一种检漏仪器在线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检漏仪器在线校准装置及方法，该校准装置适用的检漏仪器(21)包括容器(19)和压力计(18)，所述校准装置主要由供气系统I(1)、供气系统II(14)、针阀(2)、截止阀(3、6、8、10、13、15、17)、稳压室(5)、正压标准漏孔(9)、校准室(12)、压力计I(4)、压力计II(11)、抽气系统I(7)及抽气系统II(16)组成；该在线校准装置能够实现对基于定容升压法原理的检漏仪器的校准，校准范围较宽，满足对多种示漏气体的校准。

【技术实现步骤摘要】
一种检漏仪器在线校准装置及方法
本专利技术涉及一种检漏仪器在线校准装置及方法，属于测量

技术介绍
基于定容升压法原理的检漏仪器是一种新型的检漏仪器，它操作简单，适用于对各真空系统及装置不同气体泄漏值的检测，因此精确校准该检漏仪器，具有十分重要的意义。随着我国载人飞船、空间站等航天技术的发展，对于飞船的舱门之间、飞船舱门与空间站舱门之间等小容积的气密性检测均采用基于定容升压法原理的检漏仪器，因此对该类型的检漏仪器的需求不断增加。近年来，随着载人飞船、空间站等任务对气密性检测精度的提高，对该检漏仪器测量的准确度、可靠性要求也愈来愈高，因此需要实现对该检漏仪器的精确校准。目前，尚没有针对该检漏仪器的校准装置。因此，需要设计一种具有测量范围宽、测量不确定度小的在线校准装置，采用多种示漏气体，实现基于定容升压法原理的检漏仪器的校准。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，设计一种检漏仪器在线校准装置及方法，该在线校准装置能够实现对基于定容升压法原理的检漏仪器的校准，校准范围较宽，满足对多种示漏气体的校准。本专利技术的技术解决方案是：一种检漏仪器在线校准装置，该校准装置适用的检漏仪器包括容器和压力计，所述校准装置主要由供气系统I、供气系统II、针阀、截止阀、稳压室、正压标准漏孔、校准室、压力计I、压力计II、抽气系统I及抽气系统II组成；连接关系为：供气系统I依次通过针阀和截止阀与稳压室相连形成第一供气管路，抽气系统I通过截止阀与稳压室相连形成第一抽气管路，压力计I与稳压室相连；供气系统II通过截止阀与校准室相连形成第二供气管路，抽气系统II通过截止阀与校准室相连形成第二抽气管路，压力计II与校准室相连；稳压室通过截止阀与正压标准漏孔的入口相连，正压标准漏孔的出口通过截止阀与校准室相连形成校准管路；校准室进一步通过截止阀与检漏仪器相连。一种基于检漏仪器在线校准装置的在线校准方法，具体过程为：S01、启动抽气系统I和抽气系统II，打开截止阀，抽除在线校准装置中的气体；S02、关闭第一抽气管路和第二抽气管路上的截止阀，关闭与检漏仪器21相连的截止阀；打开供气系统I和针阀，向稳压室内充入气体；打开供气系统II和第二供气管路上的截止阀，向校准室内充入气体，保证稳压室内的气体压力大于校准室的大气压力；S03、关闭供气系统I和供气系统II，关闭第一供气管路上的针阀和截止阀，关闭第二供气管路上的截止阀；待稳压室和校准室中气体压力稳定后，记录压力计I所测的压力p0；记录累积开始时刻t1及t1时刻压力计II所测的初始压力p1；待校准室中气体累积一段时间后，记录结束时刻t2及t2时刻压力计II所测的压力p2；再计算正压标准漏孔9的漏率Qs＝V(P2-P1)/t2-t1，其中V为校准室的容积；S04、打开供气系统I、第一供气管路上的针阀和截止阀，向稳压室中充入气体，使压力计I所测的压力为p0；打开供气系统II、第二供气管路上的截止阀及与检漏仪器相连的截止阀，向校准室和检漏仪器中的容器中充入气体，使压力计II所测的压力为p1，记录累积开始时刻t3和t3时刻检漏仪器中压力计测量的压力p3；累积一段时间后，记录结束时间t4及压力计测量压力p4，分别计算正压标准漏孔在累积时间内流出的气体量I1，I1＝Qs×(t4-t3)，检漏仪器测得的漏率值QL，检漏仪器所反应的气体量为I2＝QL×(t4-t3)，其中v为容器的容积；S05、计算检漏仪器的校准系数实现对检漏仪器的校准。