CN117212121B - 高真空泵抽速测试装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高真空泵抽速测试装置及其使用方法,包括进气管路、与进气管路相连接的测试管路以及与测试管路相连接的校准管路;进气管路包括依次连接的流量系统和第五阀门;测试管路包括依次连接的第三阀门、第一测试罩、待测高真空泵和第一前级泵,第一测试罩上还连接有第二真空计;校准管路包括依次连接的第四阀门、第二测试罩、标准流导元件、抽气机组,第二测试罩上还连接有第三真空计;第一测试罩通过第一阀门、第二阀门与第二测试罩连接,第一阀门与第二阀门之间连接有第一真空计;第一测试罩与第二测试罩为结构和尺寸均不相同的真空容器。本发明可提高测试精度,减小测量不确定度,降低测试成本,避免校准真空计和给出等效氮气抽速的结果。
Description
技术领域
本发明涉及真空泵领域,具体涉及一种高真空泵抽速测试装置及其使用方法。
背景技术
高真空泵作为真空系统的抽气工具,在工业生产和科学研究中得到广泛的应用。高真空泵的抽速对系统真空度的获得、真空泵产品的设计具有重要意义。
GB/T 7774-2007《真空技术涡轮分子泵性能参数的测量》、JB_T11081-2011《真空技术制冷机低温泵》、GB_T 25755-2010《真空技术溅射离子泵性能参数的测量》等标准中真空泵抽速测量方法采用了流量法,“赵博文,基于虚拟仪器的分子泵抽速测控软件设计[D],西北师范大学,2020”和“李杰,F-400/3500分子真空泵性能参数计算及结构设计[D],合肥工业大学,2012”中真空泵抽速测量方法也均采用了流量法,使用该方法需要对标准真空计进行校准,但是将标准真空计送往实验室校准的过程和使用过程中存在由于暴露大气引起灵敏度发生较大变化的问题。同时,流量法还存在测试结果等效氮气的问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种可集成原位置真空计校准功能的高真空泵抽速测试装置及其使用方法,采用对真空计现场集成校准的思路,利用标准流导元件作为校准真空计的标准器,改变了量值溯源的方式,避免了将真空计送往实验室校准的过程及使用过程中由于暴露大气引起的灵敏度发生较大的变化,避免了采用对称结构测试罩耦合标准流导装置中参考端配置由于大抽速真空泵引入的很大成本问题,同时还避免了被检真空泵抽速测试结果等效N2的问题。
为实现上述本发明的目的:
第一方面,本发明实施例提供一种高真空泵抽速测试装置,包括进气管路以及与所述进气管路相连接的测试管路,以及与所述测试管路相连接的校准管路;所述进气管路包括依次连接的流量系统和第五阀门;所述测试管路包括依次连接的第三阀门、第一测试罩、待测高真空泵和第一前级泵,所述第一测试罩上还连接有第二真空计;所述校准管路包括依次连接的第四阀门、第二测试罩、标准流导元件、抽气机组,所述第二测试罩上还连接有第三真空计;所述第一测试罩通过第一阀门、第二阀门与所述第二测试罩连接,所述第一阀门与所述第二阀门之间连接有第一真空计;所述第一测试罩与所述第二测试罩为结构和尺寸均不相同的真空容器。
根据本发明的一个方面,所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门三通连接。
根据本发明的一个方面,所述第一真空计为副标准电离真空计,测量范围为10-1Pa~10-9Pa;所述第二真空计和所述第三真空计均为复合型监测真空计,测量范围均为105Pa~10-8Pa;所述第一测试罩与所述第二测试罩为结构尺寸不相同的真空容器,根据不同被检真空泵的大小所述第一测试罩有特定的尺寸,特定尺寸的选择依据被检真空泵的相关标准,所述第二测试罩是长度为30cm,直径为25cm的柱形真空容器。
根据本发明的一个方面,所述标准流导元件设置为薄壁圆形小孔,直径为11mm,厚度为0.2mm,小孔在双面法兰的中心。
