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正航仪器真空标准漏孔
时间:2015-09-12 作者:正航仪器 点击:
正航仪器真空标准漏孔
标准漏孔是在一定条件下向真空系统内部提供已知气体流量的元件。一般要明确这个气流量(即漏率)的气体种类、温度、压力等条件。如果不特别指明,则指温度为296±3K、入口压力为1.01×105Pa、出口压力低于1.33×103Pa的干燥空气(其露点温度低于248K)的漏率。
1.常用的标准漏孔
几种常用标准漏孔的结构如图10所示。
玻璃毛细管型标准漏孔(图中a)是用局部拉细的玻璃毛细管制成的,漏率为10-8~10-7Pam3/s。
金属压扁型标准漏孔(图中b)通常是用无氧铜或可伐管压制而成,漏率为10-8~10-6Pam3/s。
玻璃铂丝型标准漏孔(图中c)是利用玻璃与铂丝的不匹配封接制成的。当铂丝直径为0.1~0.5mm;封接长度为5~10mm时,漏率约为10-7Pam3/s。当温度改变时,其漏率变化。若296K的漏率为qL、296,则温度T时的漏率为式(8)。式中f(T)的曲线如图11所示。
薄膜渗氦型标准漏孔(图中d)是利用石英薄膜球泡的渗氦速率制成的,其漏率一般为10-5~10-9Pam3/s。由于温度对漏率的影响很大,使用时应当注意修正。如果温度T1时漏孔漏率为qL、T1,使用温度T2时的漏率应为式(9)。式中,E-氦在石英中的渗透激活能;R-摩尔气体常数。
2.标准漏孔的校准
标准漏孔的常用校准方法有定容升压法和氦质谱检漏仪比较法。
(1)定容升压法
定容升压法校准系统示意图如图12所示。经预抽并烘烤容积V后,标准漏孔进气端压力p1<1.33×103Pa,而V达到极限真空。当压力为1.01×105Pa的校准气体(例如N2气)经标准漏孔流进容积V,并在V中压力p2稳定后,关闭阀门S2记录时间和环境温度T,测出对应Δt时间的升压Δp2则标准漏孔的漏率为式(10)。
(2)氦质谱检漏仪的比较法
氦质谱检漏仪比较法校准系统如图13所示。在检漏仪工作条件不变的前提下,先后测出已知漏孔L1和待校漏孔L2的进气氦压和讯号,则待校标准漏孔的漏率为式(11)。式中,qL,01-已知标准漏孔L1的漏率;p1,p2-分别为L1、L2漏孔进气端氦压;I1,I2-分别为L1,L2漏孔的输出讯号;I0-检漏仪本底。
国产检漏仪器的主要参数见表12和表13。 
表12国产氦质谱检漏仪主要参数
 厂家  型号  灵敏度[Pam3/s]  工作真空度[Pa]  偏转半径[mm]  偏转角  扩散泵的冷动方式  液氮耗量[L/s]  功耗[W]  重量[kg]  外形尺寸[mm×mm×mm]  备注 
成都仪器厂  HZJ-1  6.7×10-10 3×10-2 40 180o 风冷 不要 1000 200 620×660×1230  
  ZLS-21  10-13 1×10-3 40 90o 风冷 0.25 1500 110 938×600×650  
  ZLS-22  6.7×10-13 3×10-3 40 90o 风冷 0.20   110 600×660×1230  
  ZLS-23  10-13 1×10-2 12 180o 风冷 1 1000 80 950×600×570 10-11Pam3/s不用液氮
  ZLS-24  10-11,10-12 10-2 12 180o 风冷          
  ZLS-24A  10-13 1×10-2 12 180o 风冷 1   120 650×600×1090 测试压力自动转换
  ZLS-24C  2×10-11,10-12           2000 150 870×725×1090 两套辅助抽气系统
  ZLS-25A  2×10-9                 吸枪法仪器
  ZLS-26  2×10-12     180o 分子泵         可顺流、逆流检漏
科学院北京仪器厂 TL-1 1×10-9 3×10-2 40 180o 风冷 不要 1200 250 620×660×1229  
  ZHP-4A 6.7×10-14 1×10-3 60 2×90o 水冷         扩散泵串联,差动抽气
  ZHP-10 顺流2.7×10-12
逆流10-15
7×10-3 20 90o 风冷 0.04 1500   600×530×920 可顺流、逆流检漏
  ZHP-10B 1×10-10 7×10-2 20 90o 风冷 不要 1500   570×410×860 逆流检漏仪
  ZHP-20 3×10-12   20 90o 风冷       570×600×1030 可顺流、逆流检漏
  ZHP-30 5×10-11   20   分子泵     50 600×540×920 逆流检漏仪
  ZHP-30B 8×10-13   20   分子泵         逆流检漏仪
  ZHP-40 3×10-12   20 90o 分子泵     10 350×250×200(电控箱) 可顺流、逆流检漏
  ZHP-50 5×10-11 3×10-2           28 260×360×460(主体) 质谱管接于被检件
  ZHP-60 5×10-11       分子泵     10 350×250×200(电控箱) 便携式仪器
沈阳市真空机械三厂 ZH-1 5×10-11,5×10-12 5×10-1   180o 风冷 0.75 500 50 560×360×560 5×10-11Pam3/s不用液氮
8400厂 JLH-1 6.7×10-10 3×10-2 40 180o 风冷 不要 1000 250 620×660×1300  
  JLH-2 6.7×10-11 3×10-3 40 180o 风冷   1500 250 600×780×1250  
  JLH-3 6.7×10-13 1×10-3 40 180o 风冷     100    
天津华北电器厂 ZHP-4 6.7×10-14 1×10-3 60 2×90o 水冷   1200 500 710×570×1300  
沈阳教学仪器厂 6104 6.7×10-11 3×10-2 40 180o 水冷 不要 1200 350 650×540×1130  
表13国产卤素检漏仪的主要参数
 厂家 型号 灵敏度[Pam3/s] 检测范围[Pam3/s] 反应时间[s] 耗电功率[W]  重量[kg] 外形尺寸[mm×mm×mm] 备注
北京真空仪表厂  LX-2A 3.25×10-7   <3 21 3.5 传感器260×170×50
检控箱200×150×50
F12
  LX-3 6.5×10-8 6.5×10-8~3.9×10-5 <1 55 7 324×300×144  
  LX-4 5×10-8 5×10-8~1.5×10-5             
成都仪器厂  LLS-1 <10-7 10-7~10-5 <3    4.5 230×100×250 R12
  LFL-301   10-8~10-2* <1 50       SF6
上海通用机械技术研究所 LJ-D 3.2×10-9   <3 45 4 300×260×140 F元素
台式
成都滨江仪器厂 LD-22 10-11 10-11~10-9    120 5 280×280×139 内探头

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