正壓漏孔校準技術的發展概況
介紹了國內外正壓漏孔校準技術的研究概況，對校準裝置的原理和組成進行了詳細說明，對采用的校準方法進行了分析和討論。以此為基礎，歸納總結了正壓漏孔校準技術中所涉及的關鍵技術，分析了技術發展的總體趨勢，并對我國正壓漏孔校準技術的研究工作提出了建議。
正壓檢漏是檢漏技術的一個重要研究方向，已經在載人飛船、運載火箭、衛星等為代表的型號研制任務中發揮了重要作用，同時也在制冷、機械、汽車等民用領域被廣泛地采用。正壓漏孔是正壓檢漏時的漏率標準，其校準的準確性直接關系到正壓檢漏的質量，因此得到了廣泛的關注。
正壓檢漏技術與真空檢漏技術相比，具有被檢件不用抽真空、工作狀態和檢漏狀態可保持一致等優點，同時也帶來了新的問題。第一，在正壓檢漏中, 被檢容器內壓力在1×105 Pa 以上,容器內氣體分子多, 壓力受溫度影響大。壓力的變化不僅要考慮通過漏孔的質量泄漏, 更要考慮與環境的熱能交換。換言之，就是正壓檢漏及正壓漏孔校準受溫度的影響較為嚴重。而真空檢漏壓力一般在1 Pa 及以下,受溫度影響小;第二，正壓檢漏往往需要在不同的壓力條件下進行，所以也必須對正壓漏孔在該條件下進行校準。而真空漏孔一般的校準條件是進口壓力為一個大氣壓，出口壓力為真空，狀態較為簡單;第三，和真空檢漏一般使用氦氣不同，正壓檢漏往往可以使用氦氣、空氣、氮氣等氣體，所以需要用不同氣體對正壓漏孔進行校準。正是由于以上原因，對正壓漏孔的校準技術提出了新的、更高的要求，需要進一步開展研究工作，提出測量范圍寬，不確定度小的正壓漏孔校準方法，研制校準裝置。同時，真空漏孔和正壓漏孔的校準是不同壓力條件下的漏率校準，所以真空漏孔的校準技術也很值得借鑒。
本文介紹了國內外有關正壓漏孔校準技術的研究現狀，對各種校準裝置和校準方法進行了比較和討論，對關鍵技術進行了說明，對今后的研究工作提出了自己的看法，希望對我國的正壓漏孔校準及正壓檢漏工作能有所幫助。
1、國外研究狀況
介紹了德國物理技術研究院(PTB)、瑞士BALZERS 公司、美國材料與測試學會(ASTM)和歐洲標準化委員會(ECS)等國外正壓漏孔校準技術的研究概況。
http://203scouts.com/leakhunting/032890.html
2、國內技術狀態
介紹了中國計量院(NIM)、上海計量測試技術研究所、清華大學、航天科技集團一院蘭州物理研究所(LIP)等國內正壓漏孔校準技術的研究概況。
http://203scouts.com/leakhunting/032891.html
3、分析和討論
從國內外的研究現狀可以看到，用恒壓法校準正壓漏孔是各國計量機構主要研究的方向，恒壓法與定容法相比，具有更低的測量下限和更小的測量不確定度，這正是研制計量標準所追求的最終目的。另外，校準裝置的自動化水平越來越高，可以在校準過程中實現計算機控制并得到最終的測量結果，提高了工作效率，減少由人為操作帶來的不確定性影響。在恒壓法校準裝置的研究中，普遍采用差壓式電容薄膜規測量壓力變化，用活塞在變容室中平動來保持壓力恒定，并采取恒溫措施以保證校準裝置的溫度穩定。恒壓法的關鍵技術是，第一，設計大小適合的變容室容積，一般要小于10 mL，最好能在7 mL 左右,這是提高流量測量下限、降低氣體累計時間的前提;第二，應使用直徑小的細活塞，并保證活塞與校準系統的動密封連接不漏氣。一般活塞直徑應小于1 mm，理想的直徑是0.8 mm。同時，活塞的最小運動速度應小于1×10- 5 m/s，以實現微小的容積變化。這樣可以將測量下限延伸到5×10- 7 Pa·m3/s 及以下，并大大縮短測量時間;第三，實現良好的恒溫，減小溫度變化引入的測量誤差。目前商品化的正壓漏孔的漏率基本在10- 7 Pa·m 3/s 量級，采用恒壓法是較為適合的方法，這種方法兼顧了測量精度和工作效率，可以作為主要的研究方向。
對于進一步延伸正壓漏孔的測量下限而言，動態比較法具有較大的潛力，但需要進一步研究四極質譜計的靈敏度、穩定性和非線性等問題。定容法具有裝置結構簡單，成本低的優點，可以在測量較大漏率的正壓漏孔時發揮作用。另外，對于不同狀態下的正壓漏孔漏率的校準也受到了關注。如在不同的進、出口壓力條件下，不同的實驗氣體下，正壓漏孔的漏率都會發生變化。如何找到一種實用的修正技術，滿足實際工作中的使用要求，同時降低校準的工作量，這是一個重要的研究和發展方向。
真空標準的國際比對是真空計量發展的一個重要階段，目前已經在全壓力、真空漏率等方面開展了工作，并且已經取得了很多研究成果。對于正壓漏孔校準技術而言，也需要采用不同方法、標準對傳遞標準漏孔進行漏率的比對，實現國內、國際的技術交流和量值比較，不斷提高正壓漏孔的校準水平。
4、結論
正壓漏孔的校準水平直接影響正壓檢漏的質量， 得到了廣泛重視， 以德國PTB、瑞士Balzers、中國計量院、蘭州物理研究所等為代表的國內外研究機構均建立了正壓漏孔校準裝置。目前主要采用的校準方法有恒壓法、定容法和動態比較法等三種方法，可以覆蓋(10-3~10- 7 )Pa·m3/s范圍內正壓漏孔漏率的校準。其中恒壓法具有測量下限低，測量效率高，測量不確定度小等優點，是世界各國主要研究的方向。在今后的研究工作中，面臨的主要問題是如何進一步將測量下限延伸至10-8 Pa·m3/s 量級，目前來看，這個問題的解決還有賴于新方法和新技術的提出。建議我國積極和國外研究機構開展正壓漏孔漏率的比對工作，充分的進行技術交流，相互借鑒研究經驗，實現正壓漏孔校準技術的較快發展。
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