根据本发明的一个方面,所述流量系统可提供的流量范围为:1×10-8Pa﹒m3/s~2×101Pa﹒m3/s;所述流量系统提供流量的合成标准不确定度小于2%。
第二方面,本发明实施例还提供一种利用如上述第一方面任一项所述的高真空泵抽速测试装置的使用方法,包括:
S1,测量所述流量系统引入的气体流量Q1、所述第二测试罩的本底压力值P0′、所述第二测试罩的气体压力P21和所述标准流导元件的流导值C,计算所述第一真空计的校准系数A;
S2,测量所述第一测试罩的本底压力值P0;
S3,根据所述第一测试罩的本底压力值P0、所述流量系统引入的气体流量Q1′和所述第一真空计的指示值P11和校准系数A,计算所述待测高真空泵的抽速值。
根据本发明的一个方面,所述S1包括:
S11,安装所述待测高真空泵于所述第一测试罩上,连接所述待测高真空泵与所述第一前级泵并对连接接口处进行漏率检测直至满足要求,关闭所述第五阀门,打开所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门,打开所述第二真空计和所述第三真空计;
S12,打开所述第一前级泵、所述抽气机组的前级泵,对所述第一测试罩、所述第二测试罩进行抽气;
S13,在所述第二真空计、所述第三真空计的指示值均小于10Pa后,打开所述待测高真空泵对所述第一测试罩及测试管路抽真空,打开所述抽气机组的高真空泵,对所述第二测试罩及校准管路抽真空;
S14,在所述第二真空计和所述第三真空计读数均小于5×10-1Pa后,打开所述第一真空计,在所述第二测试罩中压力小于1×10-4Pa后,关闭所述第一阀门、所述第三阀门和所述第四阀门;
S15,在所述第二测试罩中压力小于1×10-6Pa后,记录第一真空计的显示值P0′,打开所述第五阀门,调节所述流量系统的流量,打开所述第四阀门向所述第二测试罩中引入大小为Q1的气体流量,在所述第一真空计读数稳定后,记录所述第一真空计显示的压力值为P21,保持所述第一真空计测量到的所述第二测试罩内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10-6Pa范围内;
S16,通过所述标准流导元件的小孔厚度d和直径l计算所述标准流导元件的流导值C;
S17,计算所述第一真空计的校准系数A1,公式为:
S18,重复所述S15和所述S17,并调整所述步骤S15中每次引入的气体流量Q1使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点校准所述第一真空计,获得的真空计的校准系数分别为A1...An,则所述第一真空计的校准系数的平均值A通过以下公式计算:
根据本发明的一个方面,所述S2包括:
S21,关闭所述第五阀门、所述第四阀门和所述第二阀门;
S22,打开所述第一阀门,在所述第一测试罩中压力小于1×10-6Pa后,关闭所述第三阀门;
S23,在所述第一测试罩达到极限真空度后,且在所述第一真空计显示值稳定后,记录所述第一真空计显示的压力值为P0。
根据本发明的一个方面,所述S3包括:
S31,确保所述第一阀门处于开启状态;
S32,打开所述第五阀门,调节所述流量系统的流量,打开所述第三阀门向所述第一测试罩中引入大小为Q1′的气体流量,保持所述第一真空计测量到的所述第一测试罩内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10-6Pa范围内;
S33,在所述第一真空计显示值稳定后,记录所述第一真空计(G1)显示的压力值为P11;
S34,计算所述待测高真空泵的抽速值S1,公式为:
S35,重复所述S3,并调整所述S32中每次引入的气体流量Q1′使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点进行测试,获得的高真空泵的抽速分别为S1...Sn,绘制成抽速和压力的曲线,得到被检测真空泵的抽速曲线图。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
