專利名稱：一種真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置及其檢驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置，特別涉及一種真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝s及其檢驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
真空斷路器目前在低壓及中壓領(lǐng)域占有極大比例，它是以真空為絕緣和熄弧介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電器。真空斷路器具有安全可靠、壽命長(zhǎng)、維修工作量小、環(huán)境不受污染等優(yōu)點(diǎn)。真空斷路器真空滅弧室內(nèi)的真空度是衡量真空斷路器是否合格的重要標(biāo)志。為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電流的分?jǐn)?br> 和滅弧，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定真空滅弧室內(nèi)的壓強(qiáng)一般不高于6.6X—2Pa。如果真空滅弧室的真空度在有效范圍以外，真空斷路器就不能保證其絕緣性能，或者不能可靠地開(kāi)斷短路電流乃至負(fù)荷電流，從而導(dǎo)致其動(dòng)作失敗，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致真空斷路器完全失效，危及電網(wǎng)安全。真空斷路器的用戶特別關(guān)心運(yùn)行中的真空斷路器滅弧室內(nèi)部真空度。在運(yùn)行環(huán)境及各種隨機(jī)因素的影響，真空斷路器滅弧室內(nèi)部真空度會(huì)逐步下降，因此運(yùn)行中的真空斷路器應(yīng)在數(shù)次開(kāi)斷后或者根據(jù)實(shí)際情況定期進(jìn)行滅弧室真空度的檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，真空滅弧室真空度的測(cè)量方法主要有觀察法、火花計(jì)法、耐壓法、高頻電流開(kāi)斷放電法、吸氣劑顏色變化的判定法、射線法、高頻預(yù)擊穿電流法、電光變換法、耦合電容法、磁控脈沖放電法等。目前真空度測(cè)量結(jié)果重復(fù)性較好的方法是磁控脈沖放電法。其原理是將待測(cè)真空滅弧室置于一定磁場(chǎng)強(qiáng)度的勵(lì)磁線圈中心，同時(shí)在滅弧室電極觸頭兩端施加一定的脈沖高壓，在脈沖磁場(chǎng)和電場(chǎng)的共同作用下，滅弧室內(nèi)的電子與殘余氣體粒子發(fā)生碰撞電離，所產(chǎn)生的離子電流與殘余氣體分子密度(即真空度)存在一定的比例關(guān)系，據(jù)此可折算得滅弧室的真空度?；诖趴孛}沖放電方法可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可以不拆卸定量測(cè)量，實(shí)際制成的儀器在測(cè)量真空度時(shí)存在一定誤差，測(cè)試結(jié)果的精度及誤差需要采用校驗(yàn)。通常的校驗(yàn)可以采用預(yù)先制作一定數(shù)量不同真空度的標(biāo)準(zhǔn)滅弧室樣管，通過(guò)對(duì)這些樣管進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果與樣管標(biāo)準(zhǔn)真空度比對(duì)來(lái)判斷誤差。但實(shí)際樣管很難長(zhǎng)期保存，而且也不能在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)試。
專利96219300.3的"精密壓力真空校驗(yàn)儀"提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，檢測(cè)誤差小，又同時(shí)檢測(cè)壓力表、真空表的精密壓力真空校驗(yàn)儀。專利91220227.0的"便攜式多功能壓力表真空表校驗(yàn)器"以精密壓力表、精密真空表為校驗(yàn)器來(lái)檢定工作壓力表、壓力真空度及真空表用的校驗(yàn)器，它即可以用液體作為工作介質(zhì)，又可以用空氣作為工作介質(zhì)，使校驗(yàn)器核定范圍可達(dá)-0. :K60MPa。上述專利均是對(duì)真空表進(jìn)行校驗(yàn)。專利200810050708. 2 "真空開(kāi)關(guān)真空度校驗(yàn)儀"的真空開(kāi)關(guān)直接通過(guò)三通接口分別連接真空計(jì)和真空標(biāo)定池來(lái)校驗(yàn)真空度，
