真空技术 真空泵性能测量标准方法 第6部分：低温真空泵 征求意见稿

GB/TXXXXX—ISO21360-6:20231真空技术真空泵性能测量标准方法第6部分：低温真空泵本文件适用于能直接通过法兰安装到真空室的两级氦气闭循环制冷的低温GB/T40344.1-2021真空技术真空泵性能测量标准方法第1部分：总体要求（ISO21360-1：3.1低温真空泵基础压力basepressurecryogenicvacpb注2：在一些应用中（如仅测试降温时间，见5.6也能在低温真空泵泵口的盲板处测得3.2在制造商指定的起始压力下和室温(293K±3K)时启注：仅当关闭粗抽阀不会引起低温真空泵中的压力升高3.3氮气能在短时间内通入低温真空泵，使二级（3.6）温度3.4GB/TXXXXX—ISO21360-6:20232低温真空泵的体积流率下降到初始测试值的50%时，累积抽除的气注：在抽除这部分气体后，低温真空泵仍具有能在10min之内将测试罩内压力抽至小于或等于10-3Pa的能力。3.53.6Q低温真空泵的气体流量pd，pePapbPap1Pap2起始压力PaDmDNmTK本文件中的所有测量均宜使用纯度至少为99.9%（质量浓度）的5.2体积流率（抽速）测量方法5.2.1通则当低温真空泵的入口压力在1min之内GB/TXXXXX—ISO21360-6:20233如果测量过程中，如果引入的气体量超过制造商标明的抽气容量的30%，则宜对力范围内，测试时间不宜超过60min。流量法是在真空泵中应用最广泛的方法之一。当用于气体流量测量的流量计具有足够的精度，该方法适用于整个压力范围和各类规格的真空泵。此方法中，测试罩的类型应符合GB/T40344.1-2021中图1的要求。体积流率应按GB/T40344.1-2021的5.1中描述的流量法测量。当没有合适的气体流量计测量小气体流量时，推荐使用此方法。体积流率应按GB/T40344.1-20215.2.5水蒸气体积流率（抽速）的测量由于获得稳定的水蒸气流量和测量水蒸气压力5.3.1通则最大流量是低温真空泵二级温度能保持在给定温度时，从测试罩流引入入口法兰的最大气体流量了验证制造商给出的参数。因此，测量过程是非破坏性的，不宜用来获取极限值。最大流量应使用5.2.3中规定的流量法测量。当二级温度达到20K，宜在此温度保持稳定，测得的流量即为测试气体的最大流量。测试气体建议为氩气。GB/TXXXXX—ISO21360-6:20234最大流量的测试罩应与GB/T40344.1-2021的5.1.2和5.1.3中描述的流量法测量体积流率时所用的测试罩相同。测试罩应清洁、干燥。此外，应使用20K时测量精度能达到±0.5K的测温传感器测量二级温最大流量的测量步骤应与完全再生后但未经预处理时流量法测量体积流率的步骤相同。将泵连接到测试罩，测试罩中能建立稳定的气流，并测量压力p1。低温真空泵降温完成至少3h后宜开始测试。通过流量计和进气阀或质量流量控制器，持续引入测使二级温度在17K~23K范围内保持稳定。按照这种方式，至少记录6个稳定的流量和二级温度值。每次读数前，一级冷头温度和二级温度应稳定15min建立流量与二级最高温度之间的线性关系。最大流量是二级温度为20K时的流量值。5.4.1概述建议使用氩气和氢气分别代表可凝性气体和吸附性气体。抽气容量测试罩应与GB/T40344.1-2021的5.1.2和5.1.3中采用流量法测量体积流率时所用的测试罩应连续引入小于最大流量且流量恒定的测试气体。定期检查流量和入口压力。对于氩气，宜采用断续法引入测试气体，以确保测试罩内的压力在10min或更短的时间内仍能降至1×10-3Pa已超出抽气容量，宜停止测试。应累积计算每次成功测试时引入的测试气体量。对于氢气，气流宜连续进入测试罩，直到测试罩的入口压力增加到测量开始时入口压力（p1）的两倍。