根据本发明的一个方案,通过将进气管路同时连接测试管路和校准管路,测试管路连接的第一测试罩和校准管路连接的第二测试罩结构及尺寸不一样,根据不同被检真空泵的大小第一测试罩(VC1)有特定的尺寸,特定尺寸的选择依据被检真空泵的相关标准。第二测试罩是长度约为30cm,直径是25cm的柱形真空容器。低温泵抽速小于5000L/s采用流导法,抽速大于5000L/s的低温泵由于接口大,重量重,如果仍采用流导法会使集成流导法的检测装置操作不方便,加工成本高,故抽速大于5000L/s的低温泵采用流量法。当前流量计最大可提供流量为2×101Pa﹒m3/s,可检测高真空泵最大抽速为200000L/s。本发明是一种可在原位置真空计校准功能的高真空泵抽速(5000L/s~200000L/s)测试装置。
本发明,通过第一真空计作为测量第一测试罩本底压力值P0、第二测试罩本底压力值P0′、第一测试罩的气体压力P11和所述第二测试罩的气体压力P21,采用标准流导元件作为标准真空计校准的参考标准,通过计量标准流导元件的中心小孔的厚度d和直径l,获得其分子流导值C,最终计算获得第一真空计在线校准系数,从而获得被检高真空泵的抽速值。采用标准流导元件作为标准真空计校准的参考标准,真空计无需先在实验室进行校准再使用,避免了真空计在实验室校准后,在使用过程中由于暴露大气引起的灵敏度发生较大变化的问题,避免检测的抽速结果需等效N2的问题,只需通过获得参考标准流导元件对被检测气体的分子流导值即可,简化了装置,提高了测试精度。
采用标准流导元件作为校准真空计的参考标准,用于比较测量获得第一真空计的校准系数,从而获得被检真空泵的抽速,标准流导元件对某种气体的分子流导值是通过公式计算获得,其计算的不确定度不超过1%。
本发明,克服了传统流量法测量抽速等效氮气的不足,将真空计校准功能集成在测试过程中,避免了将真空计送往实验室校准的过程及使用过程中由于暴露大气引起的灵敏度发生较大的变化,避免了采用对称结构测试罩耦合标准流导装置中参考端配置由于大抽速真空泵引入的很大成本问题。基于此提高了测试精度、减小了测量不确定度,降低了测试成本,避免校准真空计和给出等效氮气抽速的结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的高真空泵抽速测试装置的结构连接示意图;
图2为本发明实施例中待测高真空泵的抽速曲线示意图。
附图标记说明:
G1、第一真空计;G2、第二真空计;G3、第三真空计;V1、第一阀门;V2、第二阀门;V3、第三阀门;V4、第四阀门;V5、第五阀门;TMP、待测高真空泵;RP、第一前级泵;pump、流导抽气机组;VC1、第一测试罩;VC2、第二测试罩。
具体实施方式
此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合,附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中,实施例的形状或是厚度可扩大,并以简化或是方便标示。再者,附图中各结构的部分将以分别描述进行说明,值得注意的是,图中未示出或未通过文字进行说明的元件,为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。
此处实施例的描述,有关方向和方位的任何参考,均仅是为了便于描述,而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合,这些特征可能独立存在或者组合存在,本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。
如图1所示,本发明实施例的一种高真空泵抽速测试装置,包括进气管路以及与进气管路相连接的测试管路,以及与测试管路相连接的校准管路。
进气管路包括依次连接的流量系统Q和第五阀门V5。
