在线真空计比较法校准技术研究
介绍了采用B-A 型和皮拉尼复合真空计做为副标准计,在线校准工作用真空计的方法。通过使用副标准真空计与在线工作用真空计同时测量同一真空环境,进行数据运算及分析,判断在线真空计的主要技术性能指标,给出其修正因子及测量不确定度。为了验证该校准技术量值传递的准确性及可靠性,通过对副标准真空计相关性能测试及在线进行比较校准,认为该技术是可以解决科研及生产领域中真空计的在线校准。
1、引言
比较法校准装置主要用于真空量值的比较校准,是真空计量进行量值传递的主要校准装置[1]。近些年来,随着科学技术的发展,真空测量得到了长足的进步,在一些科研及生产场所有大批的数采型真空计、真空控制模块、真空及温控合成机组等,使得整套测量设备更加智能化、集约化,从而对仪器设备的使用精度、使用频次,有了更高、更全、更特殊的要求。但由于整套仪器设备安装后无法频繁拆卸、测量距离远,传输信号衰减、送检路途颠簸受损及送校周期长等原因,造成测量仪器无法及时准确判断其性能指标,正确进行数值修正,从而直接影响到客户的产品质量及生产周期。为了解决此类真空计的日常校准需求,真空技术网(//crazyaunt.cn/)依据真空比较法[2]使用原理,将实验室校准技术通过改进用到在线真空计的日常校准工作中。
2、工作原理
自校整体的的事业设计原理是以B-A 型皮拉尼混合正空计用作副规范单位正空计,在金属接头转变成及布置涉及到把握气动阀门与被校正空计一起拼接在同样一正空室上,选用各种各样的泵组对整体的开展反复抽气,使正空室的正空度以达到事业的生产所用的信息平衡量有负荷,用被校正空计和副规范单位正空计一起检测的正空室上同样一有负荷点的正空度,将检测的的报告随时开展较为,对较为后的数据文件开展整理,得到被校正空计的计算指数及检测的的报告不设定度。3、校准系统构成
线上负压计相对比较法校正设备由抽气设备、衡量把控设备和调温降温设备构造。设备操作过程示意向图如下图1一样。
1.储气瓶; 2.微调阀; 3.在线真空规; 4.副标准规; 5、6、12.截止阀; 7.压力容器室; 8.加热系统及冷却单元; 9.分子泵; 10.电磁保护阀; 11.机械泵
4、校准方法
在实验室内使用主标准器对副标准真空计进行校准,确认其具有较高的重复性和稳定性,获得副标准真空计的修正因子及测量不确定度,将其带至工作现场在线与被校真空计同时连接到同一真空室的同一方位上,通过真空泵组的连续抽气,使真空室获得要求的真空度。当达到动态平衡时,对真空室进行升温烘烤至150 ℃维持2 h 后,以30 ℃ /h 的速率降温,约4 h 后可降至室温。获得所需真空本低,采用微调阀对真空室进行缓慢调放气,并使用副标准真空计与被校真空计同时测量真空室的真空度,记录测量的数值,进行相应的数据处理。
5、副标准真空计的技术指标
(1) 测量范围: 1.0×10-4 ~ 1.0×10-1 Pa;
(2) 括展不来确定度: U≤10%,( k = 2) (3) 压强示值禁止误差值限: ±10%6、副标准真空计的性能测试数据
6. 1、副基准规定高压气计与主基准规定器工作室会比较软件测试用主标准器校准副标准真空计,主要是为了验证副标准真空计的测量结果不确定度,是否符合《二等标准电离真空计检定规程》JJG462-2004[3]的要求。选用德国莱宝公司的ITR90 型皮拉尼复合真空计作为本次实验的被校准真空计,主标准计选用英国BOC 公司的D02999390 型电离真空计,用实验室的真空比较校准装置进行校准。在10-4 ~ 10-1 Pa 段,每个量程选取了3 个校准点,数据见表1 所示。
表1 标定统计数据表


7、在线校准数据
用副标准真空计进行在线模拟校准以验证其能否满足使用要求,及能否在线开展校准工作。选用德国莱宝公司的ITR90 型皮拉尼复合真空计及仪表作为本次实验的副标准真空计,选用德国莱宝公司的PR26型冷阴极真空计为被校计,每个量程按3 个校准点来进行校准,数据见表4 所列。
表4 在线免费复位数据统计














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