微型真空泵使用

隨著儀器儀表工業(yè)的蓬勃發(fā)展，體積小巧、無(wú)油環(huán)保的微型真空泵、微型氣泵得到越來(lái)越廣泛的使用。如何才能在規(guī)格繁多的微型泵中選擇最恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)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(jiǎn)單地說(shuō)，就是只用它來(lái)打氣、充氣，泵的抽氣口基本不用。

二、如果是以下幾種情況，則應(yīng)該選用PHW600B或WAA系列產(chǎn)品。

1、用微型泵抽氣或抽真空，但有時(shí)會(huì)有液態(tài)水進(jìn)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(lái)，否則泵無(wú)法抽水甚至損壞。)PHW600B或WAA系列產(chǎn)品的長(zhǎng)處就在于，沒有接觸到水時(shí)，它就抽真空，形成真空后靠氣壓把水壓上來(lái)，而后開始抽水。

4、用微型泵抽水，但有些時(shí)候可能泵沒有水可抽，處于"干轉(zhuǎn)"狀態(tài)。某些傳統(tǒng)水泵畏懼"干轉(zhuǎn)"，甚至是致命的。而PHW600B或WAA系列產(chǎn)品本質(zhì)上是一種復(fù)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(huì)抽真空，有水的時(shí)候它就抽水。無(wú)論是抽氣狀態(tài)還是抽水狀態(tài)，都屬于正常工作范疇，也就無(wú)所謂"干轉(zhuǎn)"損傷。

三、如果是用微型泵抽氣，情況稍微復(fù)雜些。

(一)、判斷微型泵抽氣端工況

用于抽氣的微型泵分為兩類:氣體采樣泵和微型真空泵。雖然通常總是不加區(qū)分地把它們簡(jiǎn)單統(tǒng)稱為微型真空泵，但從技術(shù)角度二者是有區(qū)別的，選型時(shí)更要特別注意。

簡(jiǎn)而言之，氣體采樣泵只能帶小負(fù)載(即:泵抽氣端阻力不能太大)，但價(jià)格便宜;嚴(yán)格意義上的微型真空泵可以帶大負(fù)載(抽氣端允許大阻力，甚至完全堵塞)，但價(jià)格稍貴。二者具體區(qū)別可以詳見文章《關(guān)于微型真空泵與氣體采樣泵的區(qū)別》，不再?gòu)?fù)述。

氣體采樣泵有:PM系列(具體型號(hào)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(guī)格都是真正的微型真空泵，如VM7002、VAA6005、PC3025等。

對(duì)于微型泵抽氣端阻力的大小可以用儀器測(cè)定，把它與泵的技術(shù)參數(shù)"進(jìn)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(jù)經(jīng)驗(yàn)采用簡(jiǎn)便的方法確定，比如下述幾種情況都屬于負(fù)載較大(即泵的抽氣端阻力較大)，只能在微型真空泵范圍內(nèi)選型:①在泵的抽氣端要接很長(zhǎng)的管道，或管道彎曲點(diǎn)多、彎曲厲害甚至?xí)枞忾]，或管道內(nèi)孔很小(比如小于φ2毫米);②在管路上有節(jié)流閥、電磁閥、氣路開關(guān)、過(guò)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(jìn)氣量較小;④泵抽氣口與吸盤連接，用于吸附物體(如集成塊、精密工件等);⑤泵的抽氣端與過(guò)濾容器相連，容器口放置濾網(wǎng)，用于加速液體過(guò)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(wèn)題，根據(jù)這些判斷條件已經(jīng)縮小了選型的范圍，但還必須考慮排氣端阻力問(wèn)題，這樣才能最終確定可選范圍。

在實(shí)際應(yīng)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(xì)小彎管、大阻尼傳感器、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(xiàn)代設(shè)計(jì)制造中，把面對(duì)不同排氣條件的微型真空泵區(qū)別對(duì)待。"排氣口允許最大阻力Por值"這一參數(shù)就是標(biāo)定泵的排氣能力，讓我們可以用嚴(yán)格的技術(shù)手段確定選型是否恰當(dāng)。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，對(duì)于排氣阻力大的系統(tǒng)，我們的選型范圍是:FM系列、FAA系列、PCF系列;對(duì)于排氣阻力小的系統(tǒng)，選型范圍是: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(jù)以上幾個(gè)步驟，我們已經(jīng)可以確定微型泵的選型范圍了。在劃定的幾個(gè)可選系列中，再根據(jù)我們對(duì)流量和真空度的要求就可以確定具體的型號(hào)了。對(duì)于質(zhì)量欠佳的產(chǎn)品未列入本文，盡量不要選用。注意參數(shù)選擇要留有余量，特別是流量參數(shù)。泵接入氣路系統(tǒng)后，由于管道、閥門等氣路元件要造成壓力損失，會(huì)衰減流量，因此得到的流量小于泵的標(biāo)稱流量。

