正壓漏孔校準(zhǔn)安裝

正壓漏孔校準(zhǔn)安裝
　　 正壓漏孔校準(zhǔn)安裝是校準(zhǔn)氣體漏率的計(jì)量規(guī)范，可采納定容法和定量氣體靜態(tài)比擬法對(duì)正壓漏孔繼續(xù)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)規(guī)模為1×102~5×10-5Pa·L/s.
　　 在航天出品研制和生年中，正壓檢漏技能已被寬泛地采納，最罕用的是皂泡法和水泡法。因?yàn)閷?duì)正壓檢漏的牢靠性提出了更高的務(wù)求，需采納質(zhì)譜檢漏技能，因而要用正壓漏孔對(duì)證譜檢漏儀繼續(xù)標(biāo)定，從而提出了正壓漏孔的校準(zhǔn)問題。
　　 海內(nèi)外對(duì)真空漏孔（漏孔的一端為大氣壓，另一端為真空）的校準(zhǔn)技能鉆研得比擬成熟，曾經(jīng)研制了多種測(cè)量原理的校準(zhǔn)安裝，并在相反校準(zhǔn)安裝間繼續(xù)了比對(duì)鉆研。關(guān)于正壓漏孔的校準(zhǔn)，所以受到正壓檢漏定量性差和校準(zhǔn)條件比擬刻薄的制約，鉆研作業(yè)只是剛剛結(jié)束。
　　 經(jīng)過對(duì)各族真空漏孔和正壓漏孔校準(zhǔn)步驟的比擬和綜合，提出了正壓漏孔的校準(zhǔn)步驟，并利用已建的氣體微流量規(guī)范安裝和現(xiàn)有的儀器設(shè)施，對(duì)正壓漏孔的校準(zhǔn)步驟繼續(xù)了試驗(yàn)鉆研。在一大批實(shí)踐綜合和試驗(yàn)鉆研的根底上，研制了正壓漏孔校準(zhǔn)安裝。1、校準(zhǔn)安裝
　　 正壓漏孔是在給定熱度和出口壓力的條件下，正壓漏孔校準(zhǔn)安裝由定容法校準(zhǔn)零碎和定量氣體靜態(tài)比擬法校準(zhǔn)零碎兩全體組成，如圖1所示。
　　 圖中，1，2為氣瓶；3,4,7,11,15,19,21為截上閥；5為待校漏孔；6，8，13為相對(duì)式庫容規(guī)；9為三通閥；10為規(guī)范體積；12為定容室I;14為差壓式庫容規(guī)；16為針閥，12為定容室Ⅰ"；14為差壓式庫容規(guī)；16為針閥，17為定容室Ⅱ；18，28為插板閥；20為小孔；22,26為冷負(fù)極規(guī)，23為四極質(zhì)譜計(jì)；24為質(zhì)譜綜合室；25為限流孔；27為抽氣室；29為濺射離子泵；30，31，33為分子泵；32，34為電泵。
1.1、定容法
　　 在熱度恒定的條件下，用壓力p和體積V的乘積pV示意氣體量，那時(shí)漏孔漏率Q就是pV對(duì)工夫t的全微分，即：
　　 那末體積維持一成不變，則為定容法；那末壓力維持一成不變，則為恒壓法。關(guān)于校準(zhǔn)正壓漏孔來說，定容法與恒壓法相比，測(cè)量下限輕易蔓延；測(cè)量上限都受到熱度穩(wěn)定的莫須有，根本相反。但恒壓法校準(zhǔn)安裝的構(gòu)造比擬簡(jiǎn)單，技能難度較大，故正壓漏孔校準(zhǔn)正常采納定容法。
　　 用定容法校準(zhǔn)正壓漏孔時(shí)，在定容室中充入1個(gè)大氣壓的大氣，在配氣零碎中充入2個(gè)大氣壓的示透氣體。將正壓漏孔的入口端與定容室相聯(lián)接，出口端與配氣零碎相聯(lián)接。經(jīng)過正壓漏孔把示透氣體引入到定容室中，導(dǎo)致定容室中的壓力回升。在定容室體積一成不變的條件下，經(jīng)過測(cè)量定容室中的壓力變遷值和所用的工夫，思忖到熱度的修改，可失去正壓漏孔的漏率：
　　 式中Q為正壓漏孔的漏率，Pa·L/s;V為定容室的體積,L;△p為定容室中的壓力變遷值，Pa;△t為定容室中的壓力變遷△p時(shí)所用的工夫，s;Tr為參考熱度，296K;T為定容室中的氣體熱度，K。
　　 當(dāng)測(cè)量較大的漏率時(shí)，因?yàn)槎ㄈ菔抑袎毫ψ畲笕菰S變遷量△p為入口壓力的5%，即5kPa，從式（2）可知，那時(shí)要增多定容室的體積（10L）和縮小測(cè)量工夫，以滿足定容室中的壓力變遷量△p不勝于入口壓力的5%。當(dāng)測(cè)量較小的漏率時(shí)，為了滿足定容室中的壓力變遷量△p和測(cè)量工夫△t不至于太長，應(yīng)放量減小定容室體積（3×10-2L）。
