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產(chǎn)品簡介
詳細介紹
甲烷流量計 作為一種用于氣體的質(zhì)量流量進行測量和控制的儀器，氣體質(zhì)量流量計廣泛應用半導體微電子工業(yè)、特種材料研制、化學工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán) 保和真空等多種領域的科研和生產(chǎn)中有著重要的應用[1]。為了保證質(zhì)量流量計測量的可靠性，國內(nèi)外許多實驗室都建立了校準質(zhì)量流量計的標準裝置，采用的工 作原理主要有定容法[2]和恒壓法，將氣體質(zhì)量流量計流出的被校流量引入定容室，測量單位時間內(nèi)定容室內(nèi)壓力變化而獲得標準流量的方法就是定容法；將氣體質(zhì)量流量計流出的被校流量引入變?nèi)菔?，測量單位時間內(nèi)壓力不變情況下變?nèi)菔殷w積變化而獲得標準流量的方法就是恒壓法。由于恒壓法校準裝置結(jié)構(gòu)復雜，操作負 責，不易推廣；定容法校準裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，因此氣體質(zhì)量流量計的校準主要采用定容法。
甲烷流量計校準原理及裝置
2.1 校準原理定容法校準氣體微流量流量公式為公式（1）[3]：
（1）
由于該方法主要校準的是質(zhì)量流量計，需要將流量單位轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量單位sccm（1ATM，參考溫度為0℃，標準毫升每分鐘），1sccm約為1.7×10-3Pam3/s。
忽略校準過程中的溫度變化，可得[4]：
（2）
式中 Q———氣體質(zhì)量流量
T———校準室內(nèi)氣體溫度
Δp———校準室壓力差
Δt———氣體填充系統(tǒng)的時間間隔
V———系統(tǒng)總體積
2.2 校準裝置
圖1為采用定容法校準氣體質(zhì)量流量計的氣體微流量標準裝置工作原理圖，整套裝置由計算機程序控制，實現(xiàn)校準過程的全自動化操作。
圖1 氣體微流量標準裝置
機械泵是系統(tǒng)的主抽泵，用于對校準室抽氣。校準室是體積為8842.24ml的圓柱型不銹鋼容器。主標準器為120型電容薄膜規(guī)測量校準室 內(nèi)氣體壓力。鉑電阻溫度計用于測量校準室內(nèi)溫度。閥門（V1～V13）用于連接或斷開管道。高壓氣瓶（C1～C3）用于提供和回收校準氣體供氣。壓力表1 表2測量氣瓶壓力。MFC為被校質(zhì)量流量計。該裝置測量范圍為（1×10-3～10）Pam3/s，不確定度小于1.2%。
計量特性研究
3.1 質(zhì)量流量計的重復性研究
通常重復性定義為在相同的測量條件下，對同一被測量連續(xù)進行多次測量所得結(jié)果之間的*性[5]。重復性通常用采用貝賽爾公式法計算相對實 驗標準偏差表征。通過對3支質(zhì)量流量計的多次重復校準，質(zhì)量流量計有較好的重復性，從表1可以看出，質(zhì)量流量計6次重復測量過程中，平均修正因子相對實驗 標準偏差小于1.0%。
3.2 質(zhì)量流量計線性研究
在質(zhì)量流量計全量程范圍內(nèi)，設定全量程的10%，20%，40%，60%，80%，*點，測量各個點上質(zhì)量流量計的修正因子，并用相 對實驗標準偏差表征。通過對3支質(zhì)量流量計的多次重復校準，質(zhì)量流量計有較好的線性，從表2可以看出，質(zhì)量流量計全量程范圍內(nèi)，修正因子相對實驗標準偏差 小于1.0%。