微型真空泵的基本原理:電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械裝置使泵內(nèi)部的隔膜做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)固定容積的泵腔內(nèi)的空氣進(jìn)行壓縮、拉伸形成真空(負(fù)壓)，在泵抽氣口處與外界大氣壓產(chǎn)生壓力差，在壓力差的作用下，將氣體壓(吸)入泵腔，再?gòu)呐艢饪谂懦觥?/p>

將一個(gè)密閉容器(開始時(shí)，內(nèi)部是常壓100KPa)，接上微型真空泵，對(duì)它進(jìn)行持續(xù)抽氣，最后密閉容器內(nèi)的氣體壓力就會(huì)低于大氣壓，達(dá)到60KPa的絕對(duì)壓力。不但如此，經(jīng)過(guò)特殊的技術(shù)改進(jìn)，除了單抽氣的微型真空泵外，還可以形成抽氣打氣兩用的微型真空泵(即排氣端可以產(chǎn)生比較大的正壓)，用于增壓、充氣、克服系統(tǒng)阻力等等以及非常獨(dú)特的水氣兩用微型真空泵，它可以用于需要長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)、干轉(zhuǎn)等等場(chǎng)合，不像一般的水泵空轉(zhuǎn)，或者干轉(zhuǎn)就會(huì)損壞泵。

正因?yàn)槌闅饪谔幓蛘叱榕艢饪诳梢耘c外界大氣形成壓力差，同時(shí)不像大型真空泵需要潤(rùn)滑油和真空泵油，不會(huì)污染工作介質(zhì)，而且具有體積小巧、噪音低、免維護(hù)，可以連續(xù)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，所以微型真空泵被作為動(dòng)力裝置，廣泛用于氣體采樣、氣體循環(huán)、真空吸附、加速過(guò)濾、汽車真空助力等等場(chǎng)合，在醫(yī)療、衛(wèi)生、科研、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

還有一些和選型相關(guān)的問(wèn)題羅列如下，根據(jù)使用情況考慮。

1、帶負(fù)載啟動(dòng)問(wèn)題。

如果微型氣泵在啟動(dòng)前它的抽氣口就已經(jīng)存在真空或排氣口已經(jīng)存在壓力，則要考慮泵的另一技術(shù)參數(shù):進(jìn)氣口最大啟動(dòng)負(fù)載Pis值，排氣口最大啟動(dòng)負(fù)載Pos值。典型應(yīng)用事例就是使用微型氣泵維持容器內(nèi)的真空或正壓狀態(tài)，當(dāng)容器內(nèi)的真空或正壓低于設(shè)定值時(shí)，需要泵通電啟動(dòng)，高于設(shè)定值時(shí)停機(jī)?？梢栽谧陨砟苓_(dá)到的極限真空度下啟動(dòng)的產(chǎn)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(dá)到的最大輸出壓力下啟動(dòng)的產(chǎn)品有:FM系列、FAA系列、PCF系列。 該性能對(duì)制造商的技術(shù)水平要求較高。

2、微型泵的介質(zhì)溫度問(wèn)題。

根據(jù)通過(guò)泵的介質(zhì)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(wèn)題。

根據(jù)微型泵出故障后產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性而定，完全根據(jù)自己的要求。優(yōu)質(zhì)品的平均無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間都大于1000小時(shí)，有的高到數(shù)千小時(shí)。特別注意，這項(xiàng)參數(shù)是在滿負(fù)荷、不間斷的運(yùn)行狀態(tài)下測(cè)定的，是最惡劣的工況，如果實(shí)際使用不是滿載或連續(xù)運(yùn)行，該數(shù)值會(huì)高一些，高多少視泵的工況而定。該性能完全是考驗(yàn)制造商的技術(shù)實(shí)力，從產(chǎn)品外觀上可以看出一些，如采用特制電機(jī)而非普通低價(jià)電機(jī)、體積相當(dāng)?shù)那闆r下重量較重等。根據(jù)產(chǎn)品價(jià)格也可略知一二。

4、微型泵的電磁干擾問(wèn)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(gòu)低電磁干擾的微型泵。

微型真空泵應(yīng)用范圍

科研，氣體采樣，儀器儀表，化工分析，醫(yī)療保健，醫(yī)藥衛(wèi)生，生物工程，自動(dòng)控制，環(huán)保，水處理等眾多領(lǐng)域。