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原文传递一种真空设备放气取样方法

专利名称：	一种真空设备放气取样方法
摘要：	本发明公开了一种真空设备放气取样方法，包括测试装置抽空除气，使其满足放气本底要求；进行放气量测量；进行放气成分取样。本发明能够获得高真空设备单位时间内等效标准环境条件下放气量。本发明能够进行高真空设备内放出气体成分的全收集。本发明使用分子泵及液氮冷阱，有效减少了装置内的油蒸汽等污染物，同时通过除气，减少了装置放气对测量、取样的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	核工业理化工程研究院
发明人：	赫梓宇;王永华;赵伟利;李震
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910232045.4
公开号：	CN110057629A
代理机构：	天津市宗欣专利商标代理有限公司
代理人：	王龑
分类号：	G01N1/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	300180 天津市河东区津塘路168号
主权项：	1.一种真空设备放气取样方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）向液氮冷阱（17）中注入液氮使其完全冷冻，直至测量取样结束，取样器（10）维持常温状态；（ⅱ）启动机械泵（12），依次开启Ⅵ号阀门（14）、Ⅷ号阀门（16）、Ⅻ号阀门（24）、ⅩⅣ号阀门（26）、Ⅹ号阀门（19）、Ⅺ号阀门（22）、ⅩⅢ号阀门（25）、Ⅲ号阀门（6）、当Ⅰ号真空计（5）压力降至100Pa以下，关闭Ⅷ号阀门（16），开启Ⅶ号阀门（15）、Ⅸ号阀门（18）转由经过液氮冷阱（17）进行抽空；（ⅲ）开启Ⅳ号阀门（8）、Ⅴ号阀门（11），打开取样器（10），待Ⅲ号真空计（23）压力降至100Pa以下，启动Ⅱ号分子泵（13）对装置进行长时间深抽除气；（ⅳ）待除气完成后，关闭Ⅳ号阀门（8）、Ⅴ号阀门（11）、取样器（10），封闭取样组件；（ⅴ）启动Ⅰ号分子泵（7）抽空，Ⅰ号分子泵（7）升至额定转速稳定运行且Ⅱ号真空计（21）读数P不再变化后，关闭Ⅲ号阀门（6）、Ⅹ号阀门（19）、Ⅻ号阀门（24），形成封闭容器；（ⅵ）记录此时Ⅱ号真空计（21）读数P，开始计时，测量时间t，达到指定时间t后，关闭ⅩⅢ号阀门（25），待Ⅱ号真空计（21）读数稳定后，记录此时Ⅱ号真空计（21）读数Pb，使用公式Qb=（Pb-P）V/t计算装置放气量本底Qb；（ⅶ）计算Qb小于10-6Pa•m3/s，重复测试放气量本底Qb，两次测量数据相差小于10%，获得稳定放气本底；（ⅷ）依次开启Ⅹ号阀门（19）、ⅩⅢ号阀门（25），当Ⅰ号真空计（5）读数小于0.1Pa，开启Ⅱ号阀门（4），观察高真空设备（3）无异常后，封闭Ⅰ号阀门（2）；（ⅸ）待Ⅰ号真空计（5）读数不再下降，开启Ⅲ号阀门（6），同时关闭ⅩⅣ号阀门（26）、Ⅹ号阀门（19），此时Ⅱ号真空计（21）读数为Pf0，开始计时，测量时间tf，达到指定时间tf后，关闭ⅩⅢ号阀门（25）；（ⅹ）开启ⅩⅣ号阀门（26），关闭Ⅲ号阀门（6），待Ⅱ号真空计（21）读数稳定后，记录此时Ⅱ号真空计（21）读数Pf，使用公式Qf=（Pf- Pf0）V/tf计算高真空设备放气量Qf；（ⅹⅰ）测试完成后，开启Ⅰ号阀门（2），封闭Ⅱ号阀门（4），开启ⅩⅢ号阀门（25）、Ⅹ号阀门（19），对装置进行深抽除气，当真Ⅱ号真空计（21）读数降至0.1Pa以下且不再下降，关闭Ⅹ号阀门（19）、Ⅺ号阀门（22）结束除气；（ⅹⅱ）在步骤（ⅳ）封闭取样组件后，使用液氮罐（9）将取样器（10）完全冷冻；（ⅹⅲ）根据高真空设备（3）放气量Qf、需要采集的气体样品压力Pq及取样器容积Vq计算取样时间tc，公式为tc=PqVq/Qf；（ⅹⅳ）依次开启Ⅳ号阀门（8）、取样器（10）、Ⅱ号阀门（4），封闭Ⅰ号阀门（2）；（ⅹⅴ）开启Ⅲ号阀门（6），关闭ⅩⅣ号阀门（26）开始计时，当时间达到tc时，关闭Ⅳ号阀门（8）及取样器结束取样；（ⅹⅵ）以上过程结束后开启Ⅰ号阀门（2），封闭Ⅱ号阀门（4），关闭所有阀门，停止Ⅰ号分子泵（7）、Ⅱ号分子泵（13），当分子泵完全停止运转，关闭机械泵（12）。 2.根据权利要求1所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述高真空设备（3）与放气量测量组件相连，所述放气量测量组件包括与高真空设备（3）连通的Ⅱ号阀门（4）、Ⅰ号真空计（5）、Ⅲ号阀门（6），所述Ⅲ号阀门（6）与Ⅰ号分子泵（7）连通，所述Ⅰ号分子泵（7）与ⅩⅢ号阀门（25）、Ⅺ号阀门（22）、Ⅱ号真空计（21）、放气量测量容器（20）串联。 3.根据权利要求2所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述放气量测量容器（20）两端并联有取样组件，所述取样组件包括依次串联的Ⅲ号真空计（23）、Ⅳ号阀门（8）、取样器（10）、Ⅴ号阀门（11）。 4.根据权利要求3所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述取样器（10）置于液氮罐（9）中。 5.根据权利要求4所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述高真空设备（3）、Ⅰ号分子泵（7）、Ⅱ号真空计（21）、放气量测量容器（20）、取样器（10）还与抽真空组件连通。 6.根据权利要求5所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述抽真空组件包括机械泵（12），所述机械泵（12）与Ⅱ号分子泵（13）连通，所述Ⅱ号分子泵（13）通过Ⅵ号阀门（14）、Ⅶ号阀门（15）与液氮冷阱（17）连通，所述液氮冷阱（17）通过Ⅸ号阀门（18）、Ⅹ号阀门（19）与放气量测量容器（20）连通。 7.根据权利要求6所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述取样组件一端与ⅩⅢ号阀门（25）、Ⅺ号阀门（22）之间的管路接通，另一端与Ⅸ号阀门（18）、Ⅹ号阀门（19）之间的管路接通。 8.根据权利要求7所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述Ⅵ号阀门（14）、Ⅶ号阀门（15）之间设置有抽真空支管路，所述抽真空支管路另一端与Ⅱ号阀门（4）、Ⅲ号阀门（6）之间的管路连通。 9.根据权利要求8所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述抽真空支管路上设置有ⅩⅣ号阀门（26）、Ⅷ号阀门（16）。 10.根据权利要求9所述的一种真空设备放气取样方法，其特征在于：所述抽真空支管路上还设置有Ⅰ号分支管和Ⅱ号分支管，所述Ⅰ号分支管上设置有Ⅻ号阀门（24），所述Ⅰ号分支管与ⅩⅢ号阀门（25）、Ⅺ号阀门（22）之间的管路接通，所述Ⅱ号分支管与Ⅸ号阀门（18）、Ⅹ号阀门（19）之间的管路接通。
所属类别：	发明专利