JJG 462-2004 二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì).pdf

UU場(chǎng)中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程 J J G 4 6 2 -2 創(chuàng) 娜二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)S e c o n d a r y S t a n d a r d I o n i z a t i o n V a c u u m G a u g e s2 0 0 4一 0 9 一 2 1 發(fā)布2 0 0 5 一 0 3 一 2 1實(shí)施國 家 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 驗(yàn) 檢 疫 總 局發(fā)布J J G 4 6 2 - 2 0 0 4場(chǎng).心.心。.。.0.0.護(hù)廣.。.心.0.。.。.。、二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)檢定規(guī)程V e r i fi c a t i o n R e g u l a t i o n o f S e c o n d a r yS t a n d a r d I o n i z a t i o n V a c u u m G a u g e s J J G 4 6 2 -2 0 0 4代替 J J G 4 6 2 -8 6 本規(guī)程經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2 0 0 4 年 0 9 月 2 1 日 批準(zhǔn)，并自2 0 0 5 年0 3 月 2 1 日 起施行。歸 口 單 位:主 要起 草單 位 :參加起草單位:全國壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì)中國計(jì)量科學(xué)研究院大連市計(jì)量檢定測(cè)試所北京興華真空儀表廠本規(guī)程委托全國壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋J J G 4 6 2 - 2 0 0 4本規(guī)程主要起草人 : 于紅燕 趙士燕 曲傳民 參加起草人: 徐 自勇( 中國計(jì)量科學(xué)研究院)( 中國計(jì)量科學(xué)研究院)( 大連市計(jì)量檢定測(cè)試所)( 北京興華真空儀表廠)J J G 4 6 2 - 2 0 0 4目錄1 范圍 ( 1 )2 概述 一(1 )3 計(jì)量性能 要求 ( 2 )3 . 1 控制單元 ( 2 )3 . 2 示值檢定 ( 2 )4 通用技術(shù)要求 ( 2 )4 . 1 控制單元 。 ( 2 )4 . 2 規(guī)管 ( 3 )5 計(jì)量器具控制 ( 3 )5 . 1 檢定條件 ， 一( 3 )5 . 2 檢定項(xiàng) 目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 )5 . 3 檢定方法 ( 4 )5 . 4 檢定結(jié)果的處理 ( 7 )5 . 5 檢定周期 ( 8 )附錄 A 檢定證書 ( 內(nèi)頁)格式 ( 9)附錄 B 檢定結(jié)果通知書 ( 內(nèi)頁)格式 ( 1 0 )附錄 C 檢定記錄單格式 ( 1 1 )I I G 4 6 2 - 2 0 0 4二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)檢定規(guī)程范 圍 本規(guī)程適用于測(cè)量范圍為 ( 5 x 1 0 - 4 一 1 x 1 0 - ) P a 的二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空 計(jì)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。2概 述 二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)由控制單元和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)管 ( 以下簡稱規(guī)管)組成。 