　　 依據(jù)100~5×10-3Pa漏率的校準(zhǔn)規(guī)模，設(shè)計(jì)了4個(gè)體積不等的定容室。定容室中的壓力采納了美國MKS公司生產(chǎn)的庫容地膜規(guī)測(cè)量。當(dāng)測(cè)量的壓力變遷規(guī)模在100~5000Pa時(shí)，用133kPa庫容地膜規(guī)測(cè)量；當(dāng)測(cè)量的壓力變遷規(guī)模在50~133Pa時(shí)，用133Pa差壓式庫容地膜規(guī)測(cè)量。
　　 定容法的測(cè)量下限重要在于于定容室體積，10L(定容室Ⅱ的漏率測(cè)量下限可達(dá)100PaL/s，可以滿足對(duì)漏率較大的正壓漏孔的校準(zhǔn)。定容法的測(cè)量上限重要在于于熱度穩(wěn)定，為5×10-3PaL/s。1.2、定量氣體靜態(tài)比擬法
　　 利用定容法校準(zhǔn)較小漏率的正壓漏孔會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。所以當(dāng)正壓漏孔的漏率較時(shí)辰，氣體流入定容室所導(dǎo)致的壓力變遷無比慢，這就要增多測(cè)量工夫△t，那時(shí)由熱度穩(wěn)定導(dǎo)致的壓力變遷量已大于氣體流入定容室中導(dǎo)致的壓力變遷量，因而制約了定容法的校準(zhǔn)上限。為理解決較小漏率正壓漏孔的校準(zhǔn)問題，提出了用定量氣體靜態(tài)比擬法校準(zhǔn)正壓漏孔，以蔓延正壓漏孔的校準(zhǔn)上限。
　　 定量氣體靜態(tài)比擬法是在累積室中充入一個(gè)大氣壓的大氣，經(jīng)過正壓漏孔把示透氣體引入累積室中。通過△t的累積工夫，將累積室中的混合氣體收縮到10L的定容室Ⅱ中時(shí)繼續(xù)壓力衰減，通盡量子流靜態(tài)進(jìn)樣引入到質(zhì)譜綜合室中，用四極質(zhì)譜計(jì)測(cè)量示透氣體的分壓強(qiáng)p1；再把規(guī)范壓力為ps的示透氣體用已知小體積配制成ps×V1定量氣體，并與累積室中的一個(gè)大氣壓的大氣混合后收縮到定容室Ⅱ中，通盡量子流靜態(tài)進(jìn)樣引入到質(zhì)譜綜合室中，用四極質(zhì)譜計(jì)測(cè)量定量氣體的分壓力p2。經(jīng)過比擬兩次測(cè)得的示透氣體分壓力，劃算出正壓漏孔的漏率：
　　 四極質(zhì)譜計(jì)理論測(cè)量的是示透氣體的分壓力所對(duì)應(yīng)的離子流。設(shè)累積氣體中的示透氣體所對(duì)應(yīng)的離子流為1L，定量氣體中的示透氣體所對(duì)應(yīng)的離子流為IV。那末思忖到大氣中含有的示透氣體成份和示透氣體對(duì)正壓漏孔校準(zhǔn)零碎的凈化，用累積室配制一個(gè)大氣壓的大氣樣品，收縮到10L的定容室Ⅱ中，通盡量子流靜態(tài)進(jìn)樣引入到質(zhì)譜室中，用四極質(zhì)譜計(jì)測(cè)量對(duì)應(yīng)于示透氣體的離子流為IA，由式（2）可得理論的漏率劃算公式如次：
　　 為了增多示透氣體的深淺和縮小示透氣體的累積工夫，務(wù)必放量減小累積室體積。累積室體積由正壓漏孔的入口端與閥門11之間的小體積組成，小于10ml。
　　 為了防止四極質(zhì)譜計(jì)線性誤差，經(jīng)過調(diào)節(jié)示透氣體規(guī)范壓力ps，或選用1ml或10ml的定量體積繼續(xù)配氣，使得兩次測(cè)量的示透氣體離子流IA與IL放量地瀕臨。示透氣體的規(guī)范壓力調(diào)節(jié)規(guī)模為1.33×103~10Pa，可用滿量程13.3kPa庫容地膜規(guī)測(cè)量。氣體累積工夫△t為100~10000，校準(zhǔn)規(guī)模為2×10-2~5×10-5PaL/s。