一种多功能高真空测量比对校准装置及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多功能高真空测量比对校准装置及其校准方法，包括供气支路和抽气支路、并联在供气支路和抽气支路之间的动态校准室和静态校准室，动态校准室和静态校准室均设有测量其真空度的标准规和被校规，动态校准室和静态校准室分别与供气支路之间设有进气阀，动态校准室与相应进气阀之间设有第一微调阀，供气支路上设有沿气体流动方向依次设有供气机构和减压阀，抽气支路设有分别与动态校准室和静态校准室对应连通的抽气阀，两抽气阀之间连通有抽气机构和放气阀，抽气机构和放气阀并联，对应动态校准室的抽气阀并联有限流支路，限流支路上设有限流孔和限流阀，实现真空仪表的量程限值测量，真空仪表的动态和静态的直接比对校准。比对校准。比对校准。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能高真空测量比对校准装置及其校准方法


[0001]本专利技术涉及真空监测仪表校准
，特别是涉及一种多功能高真空测量比对校准装置及其校准方法。

技术介绍

[0002]真空监测仪表是测量真空度的传感器，其原理是测量出来的信号传输到真空计上经过放大处理显示出被测真空环境的真空度。真空监测仪表主要应用于真空环境的真空度测量领域，如真空镀膜，太阳能集热管制作，光学电学领域，真空冶炼等。目前应用于低真空测量有热偶规；皮拉尼系列(电阻规管)主要以用于粗低真空测量；阴极规管主要应用于高真空测量。
[0003]当今世界面对能源短缺、环境污染、生态恶化不断加剧的巨大挑战，发展清洁、高效的氢能源势在必行。氢能以其来源广泛、零污染、燃烧值高等优点，被认为是当今最具发展潜力的清洁能源之一，比如氢能燃料电池和加氢站的应用，氢安全防护处理系统等。如今真空监测仪表在氢同位素工程技术研究平台中，在氢能、核裂变和聚变能中重水提氚、大规模氢同位素分离、涉氚综合实验平台等大型系统的搭建中使用越来越广泛。不过真空监测仪表在氢环境中使用的安全可靠性仍值得十分关注，正因为氢气能与空气形成爆炸性混合物，氢的自燃点550℃，氢遇热或者明火即爆炸，爆炸极限4％～75.6％(体积浓度)，最低爆炸能0.2
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‑4J。氢气还能与氟、氯、溴等卤素发生剧烈反应，虽然无毒，但高浓度时会产生窒息作用。此外，真空监测仪表长期处于氢环境下，其内部的器部组件、密封组件容易产生氢脆等现象，从而降低真空监测仪表的使用寿命和安全准确性，最终导致仪表监测失效，严重的情况下甚至会发生氢泄漏燃烧爆炸的危险。同时，真空监测仪表在涉氢系统的长期使用过程中，其稳定性、可靠性、安全准确性难免出现误差，为了避免事故的发生，以保证监测仪表及实验件的安全使用，应当定期进行与标准仪表的比对校准测试。此外，研究真空监测仪表在不同含氢气氛条件下，仪表对管路中气体使用安全性影响，以及影响真空监测仪表测量主要因素，测量不确定度等成为科研人员关注的焦点。
[0004]专利文件CN109341946A公开了一种复合型比较法真空校准系统及方法，本专利技术提供一种复合型比较法真空校准系统及方法,包括机械泵、分子泵、第一真空室、第二真空室、第一至第三真空计、第一至第十真空阀门、气瓶、第一至第三开孔；分子泵的抽气出口通过第一真空阀门与机械泵连接,其抽气入口通过第二真空阀门、第三开孔与第一真空室连接且其通过第三真空阀门连接至机械泵；第一真空室与第三真空计连接、通过第四真空阀门连接第二真空计；第一开孔通过第五真空阀门、第二开孔通过第六真空阀门连接至第七真空阀门后与气瓶连接；第八真空阀门连接至第二真空室,及第二真空室上连接第一真空计且通过第十真空阀门连接至机械泵，但其并不能实现真空仪表的动态和静态的直接比对校准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种多功能高真空测量比对校准装置及其校准方法，以解决上述现有技术存在的问题，静态校准室用于给动态校准室提供稳压气源，通过第一微调阀向动态校准室提供稳定的气体流量,静态校准室也可以单独使用进行真空仪表静态比对校准，既能够实现真空仪表的量程限值测量，又能够实现真空仪表的动态和静态的直接比对校准。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种多功能高真空测量比对校准装置，包括供气支路和抽气支路、并联在所述供气支路和所述抽气支路之间的动态校准室和静态校准室，所述动态校准室和所述静态校准室均设有用于测量其真空度的标准规和被校规，且所述动态校准室和所述静态校准室分别与所述供气支路之间设有进气阀，所述动态校准室与相应所述进气阀之间设有第一微调阀，所述供气支路上设有沿气体流动方向依次设有供气机构和减压阀，所述抽气支路设有分别与所述动态校准室和所述静态校准室对应连通的抽气阀，两所述抽气阀之间连通有抽气机构和放气阀，所述抽气机构和所述放气阀并联设置，对应所述动态校准室的所述抽气阀并联有限流支路，所述限流支路上设有限流孔和限流阀。
[0007]优选的，所述供气支路上还设有第二微调阀，所述第二微调阀位于所述减压阀的出气侧。
[0008]优选的，所述供气支路上还设有与所述第二微调阀并联设置的旁通阀。
