CN110118630A - 一种磁控真空计校准判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁控真空计校准判断方法。按下述步骤进行：a.将被校准仪器串入真空测试产品真空度检测回路；b.在被校准仪器上选择真空测试产品真空度检测用的测量曲线；c.按下被校准仪器的测量键，被校准仪器高压第一次向真空测试产品加高压，高压放电，收集级悬空，第一次电流采样结束；d.被校准仪器磁控线圈电压充电到预设固定值，向被校准仪器输入标准电流，被校准仪器高压第二次向真空测试产品加高压，高压、磁控线圈同时放电，第二次电流采样结束；e.之后，被校准仪器做漏电流扣除运算，得出电流显示值；根据电流显示值即能判断被校准仪器是否需要校准。本发明能够判断磁控真空计的测量误差范围是否满足测量需求，且方法简单，易于实现。

Description

一种磁控真空计校准判断方法

技术领域

本发明涉及真空计设备检测领域，特别是一种磁控真空计校准判断方法。

背景技术

目前，行业内对真空测试产品(如真空灭弧室)的真空度值的测量通常采用VC系列磁控真空计来进行测量，而该磁控真空计从使用之初就没有一种很好地方法对其是否需要校准进行判断。而随着市场的越发规范，行业内对该设备的量值及准确度的要求越来越高，这就需要我们能够准确快速地判断出所使用的磁控真空计的测量误差范围是否满足相应的测量要求。因此研究出一种能判断磁控真空计测量误差的方法为目前所亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磁控真空计校准判断方法。本发明能够判断磁控真空计的测量误差范围是否满足测量需求，且方法简单，易于实现。

本发明的技术方案：一种磁控真空计校准判断方法，按下述步骤进行：

a.将被校准仪器串入真空测试产品的真空度检测回路；

b.在被校准仪器上选择真空测试产品真空度检测用的测量曲线；

c.测量曲线选好后开始测量：按下被校准仪器的测量键以后，被校准仪器高压第一次向真空测试产品加高压，高压放电，收集级悬空，第一次电流采样结束；

d.被校准仪器磁控线圈电压充电到预设固定值，向被校准仪器输入标准电流，被校准仪器高压第二次向真空测试产品加高压，高压、磁控线圈同时放电，第二次电流采样结束；

e.电流采样结束后，被校准仪器做漏电流扣除运算，得出电流显示值；根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的步骤b中，所述的测量曲线采用被校准仪器中的00号测量曲线。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的步骤d中，标准电流的输入方法是：将标准信号源的标准电流输出端与被校准仪器的收集极连接，即可进行标准电流输入。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的所述的标准信号源的型号为DO30-E+型多功能校准仪。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的步骤d中，输入的标准电流的电流值为1μA、5μA、10μA、15μA、30μA、50μA、100μA、200μA、500μA、1000μA、1500μA、2000μA、2500μA和/或3000μA。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的步骤e中，所述的根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准的具体方法如下：将被校准仪器电流显示值和标准电流值做对比，分析电流误差，通过电离电流与真空度的对应关系，分析真空度测量误差，判断出该被校准仪器整个离子流放大器测量结果的准确性，从而确认该被校准仪器是否达到可使用的范围。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的步骤a中，在被校准仪器串入真空测试产品真空度检测回路前，先对被校准器仪高压部分进行校准前确认，具体如下：