进一步地，为了满足正压标准漏孔流出的气体流量在1×10-5Pa·m3/s～1×10-3Pa·m3/s范围的要求，正压标准漏孔可以改变入口及出口气体压力。进一步地，为了减小测量不确定度，使校准室的容积应与检漏仪器内部容器容积相同或相近。进一步地，为了满足对不同示漏气体的校准要求，供气系统I和供气系统II，可以同时提供同一种气体，也可交叉提供不同的气体。有益效果本专利技术公开的一种检漏仪器在线校准装置，能够通过供气系统提供多种示漏气体，原位置测量正压标准漏孔的标准流量，实现对1×10-5Pa·m3/s～1×10-3Pa·m3/s范围内基于定容升压法原理的检漏仪器的在线校准。附图说明图1为本专利技术用一种检漏仪器在线校准装置的结构设计原理示意图。1-供气系统I、14-供气系统II，2-针阀，3、6、8、10、13、15、17-截止阀，5-稳压室，9-正压标准漏孔，12-校准室，4-压力计I,11-压力计II，7-抽气系统I，16--抽气系统II，21-检漏仪器，19-容器19，18-压力计，20-其他部分。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术设计的一种检漏仪器在线校准装置，该校准装置适用的检漏仪器21包括容器19、压力计18、其他部分20等，所述校准装置主要由供气系统I1、供气系统II14、针阀2、截止阀3、6、8、10、13、15、17、稳压室5、正压标准漏孔9、校准室12、压力计I4、压力计II11、抽气系统I7及抽气系统II16组成；连接关系为：供气系统I1依次通过针阀2和截止阀3与稳压室5相连形成第一供气管路，抽气系统I7通过截止阀6与稳压室5相连形成第一抽气管路，压力计I4与稳压室5相连；供气系统II14通过截止阀13与校准室12相连形成第二供气管路，抽气系统II16通过截止阀15与校准室12相连形成第二抽气管路，压力计II11与校准室12相连；稳压室5通过截止阀8与正压标准漏孔9的入口相连，正压标准漏孔9的出口通过截止阀10与校准室12相连形成校准管路；校准室12进一步通过截止阀17与检漏仪器21相连。本专利技术供气系统由两路组成，可以按照要求提供多种示漏气体，第一路供气系统I1通过针阀2及截止阀3与稳压室5连接，为正压标准漏孔9入口提供所需压力的气体；第二路供气系统II14通过截止阀13与校准室12连接，为正压标准漏孔9出口及校准室12提供所需压力的气体。抽气系统共有两路，第一路抽气系统I7通过截止阀6接入稳压室5，可以抽除稳压室中多余的气体；第二路抽气系统II16通过截止阀15接入校准室12，可以抽除校准室12中的气体；压力计4、11、18用于分别测量稳压室5、校准室12、检漏仪内部容器19中气体的压力。正压标准漏孔9两端通过截止阀8、10与系统相连，可以通过改变入口气体压力提供不同的标准流量，该流量可以通过校准装置在线、即时的测量。本专利技术所有管道、截止阀、针阀、稳压室、校准室等采用的材料均为不锈钢。一种基于检漏仪器在线校准装置的在线校准方法，在线校准的原理为：为了减小测量不确定度，首先在一定入口气体压力及出口压力条件下，采用定容升压法对正压标准漏孔的流量进行原位置测量；其次，在正压标准漏孔入口气体压力及出口气体压力条件不变的情况下，将正压标准漏孔提供的标准流量引入校准室中，并将校准室与检漏仪器连通，正压标准漏孔提供的标准流量将引起校准室及检漏仪器内部容器的压力上升，通过计算得到正压标准漏孔引起的气体量、检漏仪器测量漏率引起的气体量，通过对两种气体量的比较实现对检漏仪器的在线校准。