[发明专利]一种多气体成分的真空漏孔流量测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种多气体成分的真空漏孔流量测量装置及方法，能够获得任意组分气体标准流量，实现多气体成分的真空漏孔流量的准确测量。采用限流元件和微调阀串接的多路标准流量管路并联后和测量室组成气路，通过微调阀的多路联合调节实现标准气体流量的准确获取。本发明的多气体成分的真空漏孔流量测量方法，依据被测气体质谱图，通过微调阀的调节，获得相应的压力计与真空规测量数据，进而获得流入测量室混合的标准气体流量，实现一定流量值和一定组分比例的标准气体流量的准确提供，使得标准气体流量能够简单准确的获得，克服了现有标准流量计由于流量连续变化、更换或者并联不同结构类型漏率元器件所带来的标准气体流量的不准确的问题。

技术领域

本发明涉及真空漏孔测量技术领域，具体涉及一种多气体成分的真空漏孔流量测量装置及方法。

背景技术

目前，在真空系统中，获得标准气体流量的一个基本方法是采用气体漏率元器件，即利用经过计量部门计量后的标准参考漏孔连接入相应的真空系统。这种方法尽管可实现标准气体流量的获得，但由于一个漏率元器件只能提供一个流量值的标准气体流量，获得的标准气体流量难以满足对于标准气体流量连续变化或者短时间内数个不同流量值的要求。并且在现阶段的标准气体流量的装置中，一般都只能提供单一成分气体的流量，其组分一般由气瓶提供厂商提供，不能提供具有多组分标准气体流量的气体流量。

另外一种提供标准气体流量的方法是利用通道型的漏率元器件通过极为有限的改变条件，使得通过其气体流量发生极为有限的改变。将数个漏率元器件并联，可以在不同量级内实现流量的控制。但是在使用的过程中漏率元器件工作状态发生变化，导致最终提供的标准气体流量出现较大的不确定度，难以获得多组分准确混合比例下标准气体流量，这种方法获得的标准气体流量也难以满足对于标准气体流量连续变化或者短时间内数个不同流量值的要求。

现有标准流量的获得中，必需采用各种不同规格的漏率元器件组合获得连续流量，气体种类唯一，无法按需进行一定组分气体的混合，从而无法对多气体成分的真空漏孔流量进行测量。现有标准流量计由于流量连续变化的需求，通过采用更换或者并联不同结构类型漏率元器件实现流量测量，带来标准气体流量的不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多气体成分的真空漏孔流量测量装置及方法，能够获得任意组分气体标准流量，实现多气体成分的真空漏孔流量的准确测量。

本发明的技术方案如下：

本发明的多气体成分的真空漏孔流量测量装置，包括多路标准流量管路、压力计、质谱计、测量室、抽气机组和被测气体进气阀门；外围设备为被测真空漏孔，被测真空漏孔流出的气体为由多气体成分组成的混合气体；

其中，标准流量管路包括依次串接的气瓶、微调阀、混合进气阀门、限流元件和出气阀门，各路标准流量管路的出气阀门并联后接测量室；被测真空漏孔通过被测气体进气阀门与测量室相连；

混合气体中各气体成分对应的各个单一气体，作为单一标准气体充装在各路标准流量管路的气瓶中；微调阀为连续压力调节阀门；

压力计用于测量各路标准流量管路中的微调阀与混合进气阀门之间的气体压力，以及测量室内的气体压力；质谱计用于测量测量室内气体的质谱图和离子流；抽气机组用于对测量室进行抽气。

较佳地，利用绝压式压力计对各路标准流量管路中的微调阀与混合进气阀门之间的气体压力进行测量；利用真空规对测量室内的气体压力进行测量。

较佳地，混合进气阀门、出气阀门以及被测气体进气阀门均为全金属超高真空阀。

进一步地，限流元件为限流小孔、标准流量计或标准漏孔。

采用本发明的多气体成分的真空漏孔流量测量装置进行测量的测量方法，包括如下步骤：