复合真空计

内容简介

通常，对低真空和高真空的测量不能用一种真空计来完成，而应采用复合真空计，应用较多的是电离与热偶式复合真 空计。它的测量范围为13.33--666.6×10-8Pa。热偶真空计测量（10-1--10-3)×133.32Pa的低真空；电离真空计测量 133.32×10-3--666.6×10-8Pa的高真空。复合真空计附有一个热偶规管、一个电离规管，分别接在真空系统上，通过旋钮可分别给两个规管加热，并选择使用。

(1)连接好热偶规、电离规和仪器的电缆，插头不可接错，插错将烧坏规管。

(2)低真空测量使用热偶规时，开关放在“加热”位置，旋电流调节旋钮使加热电流为给定值。再将开关拨在“测量”位置，从表上即可

读取真空度。

(3)低真空测量使用电阻规时，要进行“零点”和“满度”校准。

(4)使用电离规时，按电离真空计操作执行。

(5)测量过程中整个系统电源电压必须恒定。当真空度低于0.1Pa时，不能使用电离规。

测量方式

定义

热偶真空计

利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。

电离真空计

由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。

复合真空计

由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气~10-5Pa。

冷阴极电离计

阳极筒的两端有一对阴极板，在外加磁场作用，阳极筒内形成潘宁放电产生离子，根据阴极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空计。

电阻真空计

利用加热元件的电阻与温度有关，元件的温度又与气体传导有关的原理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。

麦克劳真空计

也成为压缩式真空计，将待测的气体用汞（或油）压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。

电容薄膜真空计

这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。收集极是一根细丝，放在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软X射线影响，延伸测量下限，可测超高真空。电容薄膜真空计将三种不同的规管综合在个小型经济的规管中，测量过程压强和基本压强从5x10-10至1500毫巴。电容薄膜真空计由于具有测量精度高、动态响应快、测量结果与气体成分无关以及抗腐蚀、耐气压冲击等一系列优点，因而越来越受到人们的重视。以它取代水银压力计、油压计、电阻真空计、热偶真空计以至部分地取代电离计。

底部微孔增氧真空泵选型

真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点：

首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。

在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。

检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

s=2.303（v/t）lg(p1/p2)

其中：

s为真空泵抽气速率(l/s)

v为真空室容积(l)

t为达到要求真空度所需时间(s)

p1为初始容器内气压

p2为抽气后容器内气压

底部微孔增氧真空泵影响因素

它是决议产品的大小,抽气量请求愈高,产品体积相对愈大,所需配用的电机功率亦会愈高。

它是决议产品采用何种构造,真空度是有表压及绝对压力这两种读数。绝对压力表示读数是绝对值，即读数愈靠近‘0\'，真空度愈高。但反观表压，愈接近760mmHɡ即表示真空度愈高，假若你所请求的绝对压力（极限真空）是靠近‘0\'，那么只要真空泵才能够满足这个需求。

底部微孔增氧真空泵维护保养

真空泵的好坏决定于其机械结构和油的质量，使用真空泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时，有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压，从而降低了抽空效能，如果是酸性气体，那就会腐蚀油泵，如果是水蒸气就会使油成乳浊液而抽坏真空泵。

因此使用真空泵时必须注意下列几点：

在蒸馏系统和真空泵之间，必须装有吸收装置。

蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。

如能用水泵抽气的，则尽量用水泵，如蒸馏物质中含有挥发性物质，可先用水泵减压抽降，然后改用油泵。

减压系统必须保持密不漏气，所有的橡皮塞的大小和孔道要合适，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。

根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类：

(1)一般水泵，压强可达到1.333~100kPa(10~760mmHg)为"粗"真空。

(2)油泵，压强可达0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)为"次高"真空。

(3)扩散泵，压强可达0.133Pa以下，(10-3mmHg)为"高"真空。

若要较低的压力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。

在有机化学实验室里常用的减压泵有水泵和真空泵两种，若不要求很低的压力时，可用水泵，如果水泵的构造好且水压又高，抽空效率可达1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低压力理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。例如，水温25℃、20℃、10℃时，水蒸气的压力分别为3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时，应在水泵前装上安全瓶，以防水压下降，水流倒吸；停止抽气前，应先放气，然后关水泵。

底部微孔增氧真空泵润滑油

在真空泵中真空泵油不仅作为获得真空的介质，还对机械摩擦点起润滑、冷却和密封作用。

这是真空泵油的最重要的性能，由于真空泵要求真空度很高，一般用石蜡基窄馏分润滑油，对于扩散真空泵，还可使用蒸气压很低的硅油或其他合成油。

真空泵腔内容积不断变化而形成排气作用，要求润滑油应具有合适的粘度和粘温特性。

真空泵不断向高速度发展，由于滑片和泵体的高速摩擦使油温升高，油品很容易氧化分解，尤其扩散泵往往处于很高的温度环境下工作，使系统内蒸气压升高，真空度降低，因此要求真空泵油具有良好的热氧化安定性。

真空泵吸入的如果是腐蚀性气体，会与油发生化学反应，腐蚀泵内零件；吸入空气中往往含有水汽冷凝水，引起真空泵油的乳化并使金属腐蚀，所以要求具有良好的抗腐蚀和抗乳化性。

