中使用时，会引起较大的测量不确定度。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术提供一种低温下真空校准装置及方法，用以解决现有真空计在低温环境中使用时，会引起较大的测量不确定度的问题。本专利技术提供一种低温下真空校准装置，包括第一管路、校准室及低温室，所述第一管路的一端与所述校准室连通、另一端伸入至所述低温室内用于连接被校真空计，所述低温室内设置有温控板，所述低温室外设置有制冷机，所述制冷机的制冷头与所述温控板热传导连接，所述校准室通过第二阀门连接有抽气系统，所述校准室连接有标准真空计。本专利技术提供一种采用上述低温下真空校准装置的校准因子获取方法，包括以下步骤：步骤1、将被校真空计固定于所述低温室内的所述温控板上，且将所述被校真空计与所述第一管路连接；步骤2、开启所述标准真空计，且在所述标准真空计稳定预设时长后，通过抽气系统对所述校准室、低温室及与所述校准室和所述低温室连接的各管路进行抽气；步骤3、在所述校准室、低温室及与所述校准室和所述低温室连接的各管路真空度小于定于预定真空度后，向所述校准室及低温室充入校准气体，并在所述校准室压力达到预定值后，通过所述制冷机及所述温控板，控制所述低温室至预定温度后，通过所述标准真空计获取所述校准室的压力P1，通过所述被校真空计获取所述校准室的压力P2；并根据以下关系获取所述预定温度下的校准因子c：p=TT1p1;]]>c=pp2;]]>其中，p为标准压力，T为所述预定温度，T1为所述标准真空计所处的外界环境温度。本专利技术提供的上述方案，通过制冷机及温控板控制低温室内的温度，以获得被校真空计在所需温度下的校准因子，在相应的温度条件下使用该被校真空计时使用该校准因子来校准所述被校真空计，进而提高了被校真空计准确性，降低了测量的不确定度。附图说明参照下面结合附图对本专利技术实施例的说明，会更加容易地理解本专利技术的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本专利技术的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1为本专利技术实施例提供的低温下真空校准装置的结构示意图。具体实施方式下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。图1为本专利技术实施例提供的低温下真空校准装置的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的低温下真空校准装置，包括第一管路、校准室3及低温室5，第一管路的一端与校准室3连通、另一端伸入至低温室5内用于连接被校真空计6，低温室5内设置有温控板7，低温室5外设置有制冷机11，制冷机11的制冷头与温控板7热传导连接，校准室3通过第二阀门10连接有抽气系统9，校准室3连接有标准真空计8。其中，校准室3和低温室5为具有特定容积大小的部件。本文所指的低温室5是指该其内部空间的温度可以至少降低到零下50摄氏度，一般使用中，低温室5内的温度可以降低到零下130摄氏度。本文所指的热传导连接是指制冷头与温控板7可以进行热交换，实际使用中，制冷头可以与温控板7直接接触以进行热交换，制冷头也可以通过柔性的热传导带（例如但不限于铜带等）与温控板7接触以进行热交换。抽气系统9系统可以采用串联的涡轮分子泵和机械泵的组合方式。制冷机11可以采用斯特林制冷机。本专利技术提供的上述方案，通过制冷机11及温控板7控制低温室内的温度，以获得被校真空计6在所需温度下的校准因子，在相应的温度条件下使用该被校真空计6时使用该校准因子来校准所述被校真空计6，进而提高了被校真空计6准确性，降低了测量的不确定度。进一步地，校准室通3过微调阀2连接有供气系统1。供气系统1可以但不限于为气瓶，气瓶内存储一定压力的校准气体。校准气体的种类根据实际需要来确定，例如但不限于采用氮气。通过微调阀来精准的控制进入校准室内的校准气体，以提高测量的精度。进一步地，微调阀2可以但不限于超高真空全金属微调阀，采用超高真空全金属微调阀可以提高对校准气体的控制精度。进一步地，低温室5由多层反射保温绝热材料层叠置而成。采用多层反射保温绝热材料来制作低温室，可以提高低温室5的保温能力，防止温度流失而导致测量准确性差的问题发生。进一步地，温控板7包括紫铜板，紫铜板上缠绕有电加热丝。采用紫铜板可以提高热传导的效率，提高对低温室内温度改变的效率，在需要升温是，给电加热丝通电来提高低温室的温度。第二阀门10可以但不限于超高真空全金属插板阀。进一步地，第一管路上连接有第一阀门4，在更换被校真空计时，关闭第一阀门4，便于进行更换操作。本专利技术实施例还提供一种采用上述实施例的低温下真空校准装置的校准因子获取方法，包括以下步骤：步骤1、将被校真空计6固定于所述低温室5内的所述温控板7上，且将所述被校真空计6与所述第一管路连接。可以通过卡子将被测真空计6固定在温控板7上。步骤2、开启所述标准真空计8，且在所述标准真空计8稳定预设时长后，通过抽气系统9对所述校准室3、低温室5及与所述校准室3和所述低温室5连接的各管路进行抽气。实际工作中，将标准真空计8接到校准室3上，稳定预设时长，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温下真空校准装置，其特征在于，包括第一管路、校准室
及低温室，所述第一管路的一端与所述校准室连通、另一端伸入至所述低
温室内用于连接被校真空计，所述低温室内设置有温控板，所述低温室外
设置有制冷机，所述制冷机的制冷头与所述温控板热传导连接，所述校准
室通过第二阀门连接有抽气系统，所述校准室连接有标准真空计。
2.根据权利要求1所述的低温下真空校准装置，其特征在于，所述
校准室通过微调阀连接有供气系统。
3.根据权利要求2所述的低温下真空校准装置，其特征在于，所述
微调阀为超高真空全金属微调阀。
4.根据权利要求1或2或3所述的低温下真空校准装置，其特征在
于，所述低温室由多层反射保温绝热材料层叠置而成。
5.根据权利要求1或2或3所述的低温下真空校准装置，其特征在
于，所述温控板包括紫铜板，所述紫铜板上缠绕有电加热丝。
6.根据权利要求1或2或3所述的低温下真空校准装置，其特征在
于，所述第二阀门为超高真空全金属插板阀。
7.根据权利要求1或2或3所述的低温下真空校准装置，其特征在
于，所述第一管路上连接有第一阀门。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雯君，冯焱，张伟文，赵澜，董猛，马奔，王迪，马亚芳，
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：