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微型真空泵,是指具備一進一出的抽氣嘴、排氣嘴各一個,並且在進口處能夠持續形成真空或負壓;排氣嘴處形成微正壓;工作介質主要為氣體,體積小巧的一種儀器。

微型真空泵微型真空泵
 

1 微型真空泵 -分類簡介

隨著儀器儀錶工業的蓬勃發展,體積小巧、無油環保的微型真空泵、微型氣泵得到越來越廣泛的使用。如何才能在規格繁多的微型泵中選擇最恰當的產品呢?


首先要明確微型泵的用途。我們分三大類逐一討論。


一、如果只是用微型氣泵輸出壓縮空氣。
簡單地說,就是只用它來打氣、充氣,泵的抽氣口基本不用。這種情況比較簡單,按輸出壓力從大到小依次可選:PCF5015N、FAA8006、FAA6003、FAA4002、FM2002、FM1001。當然還要參考流量指標等相關技術參數。


二、如果是以下幾種情況,則應該選用PHW600B或WAA系列產品。
1、用微型泵抽氣或抽真空,但有時會有液態水進入泵腔。
2、要求微型泵既能抽氣又能抽水。
3、主要用微型泵抽水,但不希望在抽水前靠人工加「引水」。(有些水泵在工作前需要人工加入一些「引水」,這樣泵才能把低處的水抽上來,否則泵無法抽水甚至損壞。)PHW600B或WAA系列產品的長處就在於,沒有接觸到水時,它就抽真空,形成真空后靠氣壓把水壓上來,而後開始抽水。
4、用微型泵抽水,但有些時候可能泵沒有水可抽,處於「干轉」狀態。某些傳統水泵畏懼「干轉」,甚至是致命的。而PHW600B或WAA系列產品本質上是一種複合功能泵,它集成了真空泵和水泵的功能,有人把它叫作「真空水泵」。因此,在沒有水的情況下,它會抽真空,有水的時候它就抽水。無論是抽氣狀態還是抽水狀態,都屬於正常工作範疇,也就無所謂「干轉」損傷。


三、如果是用微型泵抽氣,情況稍微複雜些。


(一)、判斷微型泵抽氣端工況
用於抽氣的微型泵分為兩類:氣體採樣泵和微型真空泵。雖然通常總是不加區分地把它們簡單統稱為微型真空泵,但從技術角度二者是有區別的,選型時更要特別注意。
簡而言之,氣體採樣泵只能帶小負載(即:泵抽氣端阻力不能太大),但價格便宜;嚴格意義上的微型真空泵可以帶大負載(抽氣端允許大阻力,甚至完全堵塞),但價格稍貴。二者具體區別可以詳見文章《關於微型真空泵與氣體採樣泵的區別》,不再複述。
氣體採樣泵有:PM系列(具體型號如:PM950.2、PM850.5、PM8001、PM7002、PM6503);微型真空泵有: VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、PH系列、FM系列、FAA系列、PCF系列,這些系列下的所有規格都是真正的微型真空泵,如VM7002、VAA6005、PC3025等。
對於微型泵抽氣端阻力的大小可以用儀器測定,把它與泵的技術參數「進氣口允許最大阻力」Por值比較就可以知道選型是否合適。通常根據經驗採用簡便的方法確定,比如下述幾種情況都屬於負載較大(即泵的抽氣端阻力較大),只能在微型真空泵範圍內選型:①在泵的抽氣端要接很長的管道,或管道彎曲點多、彎曲厲害甚至會阻塞封閉,或管道內孔很小(比如小於φ2毫米);②在管路上有節流閥、電磁閥、氣路開關、過濾器等元件;③泵抽氣口與密閉容器連接,或該容器雖未密閉但進氣量較小;④泵抽氣口與吸盤連接,用於吸附物體(如集成塊、精密工件等);⑤泵的抽氣端與過濾容器相連,容器口放置濾網,用於加速液體過濾。


(二)、判斷微型泵排氣端工況
以上都是在討論微型泵抽氣端阻力的問題,根據這些判斷條件已經縮小了選型的範圍,但還必須考慮排氣端阻力問題,這樣才能最終確定可選範圍。
在實際應用中,微型真空泵面臨的排氣狀況是不一樣的:一類是排氣很順暢,直通大氣;另一類是排氣阻力較大,比如在排氣管路上有閥、細小彎管、大阻尼感測器、非專用的消音器、在液面以下排氣、氣體排往密閉或半密閉容器等。在現代設計製造中,把面對不同排氣條件的微型真空泵區別對待。「排氣口允許最大阻力Por值」這一參數就是標定泵的排氣能力,讓我們可以用嚴格的技術手段確定選型是否恰當。
簡單地說,對於排氣阻力大的系統,我們的選型範圍是:FM系列、FAA系列、PCF系列;對於排氣阻力小的系統,選型範圍是:VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、PH系列。根據以上幾個步驟,我們已經可以確定微型泵的選型範圍了。在劃定的幾個可選系列中,再根據我們對流量和真空度的要求就可以確定具體的型號了。對於質量欠佳的產品未列入本文,盡量不要選用。注意參數選擇要留有餘量,特別是流量參數。泵接入氣路系統后,由於管道、閥門等氣路元件要造成壓力損失,會衰減流量,因此得到的流量小於泵的標稱流量。

2 微型真空泵 -相關問題

還有一些和選型相關的問題羅列如下,根據使用情況考慮。
1、帶負載啟動問題。
如果微型氣泵在啟動前它的抽氣口就已經存在真空或排氣口已經存在壓力,則要考慮泵的另一技術參數:進氣口最大啟動負載Pis值,排氣口最大啟動負載Pos值。典型應用事例就是使用微型氣泵維持容器內的真空或正壓狀態,當容器內的真空或正壓低於設定值時,需要泵通電啟動,高於設定值時停機。可以在自身能達到的極限真空度下啟動的產品有:VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、PH系列;可以在自身能達到的最大輸出壓力下啟動的產品有:FM系列、FAA系列、PCF系列。 該性能對製造商的技術水平要求較高。


2、微型泵的介質溫度問題。
根據通過泵的介質氣體的溫度,選擇要普通型的還是要高溫型的。


3、微型泵的可靠性問題。
根據微型泵出故障后產生後果的嚴重性而定,完全根據自己的要求。優質品的平均無故障連續運行時間都大於1000小時,有的高到數千小時。特別注意,這項參數是在滿負荷、不間斷的運行狀態下測定的,是最惡劣的工況,如果實際使用不是滿載或連續運行,該數值會高一些,高多少視泵的工況而定。該性能完全是考驗製造商的技術實力,從產品外觀上可以看出一些,如採用特製電機而非普通低價電機、體積相當的情況下重量較重等。根據產品價格也可略知一二。


4、微型泵的電磁干擾問題。
如果有精密電路控制微型泵,視電路抗干擾能力而定,可能需要訂購低電磁干擾的微型泵。

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