主要要求真空泵中不携带轻质组分，以免影响油品的饱和蒸气压。

极限压力是真空泵油重要的使用性能指标以了解在最低真空极限压力下真空泵的极限压力。

底部微孔增氧真空泵电机温度高

某公司的300MW机组，每台机组配备2台机械真空泵，其中1台运行，1台备用。真空泵用于机组启动时抽真空，正常运行时用于抽出凝汽器中未凝结的气体。该泵配备电机160kW，转速590r/min，额定电流330A，电压380V，B级绝缘，正常运行时电流220～230A。每年夏季，电机温度都会超限，被迫加装临时冷却风机，但收效不大。电机长期高温运行会造成绝缘老化，缩短其使用寿命。对真空泵电机温度高的原因分析如下。

底部微孔增氧真空泵原因分析

(1)电机功率大，工作电流大，发热量大。

(2)风扇转速低，风压，风量小。

(3)风扇叶片数较少，产生的风量小。

(4)电动机附有灰尘、油污，降低了散热能力。

(5)真空泵电机所在母线电压为380V，由于电缆压降及负荷分配不均，电机实际所加电压只有365V，电压偏低造成运行电流大。

底部微孔增氧真空泵对策

电机功率、转速是和真空泵相匹配的，不能更改。风扇安装于电机主轴上，电机转速决定了风扇转速，也不可更换。增加风扇叶片数量虽能起到一定作用，但叶片数量增加后，动平衡不容易找，如找正不好，会引起电机振动增加。

(1)将原风扇罩加长40cm，在里面加装一个与风扇罩同直径轴流风机，轴流风机电机功率850W，转速1489r/min，电压380V。原风扇继续保留。轴流风机另设一路电源控制，轴流风机与主电机不设连锁。真空泵启动后及时启动轴流风机运行，真空泵停运后30min停运轴流风机，以使主电机得到充分冷却;

(2)定期清除电机上灰尘，保持电机散热片清洁，增加其散热能力;

(3)将真空泵所在母线电压调整为400V。

底部微孔增氧真空泵效果

(1)由于轴流风机转速高，风压风量大，冷却效果大大增强，在相同的环境温度、负荷电流下，主电机温度下降了12℃。夏季主电机温度未再超限。

(2)轴流风机可人为控制，主电机停运后，轴流风机仍可运行，可以使主电机得到充分冷却。

(3)尽量使2段母线负荷分配平衡，以防某段母线因负荷过重造成电压下降过多。

(4)电压调整后，真空泵运行电流降为210A，发热量相对减小。

(5)减缓了主电机的绝缘老化速度，延长了其使用寿命。

底部微孔增氧真空泵泵轴轴承位磨损

真空泵传动部位磨损是普遍存在的问题，其中包括轴承位、轴承座、轴承室、键槽及螺纹等部位，传统方法以补焊和刷镀喷涂为主，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的有美国美嘉华技术体系，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，可免拆卸，免机加工。既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。

底部微孔增氧真空泵腐蚀

真空泵腐蚀的形态可分为全面（均匀）腐蚀和局部腐蚀两大类，前者较均匀的发生在真空泵全部表面，后者只是发生在局部，如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。采用高分子复合材料对真空泵实施表面有机涂层防腐，其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能，与传统的压力容器焊接修补相比，具有施工简便、成本低、安全性能，修复效果好的特点。

底部微孔增氧真空泵壳体裂纹破裂

真空泵因铸造、加工缺陷，内应力及超负荷运行等原因经常导致部件出现裂纹或断裂现象。常规的修复方法是采用焊接，但有的零件材质是铸铁、铝合金、钛合金，难以做焊接处理。还有一些易于发生爆炸的危险场合，更不易采用焊接修复方法。美嘉华技术是一种“冷焊”技术，可以避免热应力变形，同时材料良好的附着力和抗压、抗腐蚀等综合性能，可以最大限度地满足各种设备部件的使用要求，从而在最低成本的投入下有效保证生产。安全、方便、可靠。2100433B

1.极限真空度：5×10-5Pa（冷态）；停泵关机12小时后残余气体压力小于8Pa； 2.设备真空室及主要零部件材质为304不锈钢，工作台架材质为碳钢；设备采用的真空获得系统为分子泵 机械泵泵抽系统，测量采用数显复合真空计； 3.感应加热电源(IGBT)：100KW；模壳（坩埚）外形尺寸：φ6×200mm；φ9×200mm；φ14×200mm；熔炼温度：室温-1700度；设有三组钨铼测温热偶；模壳用户自备； 4.抽拉杆运动速度范围：>3000μm /s；抽拉杆运动速度多段可编程控，实现不同时间段不同移动速度；数显位移计记录抽拉距离，位移显示分辨率：0.001mm；；抽拉杆转动运动速度范围：0-200RPM；三套不同尺寸的抽拉杆：抽拉杆直径分别为φ6, φ9及φ14mm（水冷，并且换装方便）。

1、 真空获得测量及充气系统： 1.1真空获得采用扩散泵＋罗茨泵 机械泵三级泵抽系统；测量采用数显复合真空计； 1.2极限真空度：6.67�10-3Pa（冷态），压升率：不大于1.33Pa./H； 1.3 设有二路手动进气阀门。 2. 真空室及主机系统： 3. 感应熔炼浇铸定向凝固系统： 4. 感应熔炼浇铸/离心浇铸成型系统：在真空室下部另外设有感应熔炼用同轴电极用于离心浇注及普通感应熔炼浇注，共用一台感应熔炼电源； 4.1 设有离心铸造平台，转速最高700r/min，转盘外径�300，无极变频调速； 4.2 离心铸造平台也用于普通浇铸时安装浇铸模； 5. 非自耗电弧熔炼浇铸/离心浇铸成型系统：在真空室上面设有一只手动阴极电弧枪，在真空室侧面设有手动旋转电极用于安装水冷铜坩埚。 6. 电控系统：。