首先，将标准电压表、高压表笔并入被校准仪器的高压输出端回路，再将被测仪器选择到高压检测状态，确认高压已达设计值；

其次，将标准电压表并接到被校准仪线圈电压充电端，将被测仪器选择到线圈电压检测状态，确认线圈电压已达设计值。

前述的磁控真空计校准判断方法所述的所述的标准电压表的型号为安捷伦34410A数字多用表，所述的高压表笔为4万伏高压表笔。

有益效果：与现有技术相比，本发明中的磁控真空计的测量原理如下：在外激励电源、磁场、真空测试产品的几何尺寸、所采用的材料一定的条件下，真空测试产品内的真空度与电离的电荷量有非常准确的对应关系，而与电离电流的峰值仅有概率上的相关性；对处于分断状态的真空测试产品两端加高压时，会有数值不等的几个微安的漏电电流，此漏电电流即使是同型号的真空测试产品也有较大的个体差异，且和真空测试产品周边的测量环境也有很大的关系，这些漏电电流的总和有极大的不稳定性和不可预测性，并且在数值上与10E-4Pa数量级真空测试产品的电离电流相当；该测量仪器采用两次起动高压、两次采样的方法，扣除由于环境因素产生的漏电电流，保证了真空计的测量精度。申请人通过仔细分析研究上述原理得知，磁控真空计主要采用两次起动高压，扣除漏电电流后得出实际灭弧室的电离电流值的方法实现真空度的测量，因此在研究具体校准判断方法时，需从此处着手。基于上述分析，申请人在第一次高压起动和第一次漏电电流采样完成后，输入一个标准信号(标准电流)来替代真空测试产品的电离电流值，待被校准仪器进行二次电流采样时，将漏电电流及标准电流一同采集，这样当被校准仪器做漏电电流扣除运算时得出的值就是输入的标准电流值。由于该校验方法主要是对磁控真空计(被校准仪器)整个离子流放大器的校准，所以我们将在排除一切漏电干扰的情况下，也就是说在第一次加高压时收集级悬空，磁控真空计漏电采样为零；第二次加高压时，向磁控真空计的收集级输入标准电流值，这时收集级采到的电流值样本就是一个标准电流信号，磁控真空计显示的电流值也就是标准电流信号通过离子流放大器后的测量值。然后将磁控真空计显示的电流值和标准电流值做对比，分析电流误差，通过电离电流与真空度的对应关系，分析真空度测量误差，判断出该磁控真空计整个离子流放大器测量结果的准确性，从而确认该被校准仪器是否达到可使用的范围(即判断被校准仪器是否需要被校准)。通过该方法，不仅能够判断“磁控真空计是否需要校准”，而且其校准工具仅需一台标准信号源做标准电流输出，其连接回路仅比常规的真空测试产品真空度检测回路多一个信号输入，其连接结构较为简单，测量方便，易于实现。

为了验证本发明的有益效果，申请人将按实施例1的方法进行某一磁控真空计校准判断，显示值记录如表1：

表1

由表1可知：①标准电流和磁控真空计显示值(电流和真空度)存在一一对应关系，且输入的标准电流成线性增长时磁控真空计显示的电流也成线性增长。②在无电流输入的情况下电流的显示值几乎不变，真空度显示均为一固定的极限值。③当磁控真空计显示的电流值≤1.004×10^-7时即可判断为收集级断路。

对表1的数据进行分析，以确认本发明的方法是否可行，进而确认被校准仪器(磁控真空计)是否达到准用标准；具体地，引用电离真空计的校准规范(JJF-1062-1999)作标准来进行指导分析，该标准对离子流放大器满刻度的示值误差指标为电流大于10^-9A时，误差小于±5％。表2是根据测量数据得出的示值误差结果及电流测量的对比表：

表2

由表2可知：①从计算出的误差情况来看，最大误差4.24％，最小误差0.60％都是在标准指标±5％范围内，说明该磁控真空计达到使用要求。②输入的标准电流与测量出来的值线性几乎重合(参见图3)。如果测量出来的电流数据线性差，且误差较大且超过了标准规定范围，则该磁控真空计就需要进行修理。申请人自2000年使用该校准判断方法至今，对所用VC系列磁控真空计进行校准检测，能很好地起到判别磁控真空计测量数据是否准确、仪器是否正常使用的作用，且可靠性很高，达到了发明目的。

综上，本发明能够判断磁控真空计的测量误差范围是否满足测量需求，且方法简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的标准信号源的接线简图；

图3是输入的标准电流与测量出来的值的线性拟合。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。一种磁控真空计校准判断方法，流程如图1所示，按下述步骤进行：

a.将被校准仪器串入真空测试产品真空度检测回路；真空测试产品真空度检测回路为常规检测回路；

b.在被校准仪器上选择真空测试产品(如真空灭弧室)的真空度检测用的测量曲线；

c.测量曲线选好后，选择显示电流值A开始测量：按下被校准仪器的测量键以后，被校准仪器高压第一次向真空测试产品加高压，高压放电，收集级悬空，第一次电流采样结束；

d.被校准仪器磁控线圈电压充电到预设固定值，向被校准仪器输入标准电流，被校准仪器高压第二次向真空测试产品加高压，高压、磁控线圈同时放电，第二次电流采样结束；

e.电流采样结束后，被校准仪器做漏电流扣除运算，得出电流显示值；根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准。电流显示值的显示位置位于图2中的磁控真空剂的A的位置。

