[发明专利]小漏率正压漏孔校准方法及装置

说明书

本发明涉及一种小漏率正压漏孔校准方法，设置一校准室和与校准室同等材质的参考室，二者由差压薄膜规和截止阀隔开；气体量Q﹒t正比于差压薄膜规读数P，可得出其中Q代表漏率，t代表时间，k＝P₀·x·A/(P₂‑P₁)；在校准室设置一活塞，通过先测量推进活塞引起的压差，等效于漏孔流入的气体量，计算出体积系数k，其中：A为活塞截面积；x为活塞移动距离；P₁、P₂为活塞移动前后薄膜计示值；再测量由被检漏孔流入校准室引起的压力P随时间t的变化率，从而得出被检漏孔的漏率。

技术领域

本发明涉及一种小漏率正压漏孔校准方法及装置，属于真空计量技术领域。

背景技术

正压漏孔是正压检漏时的漏率标准，其漏率准确度直接关系到检漏仪的检漏灵敏度和检漏的有效性。因此，正压漏孔的校准至关重要。

现有技术相关正压漏孔校准装置工作原理分为恒压法和定容法。在温度恒定的条件下，用压力P和容积V的乘积PV表示气体量，这时漏孔漏率Q就是PV对时间t的全微分，即：如果容积保持不变，则为定容法；如果压力保持不变，则为恒压法。

恒压法适用于漏率大于1×10^-6Pa·m³/s的正压漏孔的校准，否则移动活塞造成的压力波动影响太大，因此小于1×10^-6Pa·m³/s的漏率校准采用定容法。

现有技术中的定容法存在以下不足：

1、传统的定容法是被校漏孔与校准室相连接，随着被校漏孔漏入气体，差压薄膜规示值会发生变化，假设校准室体积不变，计算差压薄膜规压力示值随时间的变化率就可以得到被校漏孔漏率。但是差压薄膜规是依据薄膜的弹性变形原理来测量压力的，在薄膜规显示校准室压力变化的同时，自身膜片会发生变形，导致校准室和参考室的体积都发生变化。所以不能直接假设体积不变来计算漏率，需考虑膜片的变形量。

2、由于正压漏孔内部压力在1×10⁵Pa以上，气体分子多，压力受温度影响大。因此，校准温度变化导致正压漏孔出口端压力变化而引起的虚漏量是影响测量下限及精度的主要问题。虽然在校准工作中，可以采用先测量虚漏量然后再扣除的办法来提高测量下限，但温度变化仍是影响测量下限和精度的重要因素。

3、正压标准漏孔内部气体多种多样，不同的气体混在一起极有可能发生反应，传统的正压漏孔校准装置检测完一个漏孔，继续检测另一个不同气体的漏孔时，至少要等待4小时，待气体稳定后才能开始测量，效率较低。

发明内容

本发明的目的是：使小漏率正压漏孔量值可以进行有效溯源，使得测量结果更加准确。

本发明采取以下技术方案：

一种小漏率正压漏孔校准方法，设置一校准室和与校准室同等材质的参考室，二者由差压薄膜规和截止阀隔开；所述参考室的管路上设置一可排气的放空阀6，所述校准室的管路上设置一测试阀14，校准室通过所述测试阀14与漏孔连通；漏率Q正比于差压薄膜规读数P；可得出其中t代表时间；在校准室设置一活塞10，通过先测量推进活塞10引起的压差，等效于漏孔流入的气体量，计算出体积系数k，k＝P₀·x·A/(P₂-P₁)；其中：A为活塞截面积；x为活塞移动距离；P₁、P₂为活塞移动前后薄膜计示值；再测量由被检漏孔流入校准室引起的压力P随时间t的变化率，从而得出被检漏孔的漏率。

优选的，所述校准室与参考室均设置于一密闭空间内，对所述密闭空间实施温控。

进一步的，所述温控采用PID控制系统2对半导体制冷恒温控制系统实施温控。