测试管路包括依次连接的第三阀门V3、第一测试罩VC1、待测高真空泵TMP和第一前级泵RP,第一测试罩VC1上还连接有第二真空计G2。
校准管路包括依次连接的第四阀门V4、第二测试罩VC2、标准流导元件f、抽气机组pump,第二测试罩VC2上还连接有第三真空计G3。
第一测试罩VC1通过第一阀门V1、第二阀门V2与第二测试罩VC2连接,第一阀门V1与第二阀门V2之间连接有第一真空计G1。
第一测试罩VC1与第二测试罩VC2为结构和尺寸均不相同的真空容器,第二测试罩VC2是长度为30cm,直径为25cm的柱形真空容器。
在本实施例中,通过将进气管路同时连接测试管路和校准管路,测试管路与校准管路相连接,得到了一种集成原位置真空计校准功能的高真空泵抽速测试装置,尤其适用于5000L/s~200000L/s抽速范围的测试,通过第一真空计G1分别测量第一测试罩VC1本底压力值P0、第一测试罩VC1的气体压力P11、第二测试罩VC2本底压力值P0′和第二测试罩VC2的气体压力P21,采用标准流导元件作为校准真空计的参考标准,通过计量标准流导元件的中心小孔的厚度d和直径l,获得其分子流导值C,最终计算获得待测高真空泵TMP的抽速值。
将真空计校准功能集成在线测试过程中,用标准流导元件作为参考标准,真空计无需采用特定气体校准,一方面避免了将真空计送往实验室校准的过程及使用过程中由于暴露大气引起的灵敏度发生较大变化的问题,同时只需要获得参考标准流导元件对被检测气体的分子流导值即可,克服了传统测量抽速等效氮气的不足,具有测量结果精度高、装置成本低、测试步骤简单、测试效率高等特点。
如图1所示,在本实施例中,第三阀门V3、第四阀门V4和第五阀门V5三通连接。采用结构不相同的第一测试罩VC1和第二测试罩VC2,第一测试罩VC1用于安装待测高真空泵TMP,第二测试罩VC2用于安装参考标准流导元件f,采用标准流导元件f作为标准真空计校准的参考标准,改变了量值溯源的方式。
优选地,第一真空计G1为副标准电离真空计,测量范围为10-1Pa~10-9Pa。
优选地,第二真空计G2和第三真空计G3均为复合型监测真空计,测量范围均为105Pa~10-8Pa。
优选地,流量系统Q可提供的流量范围为:1×10-8Pa﹒m3/s~2×101Pa﹒m3/s,且流量系统Q提供流量的合成标准不确定度小于2%。
优选地,标准流导元件f设置为薄壁圆形小孔,直径为11mm,厚度为0.2mm,小孔在双面法兰的中心。
如图1和图2所示,本发明实施例还提供一种利用如上的高真空泵抽速测试装置的使用方法,包括:
S1,测量流量系统Q引入的气体流量Q1、第二测试罩VC2的本底压力值P0′、第二测试罩VC2的气体压力P21和标准流导元件f的流导值C,计算第一真空计G1的校准系数A。
S2,测量第一测试罩VC1的本底压力值P0。
S3,根据第一测试罩VC1的本底压力值P0、流量系统Q引入的气体流量Q1′和第一真空计G1的指示值P11和校准系数A,计算待测高真空泵TMP的抽速值。
在本实施例中,S1具体包括:
S11,安装待测高真空泵TMP于第一测试罩VC1上,连接待测高真空泵TMP与第一前级泵RP并对连接接口处进行漏率检测直至满足要求,例如漏率应小于1×10-11Pa·m3/s(如5.5×10-12Pa·m3/s),记录测试环境条件下的温度(如23.0℃)和湿度(如57%),关闭第五阀门V5,打开第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3和第四阀门V4,打开第二真空计G2和第三真空计G3。
S12,打开第一前级泵RP、抽气机组pump的前级泵,对第一测试罩VC1、第二测试罩VC2进行抽气。
S13,在第二真空计G2(如7.9Pa)、第三真空计G3(如8.2Pa)的指示值均小于10Pa后,打开待测高真空泵TMP对第一测试罩VC1及测试管道抽真空,打开抽气机组pump的高真空泵,对第二测试罩VC2及校准管道抽真空。
