Page 35 - 《真空与低温》2026年第1期

32 真空与低温 第 32 卷 第 1 期

capabilities. The successful development of this device fills some gaps in existing vacuum calibration technologies regrding
wide-range and high-precision applications，offering significant technical support for related research and industrial applications.
Key words：composite；vacuum；test；calibration device

0 引言 成设备损害风险大、人力资金成本高等问题，尤其
是紧急试验任务的情况下，不能实时高效保障真空
在空间飞行探索任务中，深空探测、舱内环境
仪器仪表的真空校准任务。
控制、推进系统工作等核心环节均依赖大量高可
在广泛调研国内外真空校准设备发展现状和校
靠性真空仪器仪表，其中真空压力传感器作为关键
准原理的基础上 [1-6] ，设计和研制一套宽范围、高精
核心部件，直接承担着空间真空环境压力监测、真
度和批量化复合型真空综合校准装置，该装置校准
空舱内真空度调控、推进剂输送真空状态反馈等
的真空范围覆盖从超高真空到 1 个大气压（1×10 ～
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核心任务，其性能稳定性与测量精度直接决定任务
5
1×10 Pa），通过对多个真空校准室、流导元件和管
执行成效及航天器运行安全。当前，在真空传感器
路系统模块化、梯度化（指真空度从低到高梯度变
的应用适配与核心技术研发阶段，面临着严苛且迫
化）和一体化总体设计，对供气系统、流导元件、校
切的真空参数测试与校准需求，需精准获取真空传
准室、真空获得系统的部组件优化结构设计 [7-11] ，以
感器在空间模拟真空环境下的测量特性参数，验证
实现模块化和选择性组合为基础的宽范围、高精
其在极端真空条件下的性能稳定性与环境适应性。
度、批量化真空压力校准测试。
通过标准化校准手段消除系统误差与随机误差，确
保传感器测量数据的准确性、一致性与溯源性，为 1 组成结构与设计实现
传感器的研发优化、选型适配及空间飞行任务中
1.1 组成结构
的可靠应用提供数据支撑与技术保障。 复合型真空综合测试校准装置按照校准测试
目前国内绝大多数真空校准装置只能覆盖部 范围的不同分为静态校准模块、动态校准模块、动
分真空参数指标范围，建成的粗低真空、高真空和 态流量校准模块三大模块，结构组成如图 1 所示。
超高真空测试校准装置多为独立装置，没有覆盖从 该装置的校准范围横跨低真空、高真空及超高真
粗低真空到超高真空的宽范围真空测试校准装置。 空（1×10 ～1×10 Pa），属于全量程真空校准平台，
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5
当真空传感器需要校准测试的范围超出设备的校 其中，静态校准模块测量范围：1×10 ～1×10 Pa；动
5
−1
准范围之外时，只能在不同设备上来回拆装，面临 态校准模块测量范围：1×10 ～1×10 Pa；动态流量
−1
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多现场测试协调难度大、校准周期长、拆装运输造 校准模块测量范围：1×10 ～1×10 Pa。
−8
−6

静态校准模块 动态校准模块 动态流量校准模块

−1
−8
−6
−1
−6
1×10 ~1×10 Pa 1×10 ~1×10 Pa 1×10 ~1×10 Pa
5
V10
V28 C4
V12 V29
V30 V31
V32 V33
SRG1 EXG1 被校真空规
CDG1 PIG2 PIG3 PIG5
CDG2 CDG3
V14 C6 V41 V45
VC2 G1 VC3 VC4 V46 G11
V15 C7 EXG2
G2 V36 G12
V13 V16 G3 C5 G6 V47
V37 G13
V22 G4 V27 PIG4 V38 G7 PIG6 V48 G14
G5 G8
V17 V42 V49
V34 V39 V43 G15
TMP2 被校真空规 TMP3 V40 G9 TMP5
V20 V26 IP1 V50 V51 V52 V53 V54
CDG4 VC5 PG3 TMP4 G10/ TMP6 PIG7
VC6 VC8 QMS2
PG2
VC9 PG4 VC10 PG5 TMP7
被校真空规 PG6 VC11
V18 V19 V21 V23 V24 V25 V35 V44
DP3 DP4 V55
DP2
DP5
He N 2 O 2 Ar
图 1 复合型超高真空装置结构原理图
Fig. 1 Structural schematic diagram of composite ultra-high vacuum device