CN217765351U - 电离真空变送器检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电离真空变送器检测装置，包括依次连接的氮气源、稳压室、校准室、被测电离真空变送器；所述稳压室还分别与第一机械泵、电容薄膜真空计连接；所述校准室还与监测电离真空计连接；所述校准室、磁悬浮分子泵、电阻真空计、分子泵、第二机械泵依次连接；所述被测电离真空变送器还分别与电源、电压表连接。本实用新型无需使用真空仪表，直接获取电离真空变送器在对应环境参数下的电压值，简化了电离真空变送器的校准工作；通过电离真空变送器的输出电压与对应的真空度之间的关系，对不确定度进行了评定，确保了校验的准确性和有效性。

Description

电离真空变送器检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电离真空变送器检测装置，属于电离真空变送器校准技术领域。

背景技术

真空变送器是指将压力变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。电离真空变送器原理基于待测气体的压力与气体电离产生的电流呈正比关系，输出信号一般为电压信号，主要应用于高真空和超高真空测量。变送器可通过与显示器连接来显示真空压力，也可通过输出电压信号至PLC系统实现自动化控制，克服了传统的真空规管必须和显示器连接才能读取真空压力的缺陷，有效地降低了安装，设置和集成的复杂性。广泛用于半导体、电子元件、真空炉、冷冻干燥、真空冶炼、真空镀膜等各种制造设备的高真空系统的压力测量和控制。

目前电离真空变送器都是和真空仪表配套进行校准，单独的电离真空变送器还无法进行量值溯源，而很多真空系统的仪表都是无法拆卸的，导致电离真空变送器的校准工作很不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电离真空变送器检测装置，无需使用真空仪表，直接获取电离真空变送器在对应环境参数下的电压值，以便于通过电离真空变送器的输出电压与对应的真空度之间的关系，对不确定度进行了评定。

本实用新型采取以下技术方案：

一种电离真空变送器检测装置，包括依次连接的氮气源1、稳压室3、校准室8、被测电离真空变送器20；所述稳压室3还分别与第一机械泵5、电容薄膜真空计6连接；所述校准室8还与监测电离真空计10连接；所述校准室8、磁悬浮分子泵11、电阻真空计13、分子泵14、第二机械泵17 依次连接；所述被测电离真空变送器20还分别与电源21、电压表连接。

优选的，所述电压表为数字多用表22。

进一步的，所述第一机械泵5与稳压室3之间设有第一手动阀门4；所述磁悬浮分子泵11与分子泵14之间设有第二手动阀门12；所述分子泵14 与第二机械泵17之间设有第三手动阀门16；所述校准室8与被测电离真空变送器20之间设有第四手动阀门19。

更进一步的，所述氮气源1与稳压室3之间设有第一针阀2；所述稳压室3与校准室8之间设有第二针阀7。

本实用新型的有益效果在于：

1)无需使用真空仪表，直接获取电离真空变送器在对应环境参数下的电压值，简化了电离真空变送器的校准工作；

2)可对电离真空变送器进行校准，并通过电离真空变送器的输出电压与对应的真空度之间的关系，对不确定度进行了评定，确保了校验的准确性和有效性。

3)以某种电离真空变送器为例，测量结果的扩展不确定度为0.02V (k＝2)。结果表明，该装置可以很好地完成对电离真空变送器的校准。

附图说明

图1是电离真空变送器校准装置的结构示意图。

图中，1.氮气源；2第一针阀；7.第二针阀；3.稳压室；4.第一手动阀门；12.第二手动阀门；16.第三手动阀门；19.第四手动阀门；5.第一机械泵；17.第二机械泵；6.电容薄膜真空计；8.校准室；9.下游室；10.监测电离真空计；11.磁悬浮分子泵；13.电阻真空计；14.分子泵；15.储气罐； 18.磁悬浮转子真空计；20.被校电离真空变送器；21.电源；22.数字多用表。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