二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)的 工作原理 ( 圖1 )是基于一定條件下待測(cè)氣體壓力 P 與氣體的離子流I ; 成正比，計(jì)算公式如下。 1 I ,P =S I ,( 1 )式中 P 待測(cè)氣體壓力， P a S 規(guī)管系數(shù) ，P a - ; I ; 收集極離子流， A ; h 發(fā)射電流 ， A oIct 圖 1 電離真空計(jì)工作原理圖V一加速極對(duì)陰極中心點(diǎn)電壓;價(jià)一陰極中心點(diǎn)對(duì)地電壓;I , 一發(fā)射電流; I ;一收集極離子流;A 一加速極;f 一陰極;C 一收集極當(dāng)檢定規(guī)管系數(shù)時(shí)可把公式 ( 1 )寫成、 = 1 李 P o e( 2 )式中 P o 標(biāo)準(zhǔn)壓力， P a .J J G 4 6 2 - 2 0 0 43 計(jì)量性能要求3 . 1 控制單元 控制單元性能要求見表2 示值檢定2 . 1 以壓力示值表示 壓力示值允許誤差限:士1 0 %2 . 2 以規(guī)管系數(shù)表示 規(guī)管系數(shù)及其允許誤差限: 0 . 1 5 0 P a ( 1 士 1 0 %)4 通 用技術(shù)要求4 . 1 控制單元4 . 1 . 1 二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)控制單元應(yīng)有產(chǎn)品型號(hào)、制造商名稱 、巨 標(biāo)志 、編號(hào)、出廠 日期及保證該真空計(jì)正確使用的標(biāo)志，且不應(yīng)有引起測(cè)量錯(cuò)誤和儀表損壞的缺陷。4. 1 . 24. 1 . 3現(xiàn)象 。4. 1 . 4象 。 2各旋鈕 、開關(guān)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，限位清晰。模擬式儀表的機(jī)械零點(diǎn)正確可調(diào)，不應(yīng)有指針彎曲、卡針和表面刻度不清楚等數(shù)字式儀表顯示讀數(shù)應(yīng)連續(xù)、無疊字、缺字、不亮及影響讀數(shù)的閃、跳動(dòng)等現(xiàn)J J G 4 6 2 - 2 0 0 44 . 2 規(guī)管4 . 2 . 1 規(guī)管應(yīng)有產(chǎn)品型號(hào)、制造商名稱、編號(hào)、出廠日期等標(biāo)志。4 . 2 . 2 規(guī)管外殼、芯柱應(yīng)無裂紋。4 . 2 . 3 規(guī)管外殼內(nèi)壁與電極不應(yīng)有明顯污染或氧化現(xiàn)象。電極裝架應(yīng)牢固，不得有松動(dòng)、歪斜、變形等現(xiàn)象。4 . 2 . 4 規(guī)管的引管長度不小于 8 0 m m，引管直徑不小于 1 8 m m o4 . 2 . 5 新規(guī)管在檢定前應(yīng)先檢查其保存真空度，其值應(yīng)優(yōu)于 2 x 1 0 - 2 P a o4 . 2 . 6 裸規(guī)電極應(yīng)無明顯銹蝕 ，法蘭密封口無損傷。5 計(jì)a 器具控制 計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。5 . 1 檢定條件5 . 1 . 1 檢定設(shè)備5 . 1 . 1 . 1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器 標(biāo)準(zhǔn)裝置通常有靜態(tài)膨脹法、動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法和相對(duì)比較法等真空標(biāo)準(zhǔn)裝置。標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量范圍應(yīng)滿足二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)的檢定范圍。其擴(kuò)展不確定度不大于二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)允許誤差限的 1 / 3 05 . 1 . 1 . 2 其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 a . 直流電流表:( 0 一 3 ) m A, 0 . 2 級(jí)。 b . 