标准号：T/BEA 40005-2024
标准名称：GAM500气体分析仪校准规范
团体名称：北京电子仪器行业协会
发布日期：2024年09月20日
实施日期：2024年10月31日
4概述
4.1原理
GAM500气体分析仪的工作原理是：通过进样系统将待校准气体引入质谱分析室中，质谱仪将待测气体离子化，按离子的质荷比进行分离，通过检测各离子的丰度（即质谱峰强度）可实现物质分析。
4.2构造
GAM500气体分析仪由质谱分析系统、循环取样系统、冷却系统、驱动气系统等组成。质谱分析系统主要由四极质谱计及真空系统组成，可对多种示漏介质进行分析检测；循环取样系统主要由显示单元、比较气室和循环泵等组成，可控制并显示测试过程并将收集室、比较气室的气体送入质谱分析系统进行分析；冷却系统为质谱分析系统的分子泵提供循环冷却水；驱动气系统为质谱分析系统的各气动阀门进行供气。GAM500气体分析仪原理图见图1。
图1GAM500气体分析仪原理图
4.3用途
GAM500气体分析仪可在大气环境下对充入He、Kr或CF4等不同示漏气体的多个密封系统同时进行总漏率测试。
5计量特性
最小可检漏率
6校准条件
6.1环境条件
a) 环境温度：23℃±5℃；
b) 相对湿度：≤80%；
c) 周围无影响正常校准的电磁干扰，无剧烈振动。
6.2校准用气体
纯度不低于99.9%、临界温度不高于0℃、无毒、无腐蚀性、非易燃气体。
6.3校准用设备
校准所用仪器设备应经过计量技术机构校准，并在有效期内。校准用仪器设备及性能要求见表1。
表1校准用仪器设备及性能要求
序号 仪器设备名称 技术要求
1 电容薄膜真空计 测量范围：100kPa～100Pa，
最大允许误差：±1.5%；
测量范围：100～0.01Pa，
最大允许误差：±2%。；
2 小孔流导元件 测量范围：(1×10-2～1×10-8)m3/s
最大允许误差：±10%
7校准项目
最小可检漏率。
8校准方法
8.1校准原理
GAM500气体分析仪采用气体微流量计校准，气体微流量计的气体流量采用固定流导法测量，其计算公式为：
?Q=pC(1)
式中：
Q——标准气体微流量，Pa?m3/s；
p——小孔流导元件的入口压力，Pa；
C——小孔流导元件的流导值，m3/s。
将气体微流量计提供的已知流量的示漏气体引入到GAM500气体分析仪中，通过比较标准流量值与其在GAM500气体分析仪上对应的示值实现校准。GAM500气体分析仪的校准原理图见图2。
1—气体微流量计（虚线框内的部分），2—高纯气体，3、5、9—阀门，
4—抽气系统，6—真空室，7—压力计，8—限流元件。
图2GAM500气体分析仪校准原理图
8.2校准步骤
8.2.1校准前准备
a) 将气体微流量计通过阀门9和GAM500气体分析仪连接。
b) 启动GAM500气体分析仪，稳定1h以上，使其处于正常工作状态；
c) 启动抽气系统4，打开阀门5、3和9，将真空室及连接管路抽至本底。
8.2.2校准步骤
a)关闭阀门9，测量并记录GAM500气体分析仪的本底示值和噪声，和均取一段时间内的平均值，测量时间应大于等于1min；
b)打开阀门9，调节气体微流量计，向GAM500气体分析仪输入特定的示漏气体流量（一般在（1×10-8～1×10-9）Pa?m3/s之间），待GAM500气体分析仪的示值稳定后，记录其示值。
c)重复上述步骤，测量n组数据（n≥6）。
8.2.3数据处理
单次测得的被校准GAM500气体分析仪的最小可检漏率按公式（2）计算：
（2）
式中：
—第次测量的GAM500气体分析仪的最小可检漏率，Pa?m3/s；
—第次GAM500气体分析仪的噪声，Pa?m3/s；
—第次GAM500气体分析仪的示值，Pa?m3/s；
—第次GAM500气体分析仪的本底，Pa?m3/s；
—标准流量值，Pa?m3/s。
GAM500气体分析仪最小可检漏率的算术平均值由公式（3）计算，作为GAM500气体分析仪最小可检漏率的校准值：
（3）
式中：
—被校准GAM500气体分析仪的平均最小可检漏率，Pa?m3/s；
—测量次数。
9校准结果表达
经校准的GAM500气体分析仪，应给出最小可检漏率值及其相对扩展不确定度。原始记录内页格式参见附录B，校准证书内页格式参见附录C。
10复校时间间隔
GAM500气体分析仪的复校时间间隔一般不超过12个月。
起草单位：北京东方计量测试研究所
起草人：柏向春、余荣、王欢、杨振、杨阳、眭瑞涛、刘迪、杨廷凯、朱振良