中惠普高精度小微气体流量发生器

北京中惠普分析技术研究所 一种可测量小微气体流量且测量准确度很高的气体流量发生器。其发生器的核心组件为一副竖直的活塞系统，
活塞筒中部开一侧孔，上下两端各有一个活塞环，侧孔外接补偿容器。文章对发生器的工作压力、输出流量、
流量平衡、补偿过程等进行研制和研究，给出发生器的工作原理、设计方案、工作步骤、设计要点等，并进行定位和总结。
随着国家产业结构转型升级，节能环保意识和对产品质量要求的提高，小微流量的应用越来越多。
为了适应现有应用技术的需求，设计研制了一种可测量小微流量且测量准确度高的小微气体流量发生器。
工作原理
气体流量发生器的核心组件为一竖直的活塞系统；活塞筒带侧孔，实际上等于上、下两个活塞，避免了工作活塞环（下活塞环）
的开口直接与大气相通；当补偿容器中的气体通入腔体环形凹槽中，凹槽向上部份的微小泄漏量为无效值，不在计量中；
采用补偿容器的流量测量方法，其作用是减小下活塞环两端压差，使流过下活塞环缝隙的流量尽可能小；
利用金属活塞自重驱动活塞运行，以保证工作静压力的高度稳定。
装置结构
小微气体流量发生器的结构。上活塞环、下活塞环和活塞的间隙尽可能小，以确保从间隙泄漏的气体量少；
活塞环与活塞表面均应足够光滑，保证活塞在自由悬浮状态下，其受到的竖直方向摩擦力与其重力相比尽可能小，可忽略不计。
工作步骤
1）在流量调节阀关闭状态下，连通工作腔体与补偿容器，用洁净气源对系统缓缓充气，直至活塞升至最高点；
2）打开流量调节阀，调节至预定流量，然后切断补偿容器与工作腔体的气路；
3）用位移测量仪测量活塞下降的距离及所用的时间；
4）根据测量数据及活塞尺寸计算出发生器的输出流量
发生器设计采用了自动补偿系统，实现高精度小微气体流量输出，保证发生器工作腔体工作压力的稳定度。
为了实现这一目的，因此需要对活塞系统进行精密研磨，减小其机械摩擦力；达到尽可能高的活塞圆度和圆柱度；
利用活塞自重驱动活塞运动，避免外力干扰；采用高精度位移测量仪，如激光位移传感器、光电位移传感器、光栅尺等；
采用补偿容器减小通过下活塞环间隙的流量。