具体地，前述的步骤b中，所述的测量曲线采用被校准仪器中的00号测量曲线。

具体地，前述的步骤d中，标准电流的输入方法是：将标准信号源的标准电流输出端与被校准仪器的收集极连接，即可进行标准电流输入(参见图2)。由于在做校准测量时，整个高压系统和磁场部分只做充放电使用，不参与校准参数的采集，故此图2中未示出该部分。

具体地，前述的标准信号源的型号为DO30-E+型多功能校准仪。

具体地，前述的步骤d中，输入的标准电流的电流值为1μA、5μA、10μA、15μA、30μA、50μA、100μA、200μA、500μA、1000μA、1500μA、2000μA、2500μA和/或3000μA。

具体地，前述的步骤e中，所述的根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准的具体方法如下：将被校准仪器电流显示值中的电流值和标准电流值做对比，分析电流误差，通过电离电流(即电流显示值)与真空度的对应关系，分析真空度测量误差，判断出该被校准仪器整个离子流放大器测量结果的准确性，从而确认该被校准仪器是否达到可使用的范围。如上述表2中，输入的标准电流与测量出来的值线性几乎重合，其最大误差4.24％，最小误差0.60％都是在标准指标±5％范围内，判定该磁控真空计(被校准仪器)达到使用要求。

具体地，前述的步骤a中，在被校准仪器串入真空测试产品真空度检测回路前，先对被校准器仪高压部分进行校准前确认，具体如下：

首先，将标准电压表、高压表笔并入被校准仪器的高压输出端回路，再将被测仪器选择到高压检测状态，确认高压已达设计值；

其次，将标准电压表并接到被校准仪线圈(即磁控线圈)电压充电端，将被测仪器选择到线圈电压检测状态，确认线圈电压已达设计值。

通过校准前确认，能够进一步提高被校准器仪测试的准确性。

具体地，前述的标准电压表的型号为安捷伦34410A数字多用表，所述的高压表笔为4万伏高压表笔。

Claims (8)

1.一种磁控真空计校准判断方法，其特征在于：按下述步骤进行：

a.将被校准仪器串入真空测试产品的真空度检测回路；

b.在被校准仪器上选择真空测试产品真空度检测用的测量曲线；

c.测量曲线选好后开始测量：按下被校准仪器的测量键以后，被校准仪器高压第一次向真空测试产品加高压，高压放电，收集级悬空，第一次电流采样结束；

d.被校准仪器磁控线圈电压充电到预设固定值，向被校准仪器输入标准电流，被校准仪器高压第二次向真空测试产品加高压，高压、磁控线圈同时放电，第二次电流采样结束；

e.电流采样结束后，被校准仪器做漏电流扣除运算，得出电流显示值；根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准。

2.根据权利要求1所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：步骤b中，所述的测量曲线采用被校准仪器中的00号测量曲线。

3.根据权利要求1所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：步骤d中，标准电流的输入方法是：将标准信号源的标准电流输出端与被校准仪器的收集极连接，即可进行标准电流输入。

4.根据权利要求3所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：所述的标准信号源的型号为DO30-E+型多功能校准仪。

5.根据权利要求1所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：步骤d中，输入的标准电流的电流值为1μA、5μA、10μA、15μA、30μA、50μA、100μA、200μA、500μA、1000μA、1500μA、2000μA、2500μA和/或3000μA。

6.根据权利要求1所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：步骤e中，所述的根据电流显示值即能判断所述的被校准仪器是否需要校准的具体方法如下：将被校准仪器电流显示值和标准电流值做对比，分析电流误差，通过电离电流与真空度的对应关系，分析真空度测量误差，判断出该被校准仪器整个离子流放大器测量结果的准确性，从而确认该被校准仪器是否达到可使用的范围。

7.根据权利要求1所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：步骤a中，在被校准仪器串入真空测试产品真空度检测回路前，先对被校准器仪高压部分进行校准前确认，具体如下：

首先，将标准电压表、高压表笔并入被校准仪器的高压输出端回路，再将被测仪器选择到高压检测状态，确认高压已达设计值；

其次，将标准电压表并接到被校准仪线圈电压充电端，将被测仪器选择到线圈电压检测状态，确认线圈电压已达设计值。

8.根据权利要求7所述的磁控真空计校准判断方法，其特征在于：所述的标准电压表的型号为安捷伦34410A数字多用表，所述的高压表笔为4万伏高压表笔。