數(shù)字電 壓表: 優(yōu)于0 . 0 5 級(jí)，內(nèi)阻R _ - l00&( 其中，R 。 為二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)等效輸人電阻) 。 c . 精密電阻一套:( 1 0 ， 一 1 0 8 ) n ，士 0 . 5 %. d . 標(biāo)準(zhǔn)電阻兩只:l o o n，土 0 . 5 %.5 . 1 . 1 . 3 配套設(shè)備 a . 可調(diào)直流電源:( 0 - 1 0 0 ) V ，在 一 2 2 0 V士 2 2 V的供電和給定負(fù)載情況下，輸出電壓隨時(shí)間的波動(dòng)應(yīng)不超過 士 0 . 1 %，波紋電壓不超過 2 m V o b . 交流穩(wěn)壓電源:1 k W, ( 1 9 0 - 2 4 5 ) V可調(diào)，穩(wěn)定度優(yōu)于士 0 . 5 %. c . 溫度計(jì):( -1 0 一十 5 0 ) 9 c ，分度值優(yōu)于0 . 5 c c o d . 濕度計(jì):3 . 0 級(jí)。5 . 1 . 1 . 4 檢定用氣體為純度不低于 9 9 . 9 %的干燥氮?dú)狻? . 1 . 2 環(huán)境條件5 . 1 . 2 . 1 檢定的環(huán)境溫度為 ( 2 3 士 5 ) C，檢定過程中溫度變化不超過土1 9 c o5 . 1 . 2 . 2 環(huán)境相對(duì)濕度不大于 8 0 %.5 . 1 . 2 . 3 檢定設(shè)備周圍應(yīng)無熱源、 強(qiáng)電磁場(chǎng)和放射性源等外界干擾。5 . 1 . 2 . 4 在檢定過程中，室內(nèi)不應(yīng)有明顯的氣體對(duì)流。5 . 2 檢定項(xiàng) 目 檢定項(xiàng)目見表 2 0d .I G 4 6 2 - 2 0 0 4表 2類別控制單檢定項(xiàng)目首次檢定后 續(xù)檢 定使用 中檢驗(yàn)加速極電壓 ( 對(duì)陰極中點(diǎn))V .麗 電 一 電 源 電 壓 一 220 V 1 2 2V 時(shí) ， 加 速 極 電 壓: 5f 性一 變 化 - 一 一陰極中點(diǎn)電壓 ( 對(duì)地)V ,發(fā)射電流人+_ _ 萬 _一 匡III g I 0 GT 14發(fā)射 電流 一電源電壓 一2 2 0 V( 1 h )土 2 2 V時(shí)，發(fā)射電流變化一 于 一二十 一一一一一一一| l元 穩(wěn)定性 A : 力 從5 x 1 0 - P a 變化到 1 、 1 0 - , P a 時(shí)零點(diǎn)漂移 ( I h )大器零點(diǎn)電源電壓2 2 0 V - 2 2 V時(shí)離子流放 大二一月 f $ hC C a T i T M I1_ ) 7 T (=-1 i一 一 一 一檢定一 規(guī)管系數(shù)恒及 誤差在示值檢定中，如果儀表以壓力示值表示，則檢定 “ 壓力示值誤差”一項(xiàng);如果儀表以規(guī)管系數(shù)表示 ，則檢定“ 規(guī)管系數(shù)值及誤差”一項(xiàng) ?！笆?一號(hào)表示應(yīng)檢項(xiàng) 目;“一”表示可不檢項(xiàng) 目。5 . 3 檢定方法5 . 3 . 1 控制單元5 . 3 . 1 . 1 外觀的檢定 用 目視方法檢查 ，外觀應(yīng)符合 4 . 1 的要求。5 . 3 . 1 . 2 加速極電壓及其穩(wěn)定性的檢定 a . 將控制單元與未啟封的規(guī)管連接，接通電源，按控制單元的使用說明書或技術(shù)要求進(jìn)行預(yù)熱。 注:控制單元也可直接與真空系統(tǒng)上規(guī)管相連接，其系數(shù)真空度應(yīng)優(yōu)于2 x 1 0 - P . b . 按圖 2 所示線路，用數(shù)字電壓表測(cè)出加速極電壓值。其相對(duì)誤差按公式 ( 3 )計(jì)算 。 V。 一 V6= 一x 1 0 0 F 0( 3 )式中V L 電壓表測(cè)出的加速極電壓值，V ; V O 規(guī)定加速極電壓值，V o C . 穩(wěn)定性檢定。改變電源電壓 ( 一2 2 0 V 1 2 2 V ) ，觀察加速極電壓的變化。其相對(duì)誤差按公式 ( 4 )計(jì)算。 