氦質譜檢漏儀是一種以氦氣作為示漏氣體專門用于檢漏的質譜分析儀器。將氦氣噴到接有氣體分析儀的被檢容器上,若容器有漏孔,則分析儀即有所反應,從而可知漏孔所在及漏氣量大小。氦質譜檢漏儀的內部一般有標準漏孔,可將標準漏孔拆卸進行校準,如果不能單獨校準標準漏孔,就可考慮直接通過氦質譜檢漏儀進行漏率部分的校準,下面由華爾升氦質譜檢漏儀小編針對這種情況下總結氦質譜檢漏儀漏率的校準方法。
氦質譜檢漏儀漏率的校準方法
一、環境條件
校準環境溫度為(23 ± 5) ℃ ,校準過程中室溫變化不超過± 1℃ ,環境相對濕度不大于80% 。校準設備周圍應無明顯的溫差、氣流和強電磁場等外部干擾。環境溫度最好控制在23℃ 附近,因為標準漏孔的出廠標稱漏率對應的環境溫度一般為23℃ 。
二、標準器的選擇
標準器 采 用 滲 氦 型 標 準 漏 孔,漏 率 標 稱 值 在( 10 - 6 ~ 10 - 10 ) Pa·m3 /s,不確定度不大于 10% 。精密玻璃溫度計,測量范圍(0 ~ 50) ℃ ,不確定度 U = 0. 04℃ ,k = 2。
三、校準方法
(1) 漏率校準
① 校準系統的組成
校準系統由標準漏孔、截止閥及需校準的氦質譜檢漏儀組成。
②示值誤差
通電預熱,待氦質譜檢漏儀啟動完成后,采用標準漏孔對氦質譜檢漏儀進行校準,將一經過校準的標準漏孔接入氦質譜檢漏儀系統,運行氦質譜檢漏儀,待漏率示值穩定后,可以讀出標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值,同一標準漏孔測量三次,計算氦質譜檢漏儀示值平均值,從而得到標準漏孔漏率與氦質譜檢漏儀示值平均值的示值誤差。結束后,將其他量級的標準漏孔依次按此方法接入氦質譜檢漏儀系統進行測試,得到氦質譜檢漏儀在每一量級下漏率的示值誤差。
③ 重復性
測量重復性是用實驗標準偏差表征的,本校準方法采用極差法來表征重復性。在示值誤差測量中,每一標準漏孔用氦質譜檢漏儀重復測量三次,可用公式(2)計算氦質譜檢漏儀在該漏率下的重復性。
氦質譜檢漏儀測量數據處理
(1) 漏率示值誤差
①漏率的溫度修正
標準漏孔漏率易受溫度變化影響,溫度對標準漏孔漏率的影響一般為3%/℃ ,所以如果實際環境溫度和標準漏孔證書中溫度不一致,需要將標準漏孔證書中漏率和標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值修正至同一環境溫度下來計算,并在測試結果中加以說明,修正方法如下:
方法一: 將標準漏孔證書中的漏率修正至實際環境溫度下,用標準漏孔證書中的漏率加上或減去溫度對標準漏孔漏率的影響系數計算值;
方法二: 將標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值平均值修正至標準漏孔證書中環境溫度下,用標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值平均值加上或減去溫度對標準漏孔漏率的影響系數計算值。
②漏率示值誤差計算公式:
式中: Qx —標準漏孔漏率值( Pa·m3/s) ;
Qb —氦質譜檢漏儀漏率示值平均值( Pa·m3/s) ;
ΔQ—氦質譜檢漏儀漏率示值誤差( % ) 。
(2) 漏率重復性計算公式
S = Qmax - Qmin
式中: S—漏率重復性 ( % );
Qmax —氦質譜檢漏儀示值漏率最大值( Pa·m3 /s);
Qmin —氦質譜檢漏儀示值漏率最小值( Pa·m3 /s);
C—極差系數,測量次數 n 為 3 時,C = 1.64;
Qx —標準漏孔漏率( Pa·m3 /s) 。
此方法對氦質譜檢漏儀漏率部分進行校準,方法簡單明了,便于實際應用,可操作性強,可以滿足氦質譜檢漏儀漏率性能和使用要求,保證了氦質譜檢漏儀漏率量值準確可靠。