[0009]优选的，所述抽气机构包括先后对所述动态校准室或所述静态校准室真空抽取的分子泵和钛泵，所述钛泵和所述分子泵并联在所述抽气支路上，所述抽气支路上还设有高真空电离规，所述标准规和所述高真空电离规分别检测所述钛泵和所述分子泵抽取后的真空度。
[0010]优选的，所述分子泵的出气端串联有用于预抽真空的机械泵，所述机械泵配套有用于检测其抽取后真空度的低真空电阻规。
[0011]优选的，所述动态校准室和所述静态校准室均设有氢浓度检测仪。
[0012]优选的，所述抽气支路上连通有用于检测气体成分及浓度的色谱分析仪。
[0013]优选的，所述动态校准室和所述静态校准室上均设有加热保温套、温度传感器和温度控制器。
[0014]优选的，所述抽气支路上还连通有用于检测泄漏率的质谱分析仪。
[0015]还提供一种多功能高真空测量比对校准装置的校准方法，包括如下步骤：
[0016]连接各机构：正确连接管路和阀门，将标准规和被校规均连接到动态校准室和静态校准室上；
[0017]检漏：打开机械泵对动态校准室或静态校准室进行抽取真空，然后利用质谱分析仪对动态校准室或静态校准室及管阀件进行漏率测试；
[0018]对动态校准室或静态校准室抽真空：将进气机构连通氮气瓶，将动态校准室或静态校准室内空气进行置换，开启相应的进气阀和抽气阀，利用机械泵对动态校准室或静态校准室进行预抽，采用低真空电阻规进行真空度测量，开启分子泵进行高真空抽取，采用高真空电离规进行高真空度测量，开启钛泵进行超高真空抽取，利用标准规进行真空度测量；
[0019]加热：动态校准室或静态校准室真空获取的同时，采用加热保温套和温度传感器
进行温度加热和温度测量；
[0020]动态比对：对静态校准室充入相应的氮气后，关闭供气机构，导通静态校准室和动态校准室，并利用第一微调阀和限流孔进行调节氮气在动态校准室内的流动，将与动态校准室相连接的标准规和被校规对比；
[0021]静态比对：关闭与静态校准室相应的进气阀，启动机械泵、分子泵和钛泵对静态校准室进行抽真空，校准室抽至所需压力后，关闭通向抽气泵的高真空阀门，通过微调阀向静态校准室内充入氮气到所需校准的压力，待校准室达到所需的静态平衡校准压力时，关闭微调阀，将与静态校准室相连接的标准规和被校规对比；
[0022]破空：动态校准室或静态校准室进行压力破空时，首先关闭标准规和被校准规上的阀门，再关闭连接色谱和质谱分析仪的阀门，以及气体注入阀门和钢瓶减压阀，然后打开放空阀进行腔体破空，当动态校准室或静态校准室内压力为常压时表示破空完成，打开动态校准室或静态校准室。
[0023]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0024本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，包括供气支路和抽气支路、并联在所述供气支路和所述抽气支路之间的动态校准室和静态校准室，所述动态校准室和所述静态校准室均设有用于测量其真空度的标准规和被校规，且所述动态校准室和所述静态校准室分别与所述供气支路之间设有进气阀，所述动态校准室与相应所述进气阀之间设有第一微调阀，所述供气支路上设有沿气体流动方向依次设有供气机构和减压阀，所述抽气支路设有分别与所述动态校准室和所述静态校准室对应连通的抽气阀，两所述抽气阀之间连通有抽气机构和放气阀，所述抽气机构和所述放气阀并联设置，对应所述动态校准室的所述抽气阀并联有限流支路，所述限流支路上设有限流孔和限流阀。2.根据权利要求1所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述供气支路上还设有第二微调阀，所述第二微调阀位于所述减压阀的出气侧。3.根据权利要求2所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述供气支路上还设有与所述第二微调阀并联设置的旁通阀。4.根据权利要求1至3任一项所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述抽气机构包括先后对所述动态校准室或所述静态校准室真空抽取的分子泵和钛泵，所述钛泵和所述分子泵并联在所述抽气支路上，所述抽气支路上还设有高真空电离规，所述标准规和所述高真空电离规分别检测所述钛泵和所述分子泵抽取后的真空度。5.根据权利要求4所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述分子泵的出气端串联有用于预抽真空的机械泵，所述机械泵配套有用于检测其抽取后真空度的低真空电阻规。6.根据权利要求5所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述动态校准室和所述静态校准室均设有氢浓度检测仪。7.根据权利要求6所述的多功能高真空测量比对校准装置，其特征在于，所述抽气支路上连通有用于检测气体成分及浓度的色谱分析仪。8.根据权利要求7所述的多功能高真空测量比对校准装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，姚勇，任广坤，姜飞，石岩，宋江锋，陈俊光，杨莞，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
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