3真空標(biāo)定池另一端直接連接抽真空裝置來(lái)提供滿足測(cè)試儀校驗(yàn)需要的不同真空度，實(shí)際由于管道流導(dǎo)的不一致，真空計(jì)顯示的真空度與真空開(kāi)關(guān)內(nèi)部的真空度存在一定差異，從而校驗(yàn)結(jié)果也存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種專門針對(duì)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀器進(jìn)行校驗(yàn)的裝置'，該裝置能定量校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀器的測(cè)量誤差，得到不同尺寸真空滅弧室的離子電流一真空度曲線，并實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)重復(fù)校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀器的測(cè)量誤差。
本發(fā)明的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置由未抽真空的真空滅弧室、穩(wěn)壓腔室、對(duì)比腔室、機(jī)械泵、分子泵、隔斷閥、插板閥、進(jìn)氣閥、氮?dú)鈿馄亢驼婵沼?jì)組成。穩(wěn)壓腔室分別通過(guò)管道連接真空滅弧室和對(duì)比腔室，對(duì)比腔室接真空計(jì)，穩(wěn)壓腔室通過(guò)插板閥連接分子泵，分子泵通過(guò)隔斷閥和真空計(jì)連接機(jī)械泵，機(jī)械泵也通過(guò)隔斷閥和管道直接連接穩(wěn)壓腔室，穩(wěn)壓腔室還通過(guò)管道和進(jìn)氣閥連接氮?dú)鈿馄俊?br> 本發(fā)明的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置工作過(guò)程首先由機(jī)械泵直接對(duì)穩(wěn)壓腔室抽氣獲
得低真空，當(dāng)穩(wěn)壓腔室真空壓強(qiáng)達(dá)封iO—'Pa時(shí)，關(guān)閉機(jī)械泵與穩(wěn)壓腔室之伺的連接閥門，開(kāi)啟分子泵，當(dāng)真空滅弧室真空壓強(qiáng)小于6.6X—2Pa時(shí)，微調(diào)插板閥以進(jìn)一步調(diào)節(jié)真空度，同時(shí)適時(shí)將氮?dú)馔ㄈ敕€(wěn)壓腔室中，當(dāng)穩(wěn)壓腔室和真空滅弧室和對(duì)比腔室壓強(qiáng)達(dá)到平衡時(shí)，真空滅弧室的真空也達(dá)到穩(wěn)定，連接在對(duì)比腔室的真空計(jì)顯示的真空度即為真空滅弧室真空度。此時(shí)，可以將真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀連接到真空滅弧室上，讀取測(cè)得的真空度，通過(guò)對(duì)比真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀測(cè)得的真空度和連接在對(duì)比腔室的真空計(jì)顯示的真空度，即可校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀的測(cè)量誤差。需要重復(fù)利用真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀測(cè)量真空度時(shí)，首先關(guān)閉連接到穩(wěn)壓腔室的所有閥門，再將氮?dú)鈿馄恐械牡獨(dú)馔ㄈ敕€(wěn)壓腔室中，當(dāng)連接在對(duì)比腔室的真空計(jì)顯示為大氣壓時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥和氮?dú)鈿馄?，再次重?fù)上述機(jī)械泵和分子泵工作過(guò)程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)真空滅弧室真空壓強(qiáng)小于6.6X—2pa時(shí)，并利用插板閥進(jìn)一步微調(diào)真空度，打開(kāi)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀，讀取測(cè)得的真空度。
本發(fā)明應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)緊湊，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)試，適用于校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀器的測(cè)量誤差，利用該裝置能夠標(biāo)定的最高真空度是10—5Pa。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
圖l為本發(fā)明真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置原理圖，圖中l(wèi)真空滅弧室，2穩(wěn)壓腔室，3
對(duì)比腔室，4第一真空計(jì)，5插板閥，6分子泵，7第一隔斷閥，8第二真空計(jì)，9第二隔斷閥，IO機(jī)械泵，ll進(jìn)氣閥，12氮?dú)鈿馄浚?3磁場(chǎng)線圈，14脈沖高壓輸出線，15待校驗(yàn)真空度測(cè)試儀。
具體實(shí)施例方式
如

圖1所示，本發(fā)明包括未抽真空的真空滅弧室l，穩(wěn)壓腔室2，對(duì)比腔室3，第一、二
