真空系統是指由真空泵、真空計及各種零件通過管道以適當的方式聯接,組合成能達到一定真空度要求的裝置。真空系統的基本要求是都有哪些?
1.在被(bei)抽(chou)器件(jian)或工(gong)(gong)作(zuo)室內獲得所需的極限真(zhen)空和工(gong)(gong)作(zuo)真(zhen)空度(du)。
極(ji)(ji)限(xian)(xian)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)是指器(qi)件(jian)(jian)(jian)在無漏放氣時(shi)(shi)所達到的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du),工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)是指在器(qi)件(jian)(jian)(jian)進行(xing)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)處(chu)理(li)時(shi)(shi)所能(neng)維持的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)。真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)處(chu)理(li)時(shi)(shi)往往要(yao)放出大量氣體,這時(shi)(shi)的(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)將顯著地低于極(ji)(ji)限(xian)(xian)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)。極(ji)(ji)限(xian)(xian)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)和(he)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)各有其重(zhong)要(yao)性(xing),它們從不同(tong)側面(mian)對器(qi)件(jian)(jian)(jian)質量產(chan)生影響。例如在用氧(yang)化(hua)物陰極(ji)(ji)器(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)排(pai)氣真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)系統中,電10-2極(ji)(ji)除氣和(he)陰極(ji)(ji)分解會大量出氣,如果(guo)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)差,則(ze)可能(neng)出現電極(ji)(ji)被(bei)氧(yang)化(hua)及陰極(ji)(ji)激活(huo)欠(qian)佳的(de)結果(guo)。但(dan)器(qi)件(jian)(jian)(jian)最后封離時(shi)(shi)已基本上無漏放氣,器(qi)件(jian)(jian)(jian)內的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)就取決(jue)于排(pai)氣真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)系統的(de)極(ji)(ji)限(xian)(xian)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)度(du)。
2.為(wei)獲得某(mou)一工作真空度所需的時間
這(zhe)(zhe)時間決定于(yu)真(zhen)空系(xi)(xi)統(tong)抽速的大(da)小。提高(gao)抽速可縮短(duan)這(zhe)(zhe)一時間。大(da)的工作室(shi)顯然需(xu)(xu)要大(da)的抽速。有時工作室(shi)雖然不大(da),但由(you)于(yu)漏放氣嚴(yan)重,則(ze)真(zhen)空系(xi)(xi)統(tong)也需(xu)(xu)要大(da)的抽速,否(fou)則(ze)大(da)量的漏放氣將大(da)大(da)降低真(zhen)空度,使(shi)系(xi)(xi)統(tong)無(wu)法工作。
3.在被抽(chou)器件或工作室內(nei)有(you)合適的殘(can)氣(qi)成分(fen)
實踐證明,單純提高(gao)和保證極限真空度及工作真空度是不(bu)夠的(de),還應對殘余(yu)氣體成(cheng)分(fen)有一定的(de)要求(qiu)。例如真空攝像器(qi)件,為了(le)保持在一年壽命期(qi)內(nei)(nei)靈敏度的(de)降低不(bu)大于巧,要求(qiu)器(qi)件內(nei)(nei)的(de)殘余(yu)氣體的(de)含(han)氧量(liang)應不(bu)高(gao)于10-2Pa
耐高(gao)壓的(de)真空開關(guan)管(guan)內(nei)(nei),應不(bu)含(han)有碳(tan)氫(qing)化合(he)物分(fen)子(zi)等等。真空系統的(de)殘氣成(cheng)分(fen),如系統中無其它氣源(yuan),則主要取(qu)決于泵的(de)特性。