4.i .T G 4 6 2 - 2 0 0 4圖2 檢定電極電壓線路圖W一 交 流 穩(wěn) 壓 電 源C 一 控 制 單 元 : r 一規(guī) 管 ; k 一 標(biāo) 準(zhǔn) 電 阻V - 數(shù) 字 電 壓 表V .x 1 0 0%( 4 )式中V , 電源電 壓為一 2 2 0 V時(shí)的加速 極電壓值，V ; V 電源電壓為 一 2 4 2 V( 或 一1 9 8 V )時(shí)的加速極電壓最大值 ( 或最小值) ，V o5 . 3 . 1 . 3 陰極中心點(diǎn)電壓的檢定 按圖 2 所示線路中虛線位置，用數(shù)字電壓表測(cè)出陰極中心點(diǎn)電壓。其相對(duì)誤差按公式 ( 5 )計(jì)算。8 3 = - -V ,V , x 1 0 0 % a( 5 )式中V , 電壓表測(cè)出的陰極中心點(diǎn)電壓值，V ; V f 陰極中心點(diǎn)電壓標(biāo)準(zhǔn)值 ，V o5 31 4 發(fā)射電流示值及其穩(wěn)定性的 檢定 a . 將標(biāo)準(zhǔn)直流電流表 ( 或用數(shù)字電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻并聯(lián))串聯(lián)在圖 3 所示的加速極回路中，將控制單元的發(fā)射電流調(diào)至指定位置 ( 2 m A處) ，觀察標(biāo)準(zhǔn)直流電流表的示值 其相對(duì)誤差按公式 ( 6 )計(jì)算。 ; = I e - IoI 1 00 %( 6 )式中 I o 標(biāo)準(zhǔn)直流電 流表測(cè)得的發(fā)射電流的 標(biāo)準(zhǔn)值， A ; I e 控制單元的發(fā)射電流的示值，A o 卜 . 穩(wěn)定性的檢定。 使控制單元工作 1 h 后 ，觀察發(fā)射電流的示值變化。 改變電源電壓 ( 一 2 2 0 V士 2 2 V ) ,觀察發(fā)射電流的示值變化。 將規(guī)管接至標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量室上，改變系統(tǒng)壓力從 5 x 1 0 - 0 P . 到 1 x 1 0 - 1 p . ，觀察發(fā)射電流的示值變化。其相對(duì)變化量按公式 ( 7 )計(jì)算。 I e一I e6 ， 二 一 I 廠x 1 0 0 %( 7 )J J G 4 6 2 - 2 0 0 4 圖3 檢定發(fā)射電流線路圖 W一交流穩(wěn)壓電源;C一控制單元;A 一標(biāo)準(zhǔn)直流電流表 ( . A表) ;G一規(guī)管式中 I r 發(fā)射電 流的 起始值， A ; I , 發(fā)射電 流變化后的示值，A o5 . 3 . 1 . 5 離子流放大器零點(diǎn)穩(wěn)定性的檢定 a . 將放大器的零點(diǎn)調(diào)至稍高于零位 ( 如2 %刻度位置) 。工作 1 h ，觀察其漂移情況。相對(duì)誤差按公式 ( 8 )計(jì)算。 b 改變電源電壓 ( 一 2 2 0 V土 2 2 V ) ，觀察放大器零點(diǎn)變化情況，其相對(duì)誤差按公式( 8 )計(jì)算。8 6 二 爭 10 0 %( 8 )式中 I 放大器零點(diǎn)的起始值， A ; I , 放大器零點(diǎn)變化后的示值，A ; 人 放大器表盤滿度值， A o5 . 3 . 1 . 6 離子流放大器的示值誤差檢定 a . 采用等效離子流法，按圖4 所示接好線路。首先調(diào)整好放大器指示單元的零點(diǎn)，并將量程開關(guān)撥至最大測(cè)量擋，然后輸人等效離子流。一 一 一 一 一 一 一 二 上 圖4 檢定離子流放大器線路圖 W一交流穩(wěn)壓電源;C一控制單元;D一可調(diào)直流電源;V -數(shù)字電壓表;R -精密電阻 ( 對(duì)靜電計(jì)管的離子流放大器R_ I O R;對(duì)孿生管的差動(dòng)放大器 R-1 0 0 Ro R 。 為放大器輸人電阻)3 0% 6b . 調(diào)節(jié)可調(diào)直流電源，改變等效離子流的大小，使放大器指示單元分別為滿度的，5 0 %, 8 0 %和 1 0 0 %，讀取數(shù)字電壓表示值，求出等效離子流值:J J G 4 6 2 - 2 0 0 4U-R - 獷廳書 U 數(shù)字電壓表示值，V; R 精密電阻值，n; I ; 等效離子流值， A c則離子流放大器的相對(duì)誤差按公式 ( 1 0 )計(jì)算。放大器指示單元的示值 ，等效離子流值，A o旱 10 0 %A;( 9 )( 1 0 )中中式式5 . 3 . 