一种用于磁体杜瓦高真空度的测量及分析装置的制作方法

本实用新型涉及真空技术领域，主要涉及一种用于磁体杜瓦高真空度的测量及分析装置。

背景技术：
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超导磁体系统一般是由磁体、杜瓦、冷屏、抽空机组、制冷机、电源等组成。超导磁体工作在低温、真空环境下，低温环境由制冷机提供，真空环境由真空机组提供。

磁体杜瓦在使用前需要对真空杜瓦进行漏率标定，以确定真空杜瓦是否能满足真空度的要求，一般需要在真空杜瓦上安装标准漏孔，抽空机组配合检漏仪，以便实现对真空杜瓦的漏率检测。

为了使磁体工作在安全稳定的真空环境下，需要对真空度进行实时监测，一般需要在真空杜瓦上安装真空规。这样可以实现对真空度的实时在线监控。

磁体杜瓦在使用中，如果出现了真空度的波动等情况，需要了解是那些原因造成的真空度的波动，需要对真空质量进行在线分析，一般在真空杜瓦上安装残余气体分析仪进行在线动态分析。

综上所述，超导磁体的真空系统需要对主真空室进行真空度的监测、残余气体成分分析、漏率检测等，这些功能的实现需要多个真空器件来完成。一般在真空系统设计时会在真空室上进行预留法兰口来安装各种真空器件。过多的法兰开口会增加制造成本，破坏真空杜瓦的机械结构强度，增加真空杜瓦的系统漏率。以上因素是超导磁体杜瓦能否正常工作的重要因素。

为了降低以上真空杜瓦出现的上述问题，在杜瓦设计过程中，我们尽量少对杜瓦进行开孔。采用本测量装置，只需在磁体杜瓦上开一个直径50mm的刀口法兰即可。将本装置通过直径50mm的刀口法兰快速安装在真空杜瓦上，即可完成对磁体真空杜瓦的真空度测量、残余气体成分分析、漏率检测。

技术实现要素：
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本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于磁体杜瓦高真空度的测量及分析装置，可方便检测和分析，其安全、可靠，提升了真空系统的真空度，降低了真空腔体的加工成本。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于磁体杜瓦高真空度的测量及分析装置，包括真空管路、法兰、真空阀门、真空规管、四极质谱分析仪、氦标准漏孔，其特征在于：所述真空管路上安装有与被测真空腔体进行快速连接的刀口法兰接口，所述真空规管、四极质谱分析仪分别通过刀口法兰安装在装置真空管路上，标准漏孔通过快接法兰安装在装置真空管路上，且被测真空腔体的刀口法兰接口、真空规管、四极质谱分析仪、氦标准漏孔均通过真空阀门与真空管路连接。

所述的真空管路的材料为304不锈钢，其主管路的直径大于设备连接管路的直径。

所述的主管路的直径为50mm，设备连接管路的直径为35mm, 与之匹配的真空阀门直径为分别为50mm和35mm。

所述的真空管路上还留有备用接口。

所述的备用接口为两个，一个为刀口接口，一个为快接接口，且备用接口不用时用真空盲板封住。

本实用新型的优点是：

1）所述真空测量及分析装置，主管路采用直径为50mm的不锈钢管路，与之匹配的直径为35mm的测量阀门，在尺寸设计优化达到最佳状态，实现了真空采集与分析的功能，也降低了旁通管路对真空滞后的影响。

2）真空规管、四极质谱分析仪、氦标准漏孔均通过直径为35mm的阀门与装置真空管腔连接，可以方便的实现每路的通断，有利于快速实现真空项目的单项操作或多项操作。可以方便的实现不影响真空度的情况下，对设备的进行在线更换。

3）在保证对真空腔体所需的功能基础上，最大限度地减少了了对真空腔体的开孔，可显著地提升真空腔体的真空度。

4）简单方便低成本的设计形式。采用结构简单，易于加工实现的材料，最大限度地使用标准件，有效地实现了真空测量及分析功能，保证其能稳定长期工作。

以上几项措施综合运用，通过对真空腔体上开一个直径为50mm的标准刀口法兰接口，即可实现对于大型真空系统的真空度测量及真空性能的分析。真空腔体上的开孔数大大减少，提升了真空系统的真空度，降低了真空腔体的加工成本。装置通过直径为50mm的阀门与真空腔体连接，并且每个设备均采用直径为35mm的阀门与真空端连接，既实现了真空设备的在线更换功能，也实现了在非空真情况下对真空设备的保护。装置的制造结构简单，大部分均采用标准件加工生产，降低了生产成本。

附图说明：

图1为装置结构示意图，

图2为图1的左视图，

图3为具有备用结构的装置示意图。

具体实施方式：

参见附图。

实施例1：

一种用于磁体杜瓦高真空度的测量及分析装置，包括真空管路3、法兰2和5、真空阀门4和9、真空规管6、四极质谱分析仪1、氦标准漏孔7；本装置通过直径50mm的真空阀门4与被测装置连接；通过设备连接管路8与真空规管6、四极质谱分析仪1、氦标准漏孔7连接,通过控制真空阀门4即可实现测量装置与真空腔体的联通与关闭；当真空腔体开始抽真空时，打开真空阀门4，以及真空规5对应的直径35mm的真空阀门9，并打开真空规，即可测量真空腔体的动态真空度。当真空度达到可以满足检漏状态，打开标准漏孔对应的直径35mm的阀门，此时利用标准漏孔及检漏仪，即可对整个真空腔体进行漏率的标定，利用标定的参数，配合外漏包检法，即可实现对真空腔体整体外漏率的测定。当设备在运行过程中，真空度达到小于10^-3Pa量级，打开四极质谱分析仪对应的35mm的阀门，并开启四极质谱分析仪，可实现对真空腔体内部气载成分的动态分析。

在设备运行时，即可单独开启真空计、标准漏孔、四极质谱。也可以同时开启真空规与标准漏孔、真空规与四极质谱。以上的功能是通过直径35mm的阀门实现的，方便地实现了单设备测量或多设备测量的转换。

当真空腔体准备破真空前，先关闭各个真空设备对应的直径35mm的阀门9，以实现对各个真空设备的保护，防止真空设备在非真空环境下水气等对真空设备的损害。然后再关闭直径50mm的阀门，这样可实现与被测真空腔体的断开。

装置上还可根据需要增加两路备用接口10和11，接口10是直径为35mm的真空快接口，接口11是直径为35mm的刀口法兰接口，均通过直径为35mm的手阀与真空管路连接。在真空系统运行时，可以在线快速的安装备用真空设备。