低溫下真空校準(zhǔn)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低溫下真空校準(zhǔn)裝置及方法。其中，低溫下真空校準(zhǔn)裝置，包括第一管路、校準(zhǔn)室及低溫室，所述第一管路的一端與所述校準(zhǔn)室連通、另一端伸入至所述低溫室內(nèi)用于連接被校真空計(jì)，所述低溫室內(nèi)設(shè)置有溫控板，所述低溫室外設(shè)置有制冷機(jī)，所述制冷機(jī)的制冷頭與所述溫控板熱傳導(dǎo)連接，所述校準(zhǔn)室通過第二閥門連接有抽氣系統(tǒng)，所述校準(zhǔn)室連接有標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)。上述方案，通過制冷機(jī)及溫控板控制低溫室內(nèi)的溫度，以獲得被校真空計(jì)在所需溫度下的校準(zhǔn)因子，在相應(yīng)的溫度條件下使用該被校真空計(jì)時(shí)使用該校準(zhǔn)因子來校準(zhǔn)所述被校真空計(jì)，進(jìn)而提高了被校真空計(jì)準(zhǔn)確性，降低了測(cè)量的不確定度。
【專利說明】低溫下真空校準(zhǔn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低溫下真空校準(zhǔn)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]真空計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，真空計(jì)的校準(zhǔn)技術(shù)研究是真空計(jì)量領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。文獻(xiàn)“李正海.復(fù)合式真空標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)真空計(jì)的方法.真空與低溫3
[2]，1997”介紹了目前真空計(jì)校準(zhǔn)時(shí)所采用的一種典型校準(zhǔn)裝置和方法。復(fù)合式真空標(biāo)準(zhǔn)裝置采用了動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的方法，把動(dòng)態(tài)比對(duì)、靜態(tài)比對(duì)、靜態(tài)膨脹三種校準(zhǔn)真空計(jì)的方法復(fù)合在一臺(tái)真空標(biāo)準(zhǔn)上，該裝置的校準(zhǔn)范圍為10_4Pa?IO5Pa,不確定度小于10%。
[0003]這種系統(tǒng)的不足之處是裝置沒有考慮到低溫應(yīng)用時(shí)溫度對(duì)真空計(jì)示值的影響，只能實(shí)現(xiàn)真空計(jì)在實(shí)驗(yàn)室常溫下的校準(zhǔn)。當(dāng)被校準(zhǔn)過的真空計(jì)在低溫環(huán)境中使用時(shí)，會(huì)引起較大的測(cè)量不確定度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]本發(fā)明提供一種低溫下真空校準(zhǔn)裝置及方法，用以解決現(xiàn)有真空計(jì)在低溫環(huán)境中使用時(shí)，會(huì)引起較大的測(cè)量不確定度的問題。
[0006]本發(fā)明提供一種低溫下真空校準(zhǔn)裝置，包括第一管路、校準(zhǔn)室及低溫室，所述第一管路的一端與所述校準(zhǔn)室連通、另一端伸入至所述低溫室內(nèi)用于連接被校真空計(jì)，所述低溫室內(nèi)設(shè)置有溫控板，所述低溫室外設(shè)置有制冷機(jī)，所述制冷機(jī)的制冷頭與所述溫控板熱傳導(dǎo)連接，所述校準(zhǔn)室通過第二閥門連接有抽氣系統(tǒng)，所述校準(zhǔn)室連接有標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)。
[0007]本發(fā)明提供一種采用上述低溫下真空校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)因子獲取方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1、將被校真空計(jì)固定于所述低溫室內(nèi)的所述溫控板上，且將所述被校真空計(jì)與所述第一管路連接；
[0009]步驟2、開啟所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)，且在所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)穩(wěn)定預(yù)設(shè)時(shí)長后，通過抽氣系統(tǒng)對(duì)所述校準(zhǔn)室、低溫室及與所述校準(zhǔn)室和所述低溫室連接的各管路進(jìn)行抽氣；
[0010]步驟3、在所述校準(zhǔn)室、低溫室及與所述校準(zhǔn)室和所述低溫室連接的各管路真空度小于定于預(yù)定真空度后，向所述校準(zhǔn)室及低溫室充入校準(zhǔn)氣體，并在所述校準(zhǔn)室壓力達(dá)到預(yù)定值后，通過所述制冷機(jī)及所述溫控板，控制所述低溫室至預(yù)定溫度后，通過所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)獲取所述校準(zhǔn)室的壓力P1，通過所述被校真空計(jì)獲取所述校準(zhǔn)室的壓力P2 ;并根據(jù)以下關(guān)系獲取所述預(yù)定溫度下的校準(zhǔn)因子C:
【權(quán)利要求】
1.一種低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括第一管路、校準(zhǔn)室及低溫室，所述第一管路的一端與所述校準(zhǔn)室連通、另一端伸入至所述低溫室內(nèi)用于連接被校真空計(jì)，所述低溫室內(nèi)設(shè)置有溫控板，所述低溫室外設(shè)置有制冷機(jī)，所述制冷機(jī)的制冷頭與所述溫控板熱傳導(dǎo)連接，所述校準(zhǔn)室通過第二閥門連接有抽氣系統(tǒng)，所述校準(zhǔn)室連接有標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)室通過微調(diào)閥連接有供氣系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述微調(diào)閥為超高真空全金屬微調(diào)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述低溫室由多層反射保溫絕熱材料層疊置而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述溫控板包括紫銅板，所述紫銅板上纏繞有電加熱絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第二閥門為超高真空全金屬插板閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的低溫下真空校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一管路上連接有第一閥門。
8.一種采用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述低溫下真空校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)因子獲取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、將被校真空計(jì)固定于所述低溫室內(nèi)的所述溫控板上，且將所述被校真空計(jì)與所述第一管路連接； 步驟2、開啟所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)，且在所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)穩(wěn)定預(yù)設(shè)時(shí)長后，通過抽氣系統(tǒng)對(duì)所述校準(zhǔn)室、低溫室及與所述校準(zhǔn)室和所述低溫室連接的各管路進(jìn)行抽氣； 步驟3、在所述校準(zhǔn)室、低溫室及與所述校準(zhǔn)室和所述低溫室連接的各管路真空度小于等于預(yù)定真空度后，向所述校準(zhǔn)室及低溫室充入校準(zhǔn)氣體，并在所述校準(zhǔn)室壓力達(dá)到預(yù)定值后，通過所述制冷機(jī)及所述溫控板，控制所述低溫室至預(yù)定溫度后，通過所述標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)獲取所述校準(zhǔn)室的壓力P1，通過所述被校真空計(jì)獲取所述校準(zhǔn)室的壓力P2 ;并根據(jù)以下關(guān)系獲取所述預(yù)定溫度下的校準(zhǔn)因子c:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定真空度小于等于lX10_6Pa。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度在-130°C至+20°C之間。
【文檔編號(hào)】G01L27/00GK103808457SQ201310724806
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】孫雯君, 馮焱, 張偉文, 趙瀾, 董猛, 馬奔, 王迪, 馬亞芳 申請(qǐng)人:蘭州空間技術(shù)物理研究所