微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法。其中，微流量热式质量流量控制器的校准装置包括参考室和定容室，以及连接在定容室和参考室之间的第一隔离阀和压差计。采用本发明专利技术的微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法，可以校准微流量气体质量流量，并解决高压力基础上小压力变化难以精确测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法
本专利技术涉及一种微流量热式质量流量控制器的校准技术，特别是微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法。
技术介绍
在检定规程JJG897-2005“质量流量计检定规程”中，介绍了多种检定质量流量计及质量流量控制器的方法，但是，或属于大流量范围的气体质量流量检定方法，或属于非气体质量流量的检定方法。通常，PVTt法适用于热式质量流量控制器和热式质量流量计检定。但是，对于微流量校准范围和高出口压力条件下的校准，这种方法的不足之处在于校准累积时间长，在高出口压力条件下温度变化等因素引入的虚流量影响量大，限制了校准装置的校准下限；其次，这种方法对高出口压力条件下的小压力变化的测量带来了困难。
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。本专利技术的一个主要目的在于提供一种微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法，可以校准微流量气体质量流量，并解决高压力基础上小压力变化难以精确测量的难题。根据本专利技术的一方面，一种微流量热式质量流量控制器的校准装置，包括参考室和定容室，以及连接在定容室和参考室之间的第一隔离阀和压差计；所述压差计用于测量所述定容室和参考室之间的气压差；所述第一隔离阀用于在所述定容室和所述参考室之间的气压差为零时关闭，使得所述定容室和所述参考室之间气体隔离；所述定容室还与被测微流量热式质量流量控制器连接，用于在所述第一隔离阀关闭时，接收所述被测微流量热式质量流量控制器输出的气体流量，并根据所述气体流量和累计时间对所述被测微流量热式质量流量控制器进行校准。根据本专利技术的第二方面，一种基于微流量热式质量流量控制器的校准装置的校准方法，包括：在定容室和参考室中充入气体；当定容室和参考室之间压差为零时，关闭第一隔离阀；定容室接收被测微流量热式质量流量控制器输出的气体流量，并根据定容室的气体压力变化和累计时间对被测微流量热式质量流量控制器进行校准。采用本专利技术的微流量热式质量流量控制器的校准装置及其校准方法，可以校准微流量气体质量流量，并解决高压力基础上小压力变化难以精确测量的问题。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为本专利技术的微流量热式质量流量控制器的校准装置的一种实施方式的结构图；图2为本专利技术的基于微流量热式质量流量控制器的校准装置的校准方法的一种实施方式的流程图。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。参见图1所示，为本专利技术的微流量热式质量流量控制器的校准装置的一种实施方式的结构图。在本实施方式中，微流量热式质量流量控制器的校准装置包括参考室10和定容室20，以及连接在定容室和参考室之间的第一隔离阀30和压差计40。压差计40用于测量定容室20和参考室10之间的气压差。第一隔离阀30用于在定容室20和参考室10之间的气压差为零时关闭，使得定容室20和参考室10之间气体隔离。定容室20还与被测微流量热式质量流量控制器50连接，用于在第一隔离阀30关闭时，接收被测微流量热式质量流量控制器50输出的气体流量，并根据气体流量和累计时间对被测微流量热式质量流量控制器50进行校准。由于初始状态下，定容室20和参考室10内的气压相等。当被测微流量热式质量流量控制器50向定容室20内输入了气体后，可以测量得到定容室20和参考室10之间的压力差，再根据被测微流量热式质量流量控制器50向定容室20输入气体流量的时间，可以计算得到被测微流量热式质量流量控制器50输出的实际的标准流量，用该实际的标准流量来标定被测微流量热式质量流量控制器50，可以达到对其进行校准的目的。由于本质上是利用了定容室20与参考室10之间的压差来进行校准，即便定容室20与参考室10的气压很大，但压差很小，也能够实现精确的校准。