一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的方法及系统与流程

文档序号:12447123阅读:306来源:国知局

本发明涉及测量复杂容器漏率的方法,具体涉及一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的方法及系统。



背景技术:

检漏是真空技术的一种重要组成部分,真空容器的检漏技术是制造、安装、调试、实验前所必须进行的步骤。

真空工程中,因为漏孔的等效尺寸很小,无法测量,即使能够测量出,但对于一个真空系统要逐个测出每个漏孔的尺寸也是不可能的。因此,真空工程中用漏率来衡量漏孔的大小。在生产和科学实践中,人们创造了各种各样的检漏方法,根据灵敏度要求,费用的高低,复杂程度来衡量使用的检漏方法。

一般常用的检漏手段有氦质谱检漏仪检漏和真空保压法。氦质谱仪检漏是通过给容器抽真空,然后在容器表面喷氦气,同时观察氦质谱仪来计算漏率,但是氦质谱仪价格昂贵,且需要真空环境,这种方法不受本底压强的影响。真空保压法是先给容器抽真空,然后关闭阀门,直接看容器真空度的变化,根据真空度变化量计算得到漏率,但是会因容器本底真空和周围坏境温度变化的影响,造成测量精度低。本发明是使用恒温正压法来进行检漏,解决了由于周围环境温度变化以及真空容器本底压强等因素造成测量结果精度底的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是要解决在常用的检漏手段中测量复杂容器漏率因受到本底压强影响以及因为周围温度环境变化使测得的容器漏率有较大的误差的问题,而提供的一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的系统及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的系统,包括真空泵、第一阀门、待测容器、第二阀门、恒温箱、压力传感器、第三阀门、第四阀门、氮气气源,所述的真空泵通过第一阀门与待测容器相连通,第二阀门与待测容器相连作为待测容器的放气阀,压力传感器与待测容器相连通,氮气气源通过第三阀门与待测容器相连,第四阀门装于第三阀门与氮气气源中间,待测容器置于恒温箱中。

本发明还提供了一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的方法,包括如下步骤:

S1、将待测容器放入恒温箱中,开启第一阀门,关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门;

S2、使用真空泵将待测容器抽真空,然后关闭第一阀门,开启恒温箱,将温度设定到需要的数字,控制精度在±0.5K;

S3、通过氮气气源提供的氮气经过第三阀门进入待测容器,使待测容器内的压力保压在1atm+1000Pa左右,通过带有自动压强控制仪的第二阀门调节待测容器内的压力,使待测容器内的压力达到所需要的数值;

S4、然后关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门,通过压力传感器记录待测容器内气体的压力随,并记录容器内压强变化和时间的关系曲线,通过下式计算出容器的整体漏率Q;

Q=V(dp/dt)

其中,Q为容器整体漏率;V为待测容器的容积;P为待测容器的压力;t为测量时间。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

解决了由于周围环境温度变化以及真空容器本底压强等因素造成测量结果精度底的问题,测量精度高,系统结构简单,易于操作。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示,本发明实施例提供了一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的系统,包括真空泵1、第一阀门2、待测容器3、.第二阀门4、恒温箱5、压力传感器6、第三阀门7、第四阀门8和.氮气气源9,所述的真空泵1通过第一阀门2与待测容器3相连通,第二阀门4与待测容器3相连作为待测容器3的放气阀,压力传感器6与待测容器3相连通,氮气气源9通过第三阀门7与待测容器3相连,第四阀门8装于第三阀门4与氮气气源9中间,待测容器3置于恒温箱5中。

本发明实施例还提供了一种基于恒温正压法测量复杂容器整体漏率的方法,包括如下步骤:

S1、开启第一阀门2,关闭第二阀门4、第三阀门7、第四阀门8;

S2、使用真空泵1给待测容器3抽真空,抽完真空后关闭第一阀门2;开启恒温箱,设定恒温箱5的温度,恒温箱5的控制精度在±0.5K;等到恒温箱5的温度稳定后,打开第三阀门7;

S3、打开氮气气源9让氮气经过第三阀门7进入到待测容器内,当待测容器3内的压力达到1ATM+1000pa左右后关闭第三阀门7;

如果由于没有及时关闭第三阀门7从而使待测容器3内部压力远大于1ATM+1000pa此时可通过带有自动压强控制仪的第二阀门4调节待测容器内的压力,使待测容器内的压力达到1ATM+1000pa左右,关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门,观察并记录压力传感器所测量的容器内部压力;

S4、记录容器内压强变化和时间的关系曲线;通过下面的公式(1)可以计算出容器漏率。

Q=V(dp/dt) (1)

其中Q为容器整体漏率;V为待测容器的容积;P为待测容器的压力;t为测量时间。

本具体实施的原理是:通过恒温箱来控制待测容器周围环境的温度,通过下式可知环境温度对压强有很大的影响:

PV=NRT

其中,P为待测容器内的压强;V为待测容器的容积;N为物质的量;R为气体常数;T为容器内温度。本发明是使用恒温正压法,恒温箱的控温精度要小于±0.5K,这样能够解决因为周围温度环境变化使测得的容器漏率有较大的误差的问题。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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