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    【话题讨论】 - 微型真空泵气路系统设计指南(一)背景介绍

    帖子创建时间:  2019年05月16日 10:35 评论:0 浏览: 333 投稿

    1.1 背景介绍

    近年来随着工业仪器仪表控制技术、微型机械系统的不断发展,现如今在很多工况下需求体积更小巧、功能更集成、性能更优异、长寿命、无油环保的微型真空泵、微型真空抽打气泵、微型真空水泵等产品得到越来越多的广泛使用。如:医疗器械设备成套、实验室抽真空添加试剂、汽车配件运用、环保采样、食品饮料灌装、工厂吸附设备主要气源、一般应用气路系统设计等领域有着巨大的应用前景。

    微型泵作为微流量控制系统的核心执行部件,需要结合应用场景、微型泵相关参数和结构特性,对气路中流量、真空度、压力进行综合设计,本文通过对于流量调节回路设计、真空度调节回路设计、压力调节回路设计、进排气切换回路设计、流量脉动性消除气路设计,对微型泵典型气路系统设计进行了描述,可作为工程设计人员在微型泵气路设计和选型时的技术参考。

    1.1 基础知识

    真空

    真空系统是指低于该地区大气压的稀薄气体状态。

    真空度

    处于真空状态下的气体稀薄程度,通常用“高真空度”和“低真空度”来表示。在通常交流中,真空度高表示真空度“好”的意思,真空度“低”表示真空度“差”的意思。

    真空度单位

    通常用托(Torr)为单位,近年国际上取用帕斯卡pa)作为单位。

    1Torr(托=1mmHg(毫米汞柱)=133.322pa(帕斯卡)

    相对真空度

    即以大气压作为零位,表示比大气压低多少压力。一般用负值表示,这个负值的绝对值越大,则真空度越高。在明确了是负压参数的情况下,也可以仅用绝对值来表示,而不加负号。

    绝对真空度

    可以粗略的理解为:抽了真空以后,剩余气体的压力。绝对真空度等于测量点当地大气压加上相对真空度。即:相对真空度=绝对真空度(绝对压力)-测量地点的气压(大气压)。

    极限真空

    真空容器经过充分抽气后,稳定在某一个真空度,此真空度称为极限真空。

    标准大气压

    学术界定义101.325kpa的气压为一个标准大气压,符号(Atm)。

    压强常用单位

    压强的单位是“帕斯卡”,简称“帕”符号是“pa”。工业领域常常还用到的单位:bar(巴)、mmHg(毫米汞柱)、psi(磅每平方英寸)、kgf/cm²(千克力/平方厘米)通常简称“公斤”。

    1Atm=101.325kpa=1.01325bar=760mmHg=760Torr=14.697psi≈1kgf/cm²。

    抽气速率(抽速)和流量

    简言之,在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。通常情况下,大多时候用“流量”这个词语来替代“抽速”,不是特别严谨。常用的单位是:L/s(升/秒)、L/min(升/分钟)、m³/h(立方米/小时)。

    1.2 流量脉动性

     

    流量的脉动性可以用玻璃转子流量计浮子的抖动情况来粗略、直观的查看。根据真空泵内部结构腔室数量不同,双腔室的比单腔室的流量脉动性要小,而三腔室的比双腔室的流量脉动性更小。

    成都海霖科技有限公司生产的微型泵产品型号规格有很多。从内部泵腔结构上可以分为:单腔泵、双腔泵、三腔泵几种类型。微型泵的内部泵腔个数不同输出的流量脉动性也完全不同。通过高频响应的流量传感器,我们可以从微观上看到气流波形,非常直观的展现了气流的脉动性。

    平均流量

    平均流量一般是采用皂膜流量计测量的泵在一段时间内传送的气体体积。

    峰值流量

    指真空泵在一定的压强和温度下,所抽吸的气体在某一时刻流量的最大值(单位:L/min)。峰值流量一般可以采用普通玻璃转子流量计粗略测量。

     

    单腔泵

    主要产品系列:C13、C15、C09、C26、C30、D50、D15、D23、D35、D50、S23、FML、FNY、FKY、FCY、FAT、VLC、VLK、VML、VAY(采用双腔串联,效果类似于单腔)、VBY、VAK、VCY、VKY、VAT、WNY、WKY、WPY、WAT。

     

     

    双腔泵

    主要产品:D60、S36和FQY、VQY、WJY系列。

     

    三腔泵

    主要产品:C09、VUY、VJY、VAJ、WQY、WUY、WAJ系列。

     

    特别说明

    1、以上示意图仅供参考,也完全反应了泵的流量脉动性。

    2、泵在不同的管路系统中的流量输出特性会有所变化,以上示意图仅是泵在空载时的输出特性,不作为验收依据。

    总结:泵的工作腔室越多输出流量越平稳,但同时导致结构更加复杂、成本更高。

    成都海霖科技有限公司
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