S14,在第二真空计G2(如2.5×10-2Pa)和第三真空计G3(如3.1×10-2Pa)读数均小于5×10-1Pa后,打开第一真空计G1,在第二测试罩VC2(如8.1×10-5Pa)中压力小于1×10- 4Pa后,关闭第一阀门V1、第三阀门V3和第四阀门V4。
S15,在第二测试罩VC2(如8.9×10-7Pa)中压力小于1×10-6Pa后(用第三真空计G3测量),记录第一真空计V1的显示值P0'(如5.2×10-7Pa),打开第五阀门V5,调节流量系统Q的流量,打开第四阀门V4向第二测试罩VC2中引入大小为Q1(如2.9×10-7Pa·m3/s)的气体流量,在第一真空计G1读数稳定后,记录第一真空计G1显示的压力值为P21(如3.0×10- 5Pa),保持第一真空计G1测量到的第二测试罩VC2内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10- 6Pa范围内。
S16,通过标准流导元件f的小孔厚度d和直径l计算标准流导元件f的流导值C。
标准流导元件f的中心小孔的厚度d和直径l通过计量获得,其计量结果的合成标准不确定度不超过1%。
小孔流导值C的计算公式如下:
其中,A0为小孔的面积;T为气体热力学温度;M为测试使用气体的分子量;R为摩尔气体常数;K1为圆柱孔克劳辛修正系数,对厚度d进行修正;K2为束流效应修正系数;K3为自由程修正系数;K4为锥形圆孔修正系数。
在测试罩内气体基本达到热力学平衡,即K2=1;在测试罩内气体是分子流状态,即自由程修正系数K3=1;由于小孔是精密加工的薄壁小孔,故K4=1;克劳辛修正系数K1用Bemann公式计算:
其中,r为小孔流导元件的半径,则小孔流导值C的计算公式可简化为:
S17,计算第一真空计G1的校准系数A1,公式为:
S18,重复S15和S17,并调整所述步骤S15中每次引入的气体流量Q1使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点校准第一真空计G1,获得的真空计的校准系数分别为A1...An,则第一真空计G1的校准系数的平均值A通过以下公式计算:
相关测试数据如表1所示:
表1
在本实施例中,S2具体包括:
S21,关闭第五阀门V5、第四阀门V4和第二阀门V2。
S22,打开第一阀门V1,在第一测试罩VC1中的压力小于1×10-6Pa后(用第二真空计G2测量,如8.8×10-7Pa),关闭第三阀门V3,值得一提的是,特殊情况下,本步骤中用于关闭第三阀门V3的第一测试罩VC1压力阈值也可根据待测高真空泵TMP可获得的极限真空度或者用户需要测试压力的实际情况而定。
S23,在第一测试罩VC1达到极限真空度(或者抽气12h)后,且在第一真空计G1显示值稳定后,记录第一真空计G1显示的压力值为P0(如2.8×10-7Pa)。
在本实施例中,S3具体包括:
S31,确保第一阀门V1处于开启状态;
S32,打开第五阀门V5,调节流量系统Q的流量,打开第三阀门V3向第一测试罩VC1中引入大小为Q1′的气体流量(如2.0×10-6Pa﹒m3/s),保持第一真空计G1测量到的第一测试罩VC1内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10-6Pa范围内;
S33,在第一真空计G1显示值稳定后,记录第一真空计G1显示的压力值(如3.2×10-5Pa)为P11;
S34,计算待测高真空泵TMP的抽速值S1,公式为:
S35,重复所述步骤S3,并调整所述步骤S32中每次引入的气体流量Q1′使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点进行测试,获得的高真空泵的抽速分别为S1...Sn,绘制成抽速和压力的曲线,得到被检测真空泵的抽速曲线图(即图2)。
相关测试数据如表2所示:
表2
在某一压力点(如5.7×10-3Pa)重复测量6次,获得的高真空泵在某一压力点下的抽速分别为S21、S22、.......S26,测试数据如表3所示:
表3
按照如下公式计算实验标准偏差:
其中,S为标准偏差,n为测试次数,等于6,为抽速平均值。
重复测量不确定度为:
测试过程中,流量引入的不确定度为:
u2=1.5%
测试过程中,温度波动引入的不确定度为:
u3=0.5%
高真空泵抽速测量不确定度uS为:
其中,u4为装置本身的不确定度(3%);
高真空泵抽速测量相对扩展不确定度Urel为:
Urel=2us=7%
在本发明的一个实施例中,优选地,还包括:
S4,待测高真空泵TMP的抽速测试结束后,关闭第一真空计G1、第一阀门V1至第六阀门V5,依次关闭待测高真空泵TMP、第一前级泵RP、流导抽气机组pump、第二真空计G2、第三真空计G3,测试完全结束。
本发明,克服了传统流量法测量抽速等效氮气的不足,将真空计校准功能集成在测试过程中,避免了将真空计送往实验室校准的过程及使用过程中由于暴露大气引起的灵敏度发生较大的变化,避免了采用对称结构测试罩耦合标准流导装置中参考端配置由于大抽速真空泵引入的很大成本问题。基于此提高了测试精度、减小了测量不确定度,降低了测试成本,避免校准真空计和给出等效氮气抽速的结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高真空泵抽速测试装置,其特征在于,包括进气管路以及与所述进气管路相连接的测试管路,以及与所述测试管路相连接的校准管路;
所述进气管路包括依次连接的流量系统(Q)和第五阀门(V5);
所述测试管路包括依次连接的第三阀门(V3)、第一测试罩(VC1)、待测高真空泵(TMP)和第一前级泵(RP),所述第一测试罩(VC1)上还连接有第二真空计(G2);
所述校准管路包括依次连接的第四阀门(V4)、第二测试罩(VC2)、标准流导元件(f)、抽气机组(pump),所述第二测试罩(VC2)上还连接有第三真空计(G3);
所述第一测试罩(VC1)通过第一阀门(V1)、第二阀门(V2)与所述第二测试罩(VC2)连接,所述第一阀门(V1)与所述第二阀门(V2)之间连接有第一真空计(G1);
所述第一测试罩(VC1)与所述第二测试罩(VC2)为结构和尺寸均不相同的真空容器。
2.根据权利要求1所述的高真空泵抽速测试装置,其特征在于,所述第三阀门(V3)、所述第四阀门(V4)和所述第五阀门(V5)三通连接。
3.根据权利要求1所述的高真空泵抽速测试装置,其特征在于,所述第一真空计(G1)为副标准电离真空计,测量范围为10-1Pa~10-9Pa;
所述第二真空计(G2)和所述第三真空计(G3)均为复合型监测真空计,测量范围均为105Pa~10-8Pa;
所述第一测试罩(VC1)和所述第二测试罩(VC2)是结构尺寸不相同的真空容器,所述第一测试罩(VC1)根据不同被检真空泵有特定的尺寸,特定尺寸的选择依据被检真空泵的相关标准,所述第二测试罩(VC2)是长度为30cm,直径为25cm的柱形真空容器。
4.根据权利要求1所述的高真空泵抽速测试装置,其特征在于,所述标准流导元件(f)设置为薄壁圆形小孔,直径为11mm,厚度为0.2mm,小孔在双面法兰的中心。
5.根据权利要求1所述的高真空泵抽速测试装置,其特征在于,所述流量系统(Q)可提供的流量范围为:1×10-8Pa﹒m3/s~2×101Pa﹒m3/s;
所述流量系统(Q)提供流量的合成标准不确定度小于2%。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的高真空泵抽速测试装置的使用方法,其特征在于,所述使用方法包括:
S1,测量所述流量系统(Q)引入的气体流量Q1、所述第二测试罩(VC2)的本底压力值P0′、所述第二测试罩(VC2)的气体压力P21和所述标准流导元件(f)的流导值C,计算所述第一真空计(G1)的校准系数A;
S2,测量所述第一测试罩(VC1)的本底压力值P0;