如果测试罩内的压力应在10min或更短的时间内降至小于1×10-3Pa，则计算试验期间被抽走的测试气体的累积量。如果不能达到，则说明已超出抽气容量，宜停止并重复测试。断续法应按如下步骤进行：a)引入一定的恒定气流并保持一段时间；测试报告中应注明测试条件（气体类型、流量、引入时间、停止时间和标准值）。5.5低温真空泵基础压力测量方法应按照GB/T40344.1-2021的5.4测量完整的基础压力。此外，还应在降温完成后的24h内测量压力。低温真空泵的基础压力不是它的极限压力。5.6.1概述GB/TXXXXX—ISO21360-6:20235降温时间是指在制造商规定的启动压力下以及室温下启动低温真空泵，直到二级温度达到20K，这个过程所经历的时间。如果低温真空泵不能在室温下启动，在测试报告中记录启动温度。为了测量降温时间，应按流量法测量体积流率时所用装置将测试罩安装到泵上。注：能选择使用盲板法兰测量降温时间。在低温真空泵泵口处安装盲板测试开始前，应采用粗抽泵将低温真空泵进行再生，以使压力达到制造商规定的预真空要求。关闭粗抽阀，启动低温真空泵（制冷机应开启）。记录二级温度从室温到20K的5.7渡越容量测量方法5.7.1通则与渡越容量相当的氮气，应通过快开阀门经测试罩引入低温真空泵。测试气体宜在3s内引出。如果二级温度保持小于或等于20K，则引入气体的量就是渡越容量值。注：渡越容量的测试方法旨在验证制造商提供的数据，因此它是无损测测量设置如图1所示，使用GB/T40344.1-2021图1中所示的测试罩。为了避免测试气体在膨胀过程引入测试罩，充气室和测试罩之间的阀门应具有足够的流导，并且应快速完全打开。或者，测试罩本身也可用作充气室。测量装置如图2所示。在这种情况下，应使以将98%的气体量在3s内引入测试罩。建议使用响应时间小于0.1s的温度测量系统灵敏监测温度变化。GB/TXXXXX—ISO21360-6:20236低温真空泵和测试罩应处于平衡状态。充气室体积为Va，将氮气充入其中直至合适的压力（pa）[渡越容量估计值与充气室体积（Va）的比值]。充气室内的氮气温度宜与在环境温度下保持平衡大于GB/TXXXXX—ISO21360-6:20237或等于5min，记录充气室内压力和二级温度。打开快开阀，并监测二级温度和测试罩中的压力。测试期间，如果二级最高温度（Tmax）小于或等于20K时，本次测量能视为有效。如果二级温度高于20K，宜降低渡越容量值。重复测量3次。在二级温度最高时，记录气体量（qcvqcv=paVa）。应认定应使用完全再生的低温真空泵进行测试。3次测量之间，低温真空泵不宜每次都进行再生。参数（6.5）和真空泵性能参数（6.6）。6.2一般信息测试报告应包含以下一般信息：a)测试数据和测试地点；b)声明本文件中所列数据均按GB/T40344.6-XXXX计算获得；6.3待测泵参数测试报告应包含以下待测泵参数：a)低温真空泵的类型和产品号/序列号；6.4测试设备和条件测试报告应包含以下有关测试设备和条件的信息：b)测试泵上游入口法兰的密封型式；6.5测试参数测试报告应包含以下测试参数：测试报告应包含以下性能参数（如果适用a)体积流率（测试气体：氮气、氩气、氢气GB/TXXXXX—ISO21360-6:20238）；）；1010GB/TXXXXX—ISO21360-6:20239的饱和蒸气压远小于测试罩内的压力，水蒸气的冷凝系数（c）接近1。因此，水蒸气的体积流率与冷凝面积之间的数值关系是确定的。一般情况下，水蒸气体积流率（qv）应按冷凝板面积计算，如公式qv=36.4AC···········································qv——水蒸气的体积流率，单位为m3·s-1；A——水蒸气冷凝板所在的低温真空泵入口面积，单位为m2；C——水蒸气的冷凝系数；T——水蒸气的温度，单位为K；M——水蒸气的分子质量，单位为g/