氣體微流量測量技術(shù)的發(fā)展

2010-03-26 張滌新 蘭州物理研究所

  隨著真空校準技術(shù)的發(fā)展,需要測量氣體微流量,提出了氣體微流量計的研制,進而建立氣體微流量標(biāo)準,用于真空漏孔和正壓漏孔的校準,這已成為真空計量研究的重要內(nèi)容。

  根據(jù)氣體狀態(tài)方程,一定質(zhì)量的氣體,其狀態(tài)由壓力、體積和溫度三個參量來描述。一般用處于平衡狀態(tài)的理想氣體所占有的體積和其壓力的乘積表示氣體量,同時氣體量需要注明氣體溫度或換算成23℃時的數(shù)值。氣體流量則是單位時間內(nèi)通過某一截面的氣體量,其狀態(tài)由壓力、體積和時間三個參量來描述。氣體流量的測量有三種方法,若氣體壓力保持不變,通過改變氣體體積的測量方法,則為恒壓法;若體積保持不變,通過改變壓力的測量方法,則為定容法;若壓力和體積都在變化,則為變壓變?nèi)莘ā?/p>

  由此可知,根據(jù)流量測量的方法,可分為恒壓式流量計、定容式流量計和變壓變?nèi)菔搅髁坑嫛W儔鹤內(nèi)菔搅髁坑嫷慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,控制難度大,實際應(yīng)用的較少,一般采用恒壓式流量計和定容式流量計。

  雖然國內(nèi)外對氣體微流量測量的研究起步相對較晚,隨著理論研究的深入,實踐經(jīng)驗的積累,對氣體微流量測量的難度和存在的問題有了更具體和更深刻的認識,通過不斷地改進和完善,使氣體微流量測量技術(shù)不斷得到發(fā)展。

1、國外發(fā)展概況

  氣體微流量測量技術(shù)的國外發(fā)展概況

2、國內(nèi)研究的進展

  氣體微流量測量技術(shù)的國內(nèi)研究的進展

3、小結(jié)

  (1) 通常采用恒壓式流量計和定容式流量計作為流量標(biāo)準,用于氣體微流量的測量。

  (2) 恒壓式流量計分為滑動密封活塞式流量計、活塞式液壓驅(qū)動波紋管結(jié)構(gòu)流量計和全金屬波紋管密封結(jié)構(gòu)流量計等三種結(jié)構(gòu)。全金屬波紋管密封結(jié)構(gòu)恒壓式流量計可整體烘烤到150℃,以減小變?nèi)菔覂?nèi)表面的放氣率,從而延伸了流量測量下限。

  (3) 采用固定流導(dǎo)法,延伸了氣體微流量的測量下限,并減小了測量不確度。

  (4) 通過優(yōu)化組合,一臺流量計采用定容法,恒壓法和固定流導(dǎo)法三種工作模式,可拓寬流量的測量范圍。

  (5) 隨著流量計的控制技術(shù)發(fā)展,實現(xiàn)了計算機過程控制、數(shù)據(jù)采集和處理等全自動化管理,以減小人為操作的因素,從而保證了各測量參數(shù)的準確性。

  (6) 隨著氣體微流量測量方法的研究,對測量不確定度的影響因素有了更深刻認識,不斷改進和完善了流量計的性能。

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