S3,根据所述第一测试罩(VC1)的本底压力值P0、所述流量系统(Q)引入的气体流量Q1′和所述第一真空计(G1)的指示值P11和校准系数A,计算所述待测高真空泵(TMP)的抽速值。
7.根据权利要求6所述的使用方法,其特征在于,所述S1包括:
S11,安装所述待测高真空泵(TMP)于所述第一测试罩(VC1)上,连接所述待测高真空泵(TMP)与所述第一前级泵(RP)并对连接接口处进行漏率检测直至满足要求,关闭所述第五阀门(V5),打开所述第一阀门(V1)、所述第二阀门(V2)、所述第三阀门(V3)和所述第四阀门(V4),打开所述第二真空计(G2)和所述第三真空计(G3);
S12,打开所述第一前级泵(RP)、所述抽气机组(pump)的前级泵,对所述第一测试罩(VC1)、所述第二测试罩(VC2)进行抽气;
S13,在所述第二真空计(G2)、所述第三真空计(G3)的指示值均小于10Pa后,打开所述待测高真空泵(TMP)对所述第一测试罩(VC1)及测试管路抽真空,打开所述抽气机组(pump)的高真空泵,对所述第二测试罩(VC2)及所述校准管路抽真空;
S14,在所述第二真空计(G2)和所述第三真空计(G3)读数均小于5×10-1Pa后,打开所述第一真空计(G1),在所述第二测试罩(VC2)中压力小于1×10-4Pa后,关闭所述第一阀门(V1)、所述第三阀门(V3)和所述第四阀门(V4);
S15,在所述第二测试罩(VC2)中压力小于1×10-6Pa后,记录第一真空计(V1)的显示值P0′,打开所述第五阀门(V5),调节所述流量系统(Q)的流量,打开所述第四阀门(V4)向所述第二测试罩(VC2)中引入大小为Q1的气体流量,在所述第一真空计(G1)读数稳定后,记录所述第一真空计(G1)显示的压力值为P21,保持所述第一真空计(G1)测量到的所述第二测试罩(VC2)内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10-6Pa范围内;
S16,通过所述标准流导元件(f)的小孔厚度d和直径l计算所述标准流导元件(f)的流导值C;
S17,计算所述第一真空计(G1)的校准系数A1,公式为:
S18,重复所述S15和所述S17,并调整步骤S15中每次引入的气体流量Q1使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点校准所述第一真空计(G1),获得的真空计的校准系数分别为A1...An,则所述第一真空计(G1)的校准系数的平均值A通过以下公式计算:
8.根据权利要求6所述的使用方法,其特征在于,所述S2包括:
S21,关闭所述第五阀门(V5)、所述第四阀门(V4)和所述第二阀门(V2);
S22,打开所述第一阀门(V1),在所述第一测试罩(VC1)中压力小于1×10-6Pa后,关闭所述第三阀门(V3);
S23,在所述第一测试罩(VC1)达到极限真空度后,且在所述第一真空计(G1)显示值稳定后,记录所述第一真空计(G1)显示的压力值为P0。
9.根据权利要求6所述的使用方法,其特征在于,所述S3包括:
S31,确保所述第一阀门(V1)处于开启状态;
S32,打开所述第五阀门(V5),调节所述流量系统(Q)的流量,打开所述第三阀门(V3)向所述第一测试罩(VC1)中引入大小为Q1′的气体流量,保持所述第一真空计(G1)测量到的所述第一测试罩(VC1)内的气体的压力从小到大在10-1Pa~10-6Pa范围内;
S33,在所述第一真空计(G1)显示值稳定后,记录所述第一真空计(G1)显示的压力值为P11;
S34,计算所述待测高真空泵(TMP)的抽速值S1,公式为:
S35,重复所述S3,并调整所述S3中每次引入的气体流量Q1′使测试罩压力从低到高覆盖多个数量级,且每个压力数量级选取三个压力点进行测试,获得的高真空泵的抽速分别为S1...Sn,绘制成抽速和压力的曲线,得到被检测真空泵的抽速曲线图。
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