4.真空系統(tong)還必須(xu)結構簡單、性能可靠、操作維(wei)護方便、價格(ge)便宜等(deng)
要滿足這些要求,必須從泵(beng)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)、管道尺寸的(de)(de)確定及布置(zhi)、裝(zhuang)配(pei)工(gong)藝等多(duo)方面綜合(he)考(kao)慮。上述這些基(ji)本(ben)要求經常是相互(hu)聯系(xi)(xi)的(de)(de)。例如,由于真空系(xi)(xi)統總不(bu)(bu)免(mian)存在有(you)微漏現象(xiang),故(gu)采(cai)用(yong)抽(chou)速大的(de)(de)泵(beng)比抽(chou)速小(xiao)的(de)(de)泵(beng)能獲得(de)較好的(de)(de)工(gong)作真空度,但大的(de)(de)泵(beng)價(jia)格貴,耗(hao)水、耗(hao)電多(duo),故(gu)有(you)合(he)理選(xuan)擇(ze)的(de)(de)問題。儀(yi)器和(he)小(xiao)型的(de)(de)真空系(xi)(xi)統宜選(xuan)用(yong)微型真空泵(beng),成本(ben)低、效率高(gao)、噪音小(xiao),有(you)的(de)(de)用(yong)戶選(xuan)用(yong)流量較大的(de)(de)工(gong)業真空泵(beng)是不(bu)(bu)合(he)適的(de)(de),所以選(xuan)擇(ze)要謹慎,可(ke)以向真空泵(beng)廠家咨詢(xun)選(xuan)型方案。
5.自動(dong)化(hua)要求
隨著計算(suan)機(ji)技術的發展(zhan),用(yong)(yong)戶(hu)對(dui)(dui)真(zhen)(zhen)(zhen)空系統的自(zi)動(dong)化要求也(ye)不斷提升。對(dui)(dui)于真(zhen)(zhen)(zhen)空系統,自(zi)動(dong)控制主要是對(dui)(dui)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)流(liu)量(liang)和真(zhen)(zhen)(zhen)空度的調(diao)(diao)節(jie)(jie)。真(zhen)(zhen)(zhen)空度常常通過調(diao)(diao)節(jie)(jie)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)流(liu)量(liang)、安裝(zhuang)節(jie)(jie)流(liu)閥(fa)、泄壓(ya)閥(fa)來控制。用(yong)(yong)節(jie)(jie)流(liu)的辦法(fa)能量(liang)損失(shi)大、產生額(e)外噪音,最好是直接調(diao)(diao)節(jie)(jie)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)的轉速(su)。工(gong)(gong)業(ye)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)調(diao)(diao)速(su)的方(fang)(fang)法(fa)有多種,主要分(fen)為(wei)兩類:第(di)一類是電(dian)(dian)機(ji)轉速(su)不變(bian)(bian),通過附加(jia)裝(zhuang)置改變(bian)(bian)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)的轉速(su),如變(bian)(bian)速(su)箱調(diao)(diao)速(su),第(di)二類是直接改變(bian)(bian)電(dian)(dian)機(ji)的轉速(su),如可控硅串級(ji)調(diao)(diao)速(su)、變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)(diao)速(su)等。目前工(gong)(gong)業(ye)真(zhen)(zhen)(zhen)空泵(beng)(beng)(beng)常用(yong)(yong)的方(fang)(fang)法(fa)是變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)(diao)速(su),節(jie)(jie)能效(xiao)果好,可實(shi)現無級(ji)調(diao)(diao)速(su),調(diao)(diao)速(su)比大,調(diao)(diao)速(su)精確,速(su)度平穩(wen)。
對于適用于小型真空系統廠家的微型真空泵,過去主要采用降壓調速,降壓運行附帶的好處是有利于延長泵和電機壽命。如果泵的負載較大時,降壓后容易造成電機無法啟動,使電機溫度上升,產生安全隱患。目前最先進的國產“氣海”調速微型真空泵配置了進口無直流電機,自帶PWM(脈寬調制)線,能方便可靠地調節流量,能輸出電機轉速反饋信號(FG),能實時監控電機工況,更便于自動控制。還具有完善的自我保護功能,在泵卡死、過熱等意外情況下能自動停機。調速微型真空泵是小型真空系統自動化的理想之選。
總的說來,對于氣密性較好的真空系統,如果沒有經常性的放氣,內部也沒有蒸氣源,則可采用較小的、極限真空度較好的泵。但是,如果系統的漏放氣較多,則必須用提高抽速的辦法來保證其工作真空度,這時應采用較大抽速的泵,并盡可能增大管道流導,即選用短而粗的管道。