氦质谱检漏仪现场校准方法研究

2010-03-25 赵澜 兰州物理研究所

  目前,用户采用单只标准漏孔对氦质谱检漏仪进行校准,由于受检漏仪线性范围的影响限制,不能对其全量程范围进行校准。为了满足对氦质谱检漏仪全量程范围内的现场校准,将一系列不同量级漏率的薄膜渗氦型标准漏孔分别接入氦质谱检漏仪,得到一组标准漏孔检漏仪示值,通过对标准漏孔漏率值与检漏仪示值的关系曲线进行数学拟合,得到氦质谱检漏仪全量程测量范围示值与漏率值之间的拟合公式。其校准过程简单,能够提高氦质谱检漏质量。

  伴随机械性学技能的进展, 正空检漏技能在航天工程、飞机维修、光学反应工業、核工業等领域行业的利用越发越丰富。环境环模设备、高激光网易uu加速器、核反射机械性安装、等正离子体机械性安装、受控热核反映安装的若有细微的漏孔,没法才能得到很高正空,没法很一切正常运转,检漏觉得相当关键,它是正空才能得到的基础条件。为了更好地提高搭人太空飞船的仓内有压力,使其长准确时间很一切正常运转,必须使用检漏来高精度测量方法细微漏率。通信遥感小行星测控控制系统的主要然料如不信息泄露,就会有导致通信遥感小行星的起飞出现未知错误,信息泄露的主要然料和和气气体还要污染源通信遥感小行星上的光学反应设备、光敏pcb板等、使光学反应原电子器件的性能参数学坏,就缩短运转年限,必须使用检漏来管道堵漏。

  在这些真空检漏中,一般用氦质谱检漏仪对微小漏孔漏率进行定量检测,氦质谱检漏仪在使用前需要校准。氦质谱检漏仪的校准的主要项目包括:噪音、最小可检漏率、漏率值校准、清除时间等,其中最重要的项目是漏率值的校准。漏率值校准通常是在氦质谱检漏仪使用前用标准漏孔进行校准。但是,目前国内对于氦质谱检漏仪的校准只采用单只漏孔单点校准,由于受检漏仪线性范围的影响限制,这种校准只能适用于某一数量级范围内的校准,而在实际使用时经常要用到几个数量级范围。本文主要研究用一系列不同量级标准漏孔对氦质谱检漏仪进行现场校准,通过校准拟合公式,校准范围可以延伸到全量程。

1、校准方法

1.1、的标准漏孔复位氦质谱检漏仪方式   用标的漏孔对氦质谱检漏仪实施自校,将深入研究的所经自校的不同于数率标的漏孔主要接入使用氦质谱检漏仪平台,工作室溫度始终保持在23±1℃,可读出四组标的漏孔漏率的检漏仪示值,因而有标的漏孔漏率值与检漏仪示值的密切关系的身材曲线曲线曲线拟合,并按照对这句话的身材曲线曲线曲线拟合实施数学中曲线曲线拟合,有氦质谱检漏仪全量限检测的范围图示值与漏率值当中的曲线曲线拟合计数公式。   自校系统软件原则图由机械泵的标准漏孔、漏孔隔离防晒阀及氦质谱检漏仪组成的, 漏孔水温由水温计预估。如图是1 图示。

氦质谱检漏仪现场校准原理图

1.氦质谱检漏仪;  2,3,8,9.标准的漏孔;  4,5,6,7.到阀 图1 氦质谱检漏仪厂房调校操作过程图 1.2、复位机器设备的确定

  为了满足现场校准,便于携带,真空标准漏孔选用薄膜渗氦型标准漏孔。薄膜渗氦型标准漏孔具有对污染不敏感;漏率可以做得很小;重复性、稳定性等计量特性好;对温度变化敏感,使用需要对漏率温度修正等特点。本次校准选择了8 只漏孔,漏率值分别为1.58×10- 6,2.94×10- 7,1.74×10- 8,1.38×10- 8,5.62×10- 9 和3.94×10- 9,1.29×10- 9,3.69×10- 10,单位为Pa·m3·s- 1,温度为23.0℃,合成标准不确定度为9.0%。

2、校准结果

2.1、效正流程   制定条件室温为23.0℃,将要求漏孔能够漏孔消毒阀与氦质谱检漏仪相链接接,访问漏孔阀,访问检漏仪实施均衡性,均衡性6 h 后,刚刚开始预估要求漏孔在检漏仪的读数示值,没个10 min 记下时间两个各值及倘若条件室温,共记下时间6 组数剧信息,对六组漏率示值数剧信息实施室温改正,预估反复性用相比较研究要求偏差值觉得。 2.2、复位数剧   分别是对号为(1)、(2)、(3)的氦质谱检漏仪展开较准,较准数据文件如表1,表2,表3。

表1 氦质谱检漏仪(1)校准值(单位Pa·m3·s-1)  表2 氦质谱检漏仪(2)校准值(单位Pa·m3·s-1)  表3 氦质谱检漏仪(3)校准值(单位Pa·m3·s-1

2.3、自校弧线   要根据大于资料,以检漏仪示值一般选择横座标、要求化值一般选择纵座标,作出据值与要求化值彼此的线条如下图2,图3,图4。 图2 氦质谱检漏仪(1)调校线性  图3 氦质谱检漏仪(3)调校线性  图4 氦质谱检漏仪(3)调校线性

氦质谱检漏仪(1)校准曲线氦质谱检漏仪(1)校准曲线氦质谱检漏仪(1)校准曲线

  图2,图3,图4 中点线为校准数据曲线,粗直线为由计算机作出了校准曲线的乘幂拟合曲线,其乘幂拟合曲线公式为分别为y = 0.0309x 0.7909,y = 0.0063x 0.721,y = 0.4341x 0.968。比较图2,图3,图4发现检漏仪(1)的校准曲线与拟合曲线偏差较大,两条表征曲线一致性较差;检漏仪(2)、(3)校准曲线与拟合曲线偏差较小,两条表征一致性较好。拟合公式计算漏率值与实测标准值最大偏差见表4。

2.4、自校可是不设定度分折   氦质谱检漏仪车间效正的方式自动合成标不确实度由A 类不确实度及B 类不确实度主成。 2.4.1、标淮不明确度的A 类评估(uA)   uA 是通过测验软件大动态数据的从复性和曲线曲线曲线拟合工式带来的不选择度合成视频。测验软件大动态数据的从复性采取了贝赛尔工式算出对比實驗基准化在线测量误差收获,的选择从复性极限为在线测量从复性。基准化漏率值与曲线曲线曲线拟合工式算出漏率值极限对比在线测量误差按光滑分布图制作来算出曲线曲线曲线拟合工式而引进的不选择度。