真空計(jì)4、 8，插板閥5，第一、二隔斷閥7、 9，分子泵6，機(jī)械泵IO，進(jìn)氣閥ll。真空滅弧室l通過(guò)管道連接穩(wěn)壓腔室2，對(duì)比腔室3連接第一真空計(jì)4，對(duì)比腔室3也通過(guò)管道連接穩(wěn)壓腔室2，穩(wěn)壓腔室2通過(guò)插板閥5連接分子泵6，分子泵6通過(guò)第一隔斷閥7連接第二真空計(jì)8和機(jī)械泵IO，機(jī)械泵10也通過(guò)第二隔斷閥9直接連接穩(wěn)壓腔室2，穩(wěn)壓腔室2也通過(guò)進(jìn)氣閥11連接氮?dú)鈿馄?2。
使用時(shí)，將待校驗(yàn)的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀15通過(guò)脈沖高壓輸出線14連接到未抽真空的真空滅弧室l的電極兩端上，同時(shí)將磁場(chǎng)線圈13纏繞在真空滅弧室1外殼上。將第二隔斷閥9打開(kāi)，開(kāi)啟機(jī)械泵IO，當(dāng)?shù)诙婵沼?jì)8顯示穩(wěn)壓腔室2的真空度達(dá)到10—卞a時(shí)，關(guān)閉第二隔斷閥9，開(kāi)啟第一隔斷閥7和插板閥5，開(kāi)啟分子泵6，當(dāng)?shù)谝徽婵沼?jì)4顯示真空滅弧室1真空壓強(qiáng)小于6.6X—2pa時(shí)附近時(shí)，微調(diào)插板閥5進(jìn)一步調(diào)節(jié)第一真空計(jì)4顯示的真空度，同時(shí)適時(shí)開(kāi)啟進(jìn)氣閥11將氮?dú)鈿馄?2中的氮?dú)馔ㄈ敕€(wěn)壓腔室2中，當(dāng)穩(wěn)壓腔室和真空滅弧室和對(duì)比腔室壓強(qiáng)達(dá)到平衡時(shí)，真空滅弧室l中的真空也達(dá)到穩(wěn)定，連接在對(duì)比腔室3上的第一真空計(jì)4顯示的即為真空滅弧室l此時(shí)的真空度。打開(kāi)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀15，讀取測(cè)得的真空度，通過(guò)對(duì)比測(cè)得的真空度和第一真空計(jì)4顯示的真空度即可校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀15的測(cè)量誤差。其中，要保證對(duì)比腔室3連接穩(wěn)壓腔室2的管道與穩(wěn)壓腔室2連接真空滅弧室1的管道尺寸一致，真空滅弧室1和對(duì)比腔室3連接到穩(wěn)壓腔室2的管道內(nèi)徑要比第一真空計(jì)4連接對(duì)比腔室3的管道內(nèi)徑小，對(duì)比腔室3的容禾只與真空滅弧室l的容積相等，穩(wěn)壓腔室2的容積在真滅弧室1的4倍以上。
需要重復(fù)利用真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀15測(cè)量真空度時(shí)，可以首先關(guān)閉插板閥5和第二隔斷閥9，打開(kāi)進(jìn)氣閥ll，將氮?dú)鈿馄?2中的氮?dú)馔ㄈ敕€(wěn)壓腔室2中，當(dāng)?shù)谝徽婵沼?jì)4顯示為大氣壓時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥11和氮?dú)鈿馄?2，再次將第二隔斷閥9打開(kāi)，開(kāi)啟機(jī)械泵IO，當(dāng)?shù)诙婵沼?jì)8顯示真空壓強(qiáng)達(dá)到l(TPa時(shí)，關(guān)閉第二隔斷閥9，開(kāi)啟第一隔斷閥7和插板閥5，開(kāi)啟分子泵6，微調(diào)插板閥5進(jìn)一步調(diào)節(jié)第一真空計(jì)4顯示的真空度，當(dāng)對(duì)比腔室3上的第一真空計(jì)4顯示為所需的真空度時(shí)，打開(kāi)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀15，讀取測(cè)得的真空度。需要測(cè)量不同尺寸的真空滅弧室l對(duì)應(yīng)的離子電流一真空度曲線時(shí)，只需直接更換真空滅弧室l即可，同時(shí)保證連接穩(wěn)壓腔室2的管道與對(duì)比腔室3連接穩(wěn)壓腔室2的管道尺寸一致即可。
本發(fā)明可以對(duì)各種測(cè)量真空開(kāi)關(guān)真空度的儀器進(jìn)行校驗(yàn)，判定儀器的測(cè)量誤差，可以短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)試，并可以獲得不同尺寸真空滅弧室的離子電流一真空度曲線?？梢詮V泛應(yīng)用于真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)量設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行誤差校驗(yàn)和獲取離子電流一真空度曲線，也可廣泛應(yīng)用于教學(xué)和科研院所，對(duì)真空開(kāi)關(guān)電氣特性與真空度關(guān)系的理論分析和應(yīng)用研究。
權(quán)利要求
