正航仪器真空标准漏孔
时间:2015-09-12 作者:正航仪器 点击:次
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
表13国产卤素检漏仪的主要参数
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 |
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 |