优选地，定容室20和参考室10具有相同的材质、形状，并采用相同制造工艺制造。这样一来，由于定容室20和参考室10完全相同，在差压计两端可以互换使用的情况下，二者可以互换使用。在一种实施方式中，定容室20与被测微流量热式质量流量控制器50之间通过第二隔离阀60连接。第二隔离阀60用于在第一隔离阀30关闭时开启，使得被测微流量热式质量流量控制器50输出的气体流量进入定容室20。由于第二隔离阀60开启时，第一隔离阀30处于关闭状态，因而被测微流量热式质量流量控制器50输出的气体流量仅能进入定容室20，而不能通过第一隔离阀30进入到参考室10中。在一种实施方式中，压差计40可以在第一隔离阀30关闭的时间段内测量定容室20和参考室10之间的压力差。并且压差计40的压差测量原理与充入定容室20和参考室10的气体种类无关。在一种实施方式中，微流量热式质量流量控制器的校准装置还可以包括气源70。气源70与被测微流量热式质量流量控制器50连接，用于向被测微流量热式质量流量控制器50、定容室20和参考室10充入气体。参见图2所示，为本专利技术的基于微流量热式质量流量控制器的校准装置的校准方法的一种实施方式的流程图。在本实施方式中，基于微流量热式质量流量控制器的校准装置的校准方法包括：S10:在定容室20和参考室10中充入气体，例如，可以充入10kPa的高纯氮气；S20:当定容室20和参考室10之间压差为零时，关闭第一隔离阀30；S30:定容室20接收被测微流量热式质量流量控制器50输出的气体流量，并根据定容室20的气体压力变化和累计时间对被测微流量热式质量流量控制器50进行校准。作为一种实施方式，在步骤S10之前，本校准方法还可以包括：对定容室20、参考室10及其之间的连接管道、被测测微流量热式质量流量控制器50与定容室20之间的连接管道进行检漏，如果有漏气处，首先处理漏气，保证定容室20、参考室10和各连接管道的气密性。对被测微流量热式质量流量控制器50进行预热。预热时间不少于被测微流量热式质量流量控制器50使用说明书中规定的时间。测量定容室20和定容室20与被测微流量热式质量流量控制器50之间管道的总容积。例如，在一种实施方式中，可以用1L的标准容器通过气体膨胀法进行总容积的测量。清洗管道并对被测微流量热式质量流量控制器50调零。将被测微流量热式质量流量控制器50输出的气体流量值设置为第一预定值，例如可以设置为5标准毫升/分钟（sccm）。在一种实施方式中，“清洗管道”可以具体包括：向被测微流量热式质量流量控制器50中充入高纯度校准气体（例如，高纯度氮气）并持续第一预定时间，并将该高纯度气体抽除。在一种实施方式中，“根据定容室20的气体压力变化和累计时间对被测微流量热式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流量热式质量流量控制器的校准装置，其特征在于：包括参考室和定容室，以及连接在定容室和参考室之间的第一隔离阀和压差计；所述压差计用于测量所述定容室和参考室之间的气压差；所述第一隔离阀用于在所述定容室和所述参考室之间的气压差为零时关闭，使得所述定容室和所述参考室之间气体隔离；所述定容室还与被测微流量热式质量流量控制器连接，用于在所述第一隔离阀关闭时，接收所述被测微流量热式质量流量控制器输出的气体流量，并根据所述气体流量和累计时间对所述被测微流量热式质量流量控制器进行校准。2.根据权利要求1所述的微流量热式质量流量控制器的校准装置，其特征在于：所述定容室和参考室具有相同的材质、形状，并采用相同制造工艺制造。3.根据权利要求1所述的微流量热式质量流量控制器的校准装置，其特征在于：所述定容室与所述被测微流量热式质量流量控制器之间通过第二隔离阀连接；所述第二隔离阀用于在所述第一隔离阀关闭时开启，使得所述被测微流量热式质量流量控制器输出的气体流量进入所述定容室。4.根据权利要求1-3任意一项所述的微流量热式质量流量控制器的校准装置，其特征在于：所述压差计还用于在所述第一隔离阀关闭的时间段内测量所述定容室和所述参考室之间的压力差。5.根据权利要求4所述的微流量热式质量流量控制器的校准装置，其特征在于：还包括气源，与所述被测微流量热式质量流量控制器连接，用于向所述被测微流量热式质量流量控制器、定容室和参考室充入气体。6.一种基于如权利要求1-5任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏万印，李得天，冯焱，张虎忠，孙雯君，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：