图1为电离真空变送器校准装置。该校准装置输入部分采用动态比较法，主要由氮气源1、稳压室3、分子泵14、机械泵5/17、校准室8、下游室9、电离真空计13、电容薄膜真空计6、磁悬浮转子真空计18、磁悬浮分子泵11组成，其中磁悬浮转子真空计18显示校准室标准压力，测量范围为(10^-4-10^-1)Pa；输出部分由电源和数字多用表组成，其中电源为电离真空变送器20提供电压，数字多用表22采集变送器在校准室标准压力下的直流电压信号。

一、操作步骤：

被校变送器需在实验室放置2h以上才可以进行校准，依据制造商的建议或客户要求的方向(垂直、水平或任意，默认为垂直安装)将被校准变送器20安装在如图1所示装置的校准室上，连接被校变送器的过渡管道应尽量短，按照产品说明书给被校准变送器正确接上直流电源，并在变送器的输出端接上电压表。

电离真空变送器校准总共分为三步，第一步通过控制机械泵、分子泵、磁悬浮分子泵，让校准室内压力小于1×10^-6Pa，即小于被测量程下限的1％；第二步通过稳压室向校准室提供一定压力的真空度；第三步测量变送器在此真空度下的输出电压。具体操作步骤如下：

1)打开被校变送器20与校准室间8的阀门19，启动机械泵17和阀门 16、12，先对校准室进行粗抽。此步骤将被校变送器与校准室连通，对校准室进行预抽，为开启分子泵获得高真空做准备。

2)抽到电阻真空计13示值小于等于10Pa时，启动分子泵14，待分子泵14满转时，启动磁悬浮分子泵11。此步骤开启分子泵和磁悬浮分子泵，让校准室获得高真空。

3)启动机械泵5，打开阀门4，排空稳压室3内的气体。待电容薄膜真空计6示值小于10Pa时，关闭阀门4，打开氮气源1，调节针阀2，使稳压室3压力稳定在2000Pa左右。该步骤为给校准室提供稳定的氮气源做准备。

4)待监控电离真空计10示值小于等于1×10^-6Pa时，调节针阀7，使校准室压力由低到高逐个建立所需要的校准点，分别记录磁悬浮转子真空计18示值和数字多用表22示值，10^-4Pa～10^-1Pa四个数量级各选取不少于 3个校准点。此步骤为由低到高稳定调整校准室内压力，记录电离真空变送器在不同真空度下的电压输出值。

5)校准完毕后，关闭针阀7，阀门4，机械泵5，按顺序关闭磁悬浮转子泵11，阀门12，分子泵14，阀门16，机械泵17，关闭电源。

二、不确定度分析：

需要说明的是，下方不确定度分析，是举例说明采用了本实用新型直接获取电离真空变送器在对应环境参数下的电压值这一特性，完成的电离真空变送器的校准工作。具体分析过程与本实用新型的硬件构造之间没有必要性的对应关系。

Claims (4)

1.一种电离真空变送器检测装置，其特征在于：

包括依次连接的氮气源(1)、稳压室(3)、校准室(8)、被测电离真空变送器(20)；

所述稳压室(3)还分别与第一机械泵(5)、电容薄膜真空计(6)连接；

所述校准室(8)还与监测电离真空计(10)连接；所述校准室(8)、磁悬浮分子泵(11)、电阻真空计(13)、分子泵(14)、第二机械泵(17)依次连接；

所述被测电离真空变送器(20)还分别与电源(21)、电压表连接。

2.如权利要求1所述的电离真空变送器检测装置，其特征在于：所述电压表为数字多用表(22)。

3.如权利要求2所述的电离真空变送器检测装置，其特征在于：所述第一机械泵(5)与稳压室(3)之间设有第一手动阀门(4)；所述磁悬浮分子泵(11)与分子泵(14)之间设有第二手动阀门(12)；所述分子泵(14)与第二机械泵(17)之间设有第三手动阀门(16)；所述校准室(8)与被测电离真空变送器(20)之间设有第四手动阀门(19)。

4.如权利要求3所述的电离真空变送器检测装置，其特征在于：所述氮气源(1)与稳压室(3)之间设有第一针阀(2)；所述稳压室(3)与校准室(8)之间设有第二针阀(7)。

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