专利名称：一种便携式检漏仪校准系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式检漏仪校准系统及方法，具体涉及一种用于用于检漏仪的实验室、现场和在线校准、测试系统及方法，属于测量技术领域。
背景技术：
泄漏检测技术在航天、表面、微电子、太阳能、光电子等科研生产中具有重要意义， 随着科技进步与发展，不仅需要对检漏仪进行精确校准，而且许多应用中需要现场或在线校准测试，这样使校准条件与使用条件基本相同，不仅提高了泄漏校准的精度，而且避免了因为停止工作系统送往实验室校准的经济损失和时间浪费，因此在科研、生产制造中提出了现场或在线检漏仪校准测试的紧迫需求。文献“正压漏孔校准装置”，《真空科学与技术学报》第21卷、2001年第I期、第 55 59页”，介绍了正压漏孔校准方法，系统仅用于校准正压漏孔，不能提供精确已知的漏率，且复杂庞大、成本昂贵，只适合在实验室校准用，不能满足现场检漏仪的校准需求。因此，本专利研制的系统具有结构简单、精度高、重量小、体积小、便携等特点，用于现场或在线检漏仪校准测试，系统总重量小于50公斤，总体尺寸小于 50mmX 30mmX 60mm,校准范围为10 6 10 2Pam3/s,合成标准不确定度小于10%,满足了目前绝大多数领域对检漏仪吸枪工作模式的现场或在线精确校准需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，针对检漏仪吸枪工作模式的现场校准需求，提出一种便携式检漏仪校准系统及方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种便携式检漏仪校准系统，其外部设备为待测检漏仪，包括第一阀门
I、第二阀门3、第三阀门4、第四阀门6、第五阀门8、第六阀门10、第七阀门11、第八阀门12、 第九阀门14、第十阀门15、第十一阀门17、第十二阀门19、第一真空规2、第二真空规18、第三真空规22、IL稳压室5、分子泵7、机械泵9、IL定容室13、0. IL定容室16、正压漏孔20和恒温箱21 ；上述第二真空规18和第三真空规22均为电容规，第二阀门3、第六阀门10、第七阀门11、第八阀门12、第九阀门14、第十阀门15、第i^一阀门17、第十二阀门19均为球阀， 第四阀门6为角阀，第三阀门4为微调阀；第一阀门I的一端与气源连接，另一端与第二阀门3、第三阀门4和稳压室5连接， 第二阀门3的另一端与第一真空规2连接，稳压室5的另一端与第四阀门6连接，分子泵7 的抽气口与第四阀门6、第六阀门10连接，分子泵7的排气口与第五阀门8连接，第五阀门 8的另一端与机械泵9连接，第六阀门10的另一端与第三阀门4的另一端、第七阀门11、第八阀门12、第十阀门15连接，第七阀门11的另一端与第二真空规18、第三真空规22连接， 第八阀门12的另一端与IL定容室13的一端相连，IL定容室13的另一端与第九阀门14连接，第十阀门15的另一端与O. IL定容室16的一端相连,O. IL定容室16的另一端第^ 阀门17连接，第九阀门14的另一端、第十一阀门17的另一端、第二真空规18的另一端以及第十二阀门19的一端通过四通连接，第十二阀门19的另一端与正压漏孔20的入口连接， 第七阀门11、第八阀门12、第九阀门14、第十阀门15、第i^一阀门17、第十二阀门19、第二真空规18、第三真空规22、IL定容室13、0. IL定容室16、正压漏孔20放置在恒温箱21中， 待测检漏仪与正压漏孔20的出口相连；优选地，其特征在于，系统具有结构简单、精度高、测量范围宽、重量小(小于50公斤)、体积小、便携等特点，可用于现场和实验室在吸枪工作模式下校准检漏仪。系统采用高精度差压式电容薄膜规18(满量程为IOOTorr)测量定容室压力的变化，采用恒温箱减小了温度波动对测量精度的影响，通过调节漏孔入口压力改变来提供已知的泄漏漏率，这样可实现1(Γ6 KT2PamVs范围的校准。本发明的一种便携式检漏仪校准系统对检漏仪进行现场或实验室校准的步骤为SI、将提供标准漏率的正压漏孔20安装在第十二阀门19上，并检查安装密封性， 将检漏仪的吸枪对准正压漏孔20的出口；S2、依次打开机械泵9、第二阀门3、第三阀门4、第四阀门6、第五阀门8、第六阀门