1、一種真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置，其特征在于所述裝置包括真空滅弧室(1)，穩(wěn)壓腔室(2)，對(duì)比腔室(3)，第一和二真空計(jì)(4、8)，插板閥(5)，第一和二隔斷閥(7、9)，分子泵(6)，機(jī)械泵(10)和進(jìn)氣閥(11)；真空滅弧室(1)通過(guò)管道連接穩(wěn)壓腔室(2)，對(duì)比腔室(3)連接第一真空計(jì)(4)，對(duì)比腔室(3)并通過(guò)管道連接穩(wěn)壓腔室(2)，穩(wěn)壓腔室(2)通過(guò)插板閥(5)連接分子泵(6)，分子泵(6)通過(guò)第一隔斷閥(7)連接第二真空計(jì)(8)和機(jī)械泵(10)，機(jī)械泵(10)并通過(guò)第二隔斷閥(9)連接穩(wěn)壓腔室(2)，穩(wěn)壓腔室(2)并通過(guò)進(jìn)氣閥(11)連接氮?dú)鈿馄?12)。
2、 按照權(quán)利要求l所述的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置，其特征在于所述的對(duì)比腔室G) 連接穩(wěn)壓腔室(2)的管道與穩(wěn)壓腔室(2)連接真空滅弧室(1)的管道尺寸一致，真空滅 弧室(1)和對(duì)比腔室(3)連接到穩(wěn)壓腔室(2)的管道內(nèi)徑比第一真空計(jì)(4)連接對(duì)比腔 室(3)的管道內(nèi)徑小，對(duì)比腔室(3)的容積與真空滅^i室(i)的容積相等，穩(wěn)壓腔室(2) 的容積為真滅弧室(1)容積的4倍以上。
3、 使用權(quán)利要求1所述裝置的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)方法，其特征在于，將待校驗(yàn) 的真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀(15)通過(guò)脈沖高壓輸出線(14)連接到未抽真空的真空滅弧室(1) 的電極兩端，將磁場(chǎng)線圈(13)纏繞在真空滅弧室(1)外殼上；打開(kāi)第二隔斷閥(9)，開(kāi) 啟機(jī)械泵(10);當(dāng)?shù)诙婵沼?jì)(8)顯示穩(wěn)壓腔室(2)的真空壓強(qiáng)達(dá)到lO^Pa時(shí)，關(guān)閉 第二隔斷閥(9)，開(kāi)啟第一隔斷閥(7)和插板閥(5)，開(kāi)啟分子泵(6)，當(dāng)?shù)谝徽婵沼?jì)(4)顯示真空滅弧室(1)真空壓強(qiáng)小于6.6X—2pa時(shí)，微調(diào)插板閥(5)，同時(shí)開(kāi)啟進(jìn)氣閥 (11)將氮?dú)鈿馄?12)中的氮?dú)馔ㄈ敕€(wěn)壓腔室(2)中，當(dāng)穩(wěn)壓腔室(2)和真空滅弧室(1) 以及對(duì)比腔室(3)三者的壓強(qiáng)達(dá)到平衡時(shí)，真空滅弧室(1)的真空壓強(qiáng)也達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)， 連接在對(duì)比腔室(3)上的第一真空計(jì)(4)所顯示的真空壓強(qiáng)即為真空滅弧室(1)此時(shí)的 真空度；打開(kāi)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀(15)，讀取測(cè)得的真空度，將真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀 (15)測(cè)得的真空度和第一真空計(jì)(4)顯示的真空度比對(duì)，即可校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試 儀(15)的測(cè)量誤差。
全文摘要
一種真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試校驗(yàn)裝置，包括真空滅弧室(1)、穩(wěn)壓腔室(2)、對(duì)比腔室(3)、真空計(jì)、真空閥門和真空泵(6)。測(cè)試校驗(yàn)時(shí)，開(kāi)啟機(jī)械泵(10)；當(dāng)穩(wěn)壓腔室(2)的真空壓強(qiáng)達(dá)到10^-1Pa時(shí)，關(guān)閉第二隔斷閥(9)，開(kāi)啟第一隔斷閥(7)、插板閥(5)和分子泵(6)，當(dāng)?shù)谝徽婵沼?jì)(4)顯示真空滅弧室(1)真空壓強(qiáng)小于6.6×^-2Pa時(shí)，微調(diào)插板閥(5)，同時(shí)向穩(wěn)壓腔室(2)通入氮?dú)?。?dāng)穩(wěn)壓腔室(2)和真空滅弧室(1)以及對(duì)比腔室(3)的壓強(qiáng)平衡時(shí)，比對(duì)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀(15)測(cè)得的真空度和第一真空計(jì)(4)顯示的真空度，即可校驗(yàn)真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀(15)的測(cè)量誤差。
文檔編號(hào)G01L27/00GK101672713SQ20091009315
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者萍 嚴(yán), 濤 邵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所