[发明专利]一种宽量程高精度分子泵压缩比测试装置及方法

说明书

本发明提供一种宽量程高精度分子泵压缩比测试装置及方法，该装置包括：前级泵、分子泵、测试罩、第一～第五真空规、第一～第四阀门、流量计和气源，其中前级泵与第四阀门连接，第四阀门分别于前级泵、第三阀门、第四和第五真空规及分子泵连接；第四和第五真空规连接在分子泵和第四阀门之间的管路处；分子泵的出气口与第四阀门连接，抽气口与测试罩连接，测试罩的测试口与分子泵抽气口连接。利用本发明的测试装置，解决了传统测量范围较小的问题，延伸了压力测量范围并且提高了测量精度。

技术领域

本发明一般地涉及真空计量领域。更具体地，本发明涉及分子泵压缩比测试装置及方法。

背景技术

分子泵作为获得洁净超高真空的主要工具，在工业生产和科学研究中得到广泛的应用，我国每年对各类分子泵的使用量在数万台左右，尤其是航空航天、高能物理、半导体、微电子、通信、节能环保、医疗卫生、环境健康、核物理等众多领域广泛应用分子泵高端产品。当前韩国和日本已经建立了完善的分子泵质量控制机制，对所有分子泵进行全方位性能参数测试，测试结果达标才能进入市场，对于保障产品质量和可靠性起到了关键作用。美国、德国等国家也已经开展部分分子泵测试工作。中国近些年深入开展了分子泵性能测试技术研究，当前能够测试的参数包括最低工作压力(极限真空度)、抽速、压缩比、振动、噪声、能耗等分子泵主要性能参数，其中压缩比的测量范围为105～109。

下面的这些文章：{①“The appropriate test domes for pumping speedmeasurement[J].Vacuum，1980，30(10)：377-382.”②关于涡轮分子泵性能测试方法的几点意见[J].真空，1980.04.002:14-19.③关于涡轮分子泵性能测试方法的几点意见[J].真空，1980.04.002:14-19}均提出分子泵的测试方法和设备，但由于采用的是传统的阀门进气法，造成：1、阀门可控范围较小，不能实现10～10¹²宽量程范围的测量；2、阀门控制进气波动较大，测试误差变大；3、采用的真空计没有实施校准功能，其测量结果的不确定度一般在20％以上。

发明内容

至少为延伸分子泵压缩比测试范围并提高测试精度，本发明提出一种宽量程、高精度分子泵压缩比测试的装置及方法。

在一个方面中，本发明提供了一种用于分子泵压缩比的测试装置，包括：前级泵、分子泵、测试罩、第一～第五真空规、第一～第四阀门、流量计和气源，其中

前级泵通过管道与第四阀门连接，所述第四阀门分别与所述前级泵、第三阀门、第四和第五真空规及分子泵连接；

所述第四和第五真空规通过管路连接在所述分子泵和第四阀门之间的管路处；

所述分子泵的出气口与所述第四阀门连接，抽气口与所述测试罩连接，所述测试罩的测试口与所述分子泵抽气口连接；

在所述测试罩同一水平截面有若干接口，分别与第一、第二、第三真空规、进气管道连接，所述第一、第二和第三真空规分别与所述测试罩连接，第一阀门一端与所述测试罩连接，另一端通过管道与所述流量计连接，该流量计一端通过管道与所述第一阀门连接，另一端通过管道与第二阀门连接，该第二阀门一端通过管道与所述流量计连接，另一端通过管道与所述气源连接，第三阀门一端通过管道与所述流量计连接，另一端连接在所述分子泵和第四阀门之间的管路处，所述气源通过管道与第二阀门连接。

在一个实施例中，其中第一真空规为10托电容薄膜规，用于测量所述测试罩内的压力，第二和第三真空规分别为磁悬浮转子真空规和BA规，用于测量所述测试罩内的压力，以便将真空度的测量范围延伸至(10^-1～10^-9)帕，其中所述第四和第五真空规分别为100托和1托的电容薄膜规，用于测量所述分子泵出口压力，以便将所述压缩比的测量范围延伸至10～10¹²量级。

在一个实施例中，其中采用磁悬浮转子真空规对BA规进行实时校准。