10、第七阀门11、第八阀门12、第九阀门14、第十阀门15、第i^一阀门17、第十二阀门19，对
稳压室5及阀门管道抽气，打开第一真空规2，当第一真空规2测量压力小于20Pa时，启动分子泵7，启动恒温箱21，打开检漏仪；S3、打开第二真空规18、第三真空规22，当管道中真空度小于I X KT1Pa时，对第二真空规18、第三真空规22进行调零；S4、关闭第三阀门4、第四阀门6、第六阀门10、第十二阀门19，打开第一阀门I向
稳压室5中引入气压大于一个标准大气压的气体，稳压室中气体压力采用第一真空规2测量，然后关闭阀门I ;S5、如果设定的校准范围在10_4 10_2Pam3/s，选取容积为IL的定容室13，关闭第十阀门15、第十一阀门17，通过第三阀门4引入气压大于一个标准大气压的气体，然后关闭第三阀门4，当第二真空规18两端压力相同并且第二真空规18指示值为零时，关闭第七阀门11、第八阀门12，然后打开第十二阀门19，在第八阀门12到正压漏孔20这段体积中气体压力稳定变化时，记录当前时间h和第二真空规18指示值P1,等到时间t2时,记录时间
t2和第二真空规18指示值P2，则标准的正压漏率为
权利要求
1.一种便携式检漏仪校准系统，其外部设备为待测检漏仪，其特征在于校准系统包括 第一阀门(I)、第二阀门(3)、第三阀门(4)、第四阀门(6)、第五阀门(8)、第六阀门(10)、第七阀门(11)、第八阀门(12)、第九阀门(14)、第十阀门(15)、第十一阀门(17)、第十二阀门 (19)、第一真空规(2)、第二真空规(18)、第三真空规(22)、1L稳压室(5)、分子泵(7)、机械泵(9)、1L定容室(13)、0. IL定容室(16)、正压漏孔(20)和恒温箱(21)；上述第二真空规(18)和第三真空规(22)均为电容规，第二阀门(3)、第六阀门(10)、 第七阀门(11)、第八阀门(12)、第九阀门(14)、第十阀门(15)、第十一阀门(17)、第十二阀门(19)均为球阀，第四阀门(6)为角阀，第三阀门(4)为微调阀；第一阀门(I)的一端与气源连接，另一端与第二阀门(3)、第三阀门(4)和稳压室(5 连接，第二阀门(3)的另一端与第一真空规(2)连接，稳压室(5)的另一端与第四阀门(6) 连接，分子泵⑵的抽气口与第四阀门(6)、第六阀门(10)连接，分子泵(7)的排气口与第五阀门(8)连接，第五阀门(8)的另一端与机械泵(9)连接，第六阀门(10)的另一端与第三阀门⑷的另一端、第七阀门(11)、第八阀门(12)、第十阀门(15)连接，第七阀门(11) 的另一端与第二真空规(18)、第三真空规(22)连接，第八阀门(12)的另一端与IL定容室(13)的一端相连，IL定容室(13)的另一端与第九阀门(14)连接，第十阀门(15)的另一端与0. IL定容室(16)的一端相连，0. IL定容室(16)的另一端第i^一阀门(17)连接，第九阀门(14)的另一端、第十一阀门(17)的另一端、第二真空规(18)的另一端以及第十二阀门(19)的一端通过四通连接，第十二阀门(19)的另一端与正压漏孔(20)的入口连接，第七阀门(11)、第八阀门(12)、第九阀门(14)、第十阀门(15)、第十一阀门(17)、第十二阀门 (19)、第二真空规(18)、第三真空规(22)、1L定容室(13)、0. IL定容室(16)、正压漏孔(20) 放置在恒温箱(21)中，待测检漏仪与正压漏孔(20)的出口相连。