1 . 7 離子流放大器其他各擋的檢定 重復(fù) 5 . 3 . 1 . 6的步驟，根據(jù)公式 ( 1 0 )分別計(jì)算出各擋的示值誤差。5 . 3 . 2 規(guī)管 用目視方法檢查外觀，應(yīng)符合4 . 2的要求。5 . 3 . 3 示值5 . 3 . 3 . 1 將被檢規(guī)管與標(biāo)準(zhǔn)裝置連接。按規(guī)定的程序進(jìn)行操作，使規(guī)管與控制單元處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)測(cè)量室的本底壓力比被檢壓力低兩個(gè)數(shù)量級(jí)以后，即可開始檢定。5 . 3 . 3 . 2 記錄環(huán)境溫度和濕度。5 . 3 . 3 . 3 在 ( 5 x 1 0 - 一 5 x1 0 - 2 ) P a 壓力范圍內(nèi)，由低壓到高壓選取大于或等于5 個(gè)壓力點(diǎn)進(jìn)行檢定。每個(gè)壓力點(diǎn)的測(cè)量次數(shù)不少于 3 次，以平均值作為此壓力點(diǎn)的示值。5 . 3 . 3 . 4 數(shù)據(jù)處理。 a .以壓 力示值 表示 。壓 力示 值誤差按公式( 1 1 )計(jì)算 。P一PoO g= x 1 W % a Po( 1 1 )式中 P 被檢計(jì)測(cè)量得到的 真空度 值， P a ; P o 標(biāo)準(zhǔn)真空度值， P a . b . 以規(guī)管系數(shù)表示。規(guī)管系數(shù) S 按公式 ( 1 2 )計(jì)算?！?= = 青 客 S ;( 1 2 )式中 又 計(jì)算出的第 i 次被檢規(guī)管系數(shù)值， P a - ; S 被檢規(guī)管系數(shù)，P a - o規(guī)管系數(shù)誤差按公式 ( 1 3 )計(jì)算。S q =S o *S1 0 】 %( 1 3 )式中 S M 被檢規(guī)管系數(shù)檢定值中的最大值 ( 或最小值) ， P a - 1 ; S o 被檢規(guī)管系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值， P a - 1 o5 . 4 檢定結(jié)果的處理 按本規(guī)程的規(guī)定和要求 ，檢定合格的二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)發(fā)給檢定證書。檢定不合 7J J G 4 6 2 - 2 0 0 4格的二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)發(fā)給檢定結(jié)果通知書。5 . 5 檢定周期 二等標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)的檢定周期一般不超過 1 年。送檢時(shí)應(yīng)帶齊附件 、使用說明書和近期檢定證書。J J G 4 6 2 - 2 0 0 4附 錄 A檢定證書 ( 內(nèi)頁)格式1 . 加速極電 位 ( 對(duì)陰極中 點(diǎn))V e :誤差: 加速極電壓穩(wěn)定性: 電源電壓 一 2 2 0 V士 2 2 V時(shí)，加速極電壓變化:2 . 陰極中點(diǎn)電位 ( 對(duì)地) V f :誤差:3 . 發(fā)射電子流 I r :誤差: 發(fā)射電流穩(wěn)定性 : 發(fā)射電流的漂移 ( 1 h ) : 電源電壓 一 2 2 0 V土 2 2 V時(shí)，發(fā)射電流變化: 壓力從 5 x 1 0 - 0 P . 變化到 1 x 1 0 - P a 時(shí)發(fā)射電流的變化:4 . 離子流放大器示值誤差: 離子流放大器零點(diǎn)穩(wěn)定性: 離子流放大器零點(diǎn)漂移 ( 1 h ) : 電源電壓 一 2 2 0 V士 2 2 V時(shí)，離子流放大器零點(diǎn)變化: 表 1離子流放大器示值/ P a - A 等效離子流值/ A示值誤差( 或規(guī)管系數(shù)及 誤差) :說明 : J J G 4 6 2 - 2 0 0 4附錄 B檢定結(jié)果通知書 ( 內(nèi)頁)格式1 . 加速極電 位 ( 對(duì)陰極中 點(diǎn))V , :誤差: 加速極電壓穩(wěn)定性: 電源電壓 一 2 2 0 V 1 2 2 V時(shí)，加速極電壓變化:2 . 陰 極中點(diǎn)電 位 ( 對(duì)