為了實(shí)現(xiàn)在工作現(xiàn)場對氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行全量程漏率示值的校準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了一套便攜式氣體微流量計(jì)。該流量計(jì)由供氣與抽氣系統(tǒng)、定容室與壓力測量系統(tǒng)、流量測量系統(tǒng)和烘烤系統(tǒng)等四部分組成，采用固定流導(dǎo)法及定容法兩種模式提供和測量流量。在流量計(jì)的設(shè)計(jì)中，解決了小孔流導(dǎo)的設(shè)計(jì)和計(jì)算、定容室和抽氣系統(tǒng)的小型化設(shè)計(jì)、應(yīng)用選擇性抽氣技術(shù)延伸流量測量下限等關(guān)鍵技術(shù)，同時還采用了分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使流量計(jì)具有便于拆卸及攜帶，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。流量計(jì)預(yù)計(jì)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)是，測量范圍：(10^-4～10-¹¹)Pa·m³/s，標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于10%。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，真空檢漏技術(shù)在航天、航空、電子、核工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛^[1] 。在真空檢漏中，一般用氦質(zhì)譜檢漏儀對微小漏孔的漏率進(jìn)行定量測量，而氦質(zhì)譜檢漏儀采用一支標(biāo)準(zhǔn)漏孔對漏率定標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)漏孔的漏率一般在10^-8 Pa·m³/s 量級，而氦質(zhì)譜檢漏儀的測量范圍約為10^-7 Pa·m³/s～10^-12 Pa·m³/s，因此在全量程范圍內(nèi)采用示漏氣體電離信號線性外推的方法進(jìn)行測量。存在的問題是，由于沒有對儀器本身進(jìn)行全量程的校準(zhǔn)，當(dāng)氦質(zhì)譜檢漏儀本身的線性不好時，就會對檢漏的準(zhǔn)確性，尤其是小漏率的測量產(chǎn)生較大的影響，從而影響產(chǎn)品的檢漏質(zhì)量。另一方面，對體積和質(zhì)量較大的氦質(zhì)譜檢漏儀，也不易送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢定。為了滿足氦質(zhì)譜檢漏儀現(xiàn)場全量程范圍內(nèi)漏率值的校準(zhǔn)，需要設(shè)計(jì)一套便攜式氣體微流量計(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)流量與氦質(zhì)譜檢漏儀示值進(jìn)行比對的方法，實(shí)現(xiàn)漏率示值的校準(zhǔn)。

　　目前，國內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)^[2～8]，如美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST），德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB），意大利國家計(jì)量研究所（IMGC）和韓國標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)研究院（KRISS），中國計(jì)量院(NIM)和國防科技工業(yè)真空一級計(jì)量站(LIP)等都建立氣體微流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，用于真空漏孔和真空計(jì)的校準(zhǔn)。我們借鑒了大型流量計(jì)研究中取得的成功經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，如固定流導(dǎo)法測量技術(shù)、NEG 泵選擇性抽氣技術(shù)等，設(shè)計(jì)了可用于現(xiàn)場校準(zhǔn)，易于搬運(yùn)、操作簡單、流量范圍寬的便攜式氣體微流量計(jì)。

1、便攜式氣體微流量計(jì)的設(shè)計(jì)

　　便攜式氣體微流量計(jì)由供氣與抽氣系統(tǒng)、定容室與壓力測量系統(tǒng)、流量測量系統(tǒng)、烘烤系統(tǒng)等四部分組成，圖1 為便攜式氣體微流量計(jì)原理圖。

1.氣瓶　2.標(biāo)準(zhǔn)容器　3.NEG泵　4.針閥　5,6,11,15,16,17,20,21,22.閥門　7.機(jī)械泵　8.分子泵　9.插板閥　10.定容室　12,14.電容薄膜規(guī)　13.冷規(guī)　18,19.小孔

圖1 便攜式氣體微流量計(jì)工作原理圖

3、小結(jié)

　　便攜式氣體微流量計(jì)的主要設(shè)計(jì)思想有以下四點(diǎn)：

　　①采用了雙小孔、雙路流量輸出設(shè)計(jì)，有固定流導(dǎo)法和定容法兩種測量模式；

　　②采用了NEG泵選擇性抽氣技術(shù)，延伸了流量測量下限；

　　③對定容室及抽氣系統(tǒng)進(jìn)行了小型化設(shè)計(jì)，體積小、質(zhì)量輕；

　　④采用分體式結(jié)構(gòu)，流量計(jì)可以拆分，便利于攜帶。

　　流量計(jì)預(yù)計(jì)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)是：測量范圍(10^{- 4}～10^{- 11})Pa·m³/s，標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于10%。

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