具体过程为：S01、启动抽气系统I7和抽气系统II16，打开截止阀3、6、8、10、15、17，抽除在线校准装置中的气体。S02本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检漏仪器在线校准装置，该校准装置适用的检漏仪器(21)包括容器(19)和压力计(18)，其特征在于，所述校准装置主要由供气系统I(1)、供气系统II(14)、针阀(2)、截止阀(3、6、8、10、13、15、17)、稳压室(5)、正压标准漏孔(9)、校准室(12)、压力计I(4)、压力计II(11)、抽气系统I(7)及抽气系统II(16)组成；连接关系为：供气系统I(1)依次通过针阀(2)和截止阀(3)与稳压室(5)相连形成第一供气管路，抽气系统I(7)通过截止阀(6)与稳压室(5)相连形成第一抽气管路，压力计I(4)与稳压室(5)相连；供气系统II(14)通过截止阀(13)与校准室(12)相连形成第二供气管路，抽气系统II(16)通过截止阀(15)与校准室(12)相连形成第二抽气管路，压力计II(11)与校准室(12)相连；稳压室(5)通过截止阀(8)与正压标准漏孔(9)的入口相连，正压标准漏孔(9)的出口通过截止阀(10)与校准室(12)相连形成校准管路；校准室(12)进一步通过截止阀(17)与检漏仪器(21)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于检漏仪器在线校准装置的在线校准方法，该方法所适用的的检漏仪器(21)包括容器(19)和压力计(18)，该方法所适用的校准装置主要由供气系统I(1)、供气系统II(14)、针阀(2)、截止阀I(3)、截止阀II(6)、截止阀III(8)、截止阀IV(10)、截止阀V(13)、截止阀VI(15)、截止阀VII(17)、稳压室(5)、正压标准漏孔(9)、校准室(12)、压力计I(4)、压力计II(11)、抽气系统I(7)及抽气系统II(16)组成；连接关系为：供气系统I(1)依次通过针阀(2)和截止阀I(3)与稳压室(5)相连形成第一供气管路，抽气系统I(7)通过截止阀II(6)与稳压室(5)相连形成第一抽气管路，压力计I(4)与稳压室(5)相连；供气系统II(14)通过截止阀V(13)与校准室(12)相连形成第二供气管路，抽气系统II(16)通过截止阀VI(15)与校准室(12)相连形成第二抽气管路，压力计II(11)与校准室(12)相连；稳压室(5)通过截止阀III(8)与正压标准漏孔(9)的入口相连，正压标准漏孔(9)的出口通过截止阀IV(10)与校准室(12)相连形成校准管路；校准室(12)进一步通过截止阀VII(17)与检漏仪器(21)相连；其特征在于，具体过程为：S01、启动抽气系统I(7)和抽气系统II(16)，打开截止阀I(3)、截止阀II(6)截止阀III(8)、截止阀IV(10)、截止阀VI(15)及截止阀VII(17)，抽除在线校准装置中的气体；S02、关闭第一抽气管路和第二抽气管路上的截止阀II(6)及截止阀VI(15)，关闭与检漏仪器(21)相连的截止阀VII(17)；打开供气系统I(1)和针阀(2)，向稳压室(5)内充入气体；打开供气系统II(14)和第二供气管路上的截止阀V(13)，向校准室(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵澜，冯焱，张伟文，李得天，张瑞芳，杨长青，魏万印，刘珈彤，
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