2.根据权利要求I所述的一种便携式检漏仪校准系统，其特征在于该系统对检漏仪进行现场或实验室校准的步骤为.51、将提供标准漏率的正压漏孔(20)安装在第十二阀门(19)上，并检查安装密封性， 将检漏仪的吸枪对准正压漏孔(20)的出口 ；.52、依次打开机械泵(9)、第二阀门(3)、第三阀门(4)、第四阀门(6)、第五阀门(8)、 第六阀门(10)、第七阀门(11)、第八阀门(12)、第九阀门(14)、第十阀门(15)、第十一阀门(17)、第十二阀门(19)，对稳压室(5)及阀门管道抽气，打开第一真空规(2)，当第一真空规(2)测量压力小于20Pa时，启动分子泵(7)，启动恒温箱(21)，打开检漏仪；.53、打开第二真空规(18)、第三真空规(22)，当管道中真空度小于IX KT1Pa时，对第二真空规(18)、第三真空规(22)进行调零；.54、关闭第三阀门(4)、第四阀门(6)、第六阀门(10、第十二阀门(19，打开第一阀门⑴ 向稳压室(5)中引入气压大于一个标准大气压的气体，稳压室中气体压力采用第一真空规(2)测量，然后关闭阀门I ;.55、如果设定的校准范围在10_4 10_2Pam3/s，选取容积为IL的定容室(13)，关闭第十阀门(15)、第十一阀门(17)，通过第三阀门(4)引入气压大于一个标准大气压的气体， 然后关闭第三阀门(4)，当第二真空规(18)两端压力相同并且第二真空规(18)指示值为零时，关闭第七阀门(11)、第八阀门(12)，然后打开第十二阀门(19)，在第八阀门(12)到正压漏孔(20)这段体积中气体压力稳定变化时，记录当前时间tl和第二真空规(18)指示值Pi，等到时间&时，记录时间t2和第二真空规(18)指示值P2，则标准的正压漏率为 \P2 -P,|
3.根据权利要求2所述的一种便携式检漏仪校准系统，其特征在于，所述步骤S1中的 将检漏仪的吸枪对准正压漏孔(20)的出口的操作中，从漏孔流出的示漏气体要全部吸入 吸枪，同时保证正压漏孔出口压力为一个标准大气压。
4.根据权利要求2所述的一种便携式检漏仪校准系统，其特征在于，所述步骤S2中第 一真空规⑵为全量程复合型真空规，其测量范围要覆盖10_3 2.5X105Pa。
5.根据权利要求2所述的一种便携式检漏仪校准系统，其特征在于，所述步骤S3中第 二真空规(18)、第三真空规(22)调零前需稳定4小时以上，其中第二真空规(18)是满量程 为lOOTorr的差压式电容薄膜规，其测量精度是小于满量程的0. 2%，第三真空规(22)是满 量程为5000Torr的绝压式电容薄膜规，其测量精度是小于满量程的0. 2%。
6.根据权利要求2所述的一种便携式检漏仪校准系统，其特征在于，所述步骤S4中向 稳压室(5)中引入的气体采用99. 999%的高纯气体。
全文摘要
本发明涉及一种便携式检漏仪校准系统及方法，属于测量技术领域。校准系统包括第一阀门1、第二阀门3、第三阀门4、第四阀门6、第五阀门8、第六阀门10、第七阀门11、第八阀门12、第九阀门14、第十阀门15、第十一阀门17、第十二阀门19、第一真空规2、第二真空规18、第三真空规22、1L稳压室5、分子泵7、机械泵9、1L定容室13、0.1L定容室16、正压漏孔20和恒温箱21。系统具有结构简单、精度高、重量小、体积小、便携等特点，用于现场或实验室检漏仪吸枪工作模式的校准，系统不仅降低研制成本，提高了校准的效率，而且能够现场或在线完成校准，这使校准环境与使用环境基本相同，提高了校准精度。
文档编号G01M3/26GK102589809SQ20121002483
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者卢耀文 申请人:江苏东方航天校准检测有限公司