便攜式真空計校準裝置
為了解決許多應用領域對真空度的現(xiàn)場校準需求,研制出便攜式真空計校準裝置。采用直徑為200mm的球形容器作為校準室,用兩臺不同量程的電容薄膜真空計作為參考標準。為實現(xiàn)寬量程校準,裝置集成了靜態(tài)比對法、靜態(tài)膨脹法及動態(tài)流量法三種校準方法。實驗結果證實該裝置的校準范圍可達1×105~4×10-6 Pa,合成標準不確定度為1.3%~4.7%。裝置的外形尺寸為450mm×400mm×750mm,總重量小于40kg?傊,該裝置具有體積小、重量輕、便攜和成本低等優(yōu)點。
真空測量技術在航空航天、電子工業(yè)、高能物理、核工業(yè)等領域都得到了廣泛應用。真空計的測量精度主要取決于自身性能和校準,后者是真空量值溯源的基礎,也是保證測量結果正確的有效途徑。目前,真空計的校準工作主要送往計量實驗室完成,需要的周期比較長,真空儀器在運輸過程中常出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,對使用單位的科研生產(chǎn)可能產(chǎn)生一定影響。因此,許多應用領域提出了建立企事業(yè)內部真空計校準裝置的需求,期望裝置具有量程寬(105~10-6 Pa)、成本低、便攜等特點。
目前在105~10-6 Pa范圍內,國內外大多數(shù)計量實驗室都已建立校準裝置,主要采用比對法和動態(tài)流量法。比對法通常用電容薄膜真空計(CDG)和磁懸浮轉子真空計(SRG)作為參考標準,校準范圍為105~10-4 Pa;動態(tài)流量法采用流量計提供標準流量,通過已知流導的小孔連續(xù)膨脹衰減壓力,校準范圍可達10-2~10-7 Pa。然而現(xiàn)有校準裝置盡管滿足實驗室校準要求,但體積和重量都比較大,所采用的磁懸浮轉子真空計、流量計等設備比較昂貴,不能滿足許多應用單位提出的便攜使用要求。
為此,本文研制出一種便攜式真空計校準裝置,僅采用滿量程為133Pa和1.33×105Pa的兩臺電容薄膜真空計作為參考標準,將靜態(tài)比對法、靜態(tài)膨脹法和動態(tài)流量法集成在一臺裝置上,實現(xiàn)了1×105~4×10-6 Pa范圍對真空計的校準。
1、便攜式真空計校準裝置系統(tǒng)介紹
校準裝置主要由校準室、抽氣系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)三部分組成,整體尺寸為450 mm × 400 mm × 750 mm,總重量小于40 kg,裝置的外形如圖1 所示。
系統(tǒng)詳細介紹請參見文章:
http://www.lalazzu.cn/vacuum-measure/gauge/073586.html
圖1 校準裝置外觀圖
2、真空計校準方法
主要描述了靜態(tài)比對法、靜態(tài)膨脹法、動態(tài)流量法這三種真空計校準方法。
這三種校準方法詳細介紹:
http://www.lalazzu.cn/vacuum-measure/gauge/073587.html
3、真空計校準結果與討論
http://www.lalazzu.cn/vacuum-measure/gauge/073588.html
4、結論
研制的便攜式真空計校準裝置集成了靜態(tài)比對法、靜態(tài)膨脹法和動態(tài)流量法三種校準方法,僅用兩臺滿量程為133Pa和1.33×105 Pa的CDG作為參考標準,實現(xiàn)了1×105~4×10-6 Pa真空度范圍的校準,測量不確定度為1.3%~4.7%。校準裝置在靜態(tài)比對法下的校范圍為1×105~4×102Pa和1×102~6×10-1 Pa,合成標準不確定度為1.3%;在靜態(tài)膨脹法下的校準范圍為4×102~1×102 Pa和6×10-1~5×10-3 Pa,合成標準不確定度為1.5%;在動態(tài)流量法下的校準范圍為5×10-3~4×10-6 Pa,合成標準不確定度為3.7%~4.7%。所研制校準裝置的外形尺寸為450mm×400mm×750mm,總重量小于40kg?傊撗b置具有體積小、重量輕、便攜和成本低優(yōu)點,適用于現(xiàn)場及實驗室校準真空計。
本工作得到中國計量科學院費渭南老師的熱心指導和幫助,在此表示衷心地感謝。
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