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真空系统的基本要求

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真空系统的基本要求


2016-12-05     分享次数:560   作者:admin


       真空系统是指由真空泵、真空计及各种零件通过管道以适当的方式联接,组合成能达到一定真空度要求的装置。真空系统的基本要求是:
    1、在被抽器件或工作室内获得所需的极限真空和工作真空度。极限真空度是指器件在无漏放气时所达到的真空度,工作真空度是指在器件进行真空处理时所能维持的真空度。真空处理时往往要放出大量气体,这时的工作真空度将显著地低于极限真空度。极限真空度和工作真空度各有其重要性,它们从不同侧面对器件质量产生影响。例如在用氧化物阴极器件的排气真空系统中,电极除气和阴极分解会大量出气,如果工作真空度差,则可能出现电极被氧化及阴极激活欠佳的结果。但器件后封离时已基本上无漏放气,器件内的真空度就取决于排气真空系统的极限真空度。
    2、为获得某一工作真空度所需的时间。这时间决定于真空系统抽速的大小。提高抽速可缩短这一时间。大的工作室显然需要大的抽速。有时工作室虽然不大,但由于漏放气严重,则真空系统也需要大的抽速,否则大量的漏放气将大大降低真空度,使系统无法工作。
    3、在被抽器件或工作室内有合适的残气成分。实践证明,单纯提高和保证极限真空度及工作真空度是不够的,还应对残余气体成分有一定的要求。例如真空摄像器件,为了保持在一年寿命期内灵敏度的降低不大于巧,要求器件内的残余气体的含氧量应不高于10 一2Pa 耐高压的真空开关管内,应不含有碳氢化合物分子等等。真空系统的残气成分,如系统中无其它气源,则主要取决于泵的特性。
    4、此外,真空系统还必须结构简单、性能可靠、操作维护方便、价格便宜等。要满足这些要求,必须从泵的选择、管道尺寸的确定及布置、装配工艺等多方面综合考虑。上述这些基本要求经常是相互联系的。例如,由于真空系统总不免存在有微漏现象,故采用抽速大的泵比抽速小的泵能获得较好的工作真空度,但大的泵价格贵,耗水、耗电多,故有合理选择的问题。仪器和小型的真空系统宜选用微型真空泵,成本低、效率高、噪音小,有的用户选用流量较大的工业真空泵是不合适的。
    5、自动化要求。随着计算机技术的发展,用户对真空系统的自动化要求也不断提升。对于真空系统,自动控制主要是对真空泵流量和真空度的调节。真空度常常通过调节真空泵流量、安装节流阀、泄压阀来控制。用节流的办法能量损失大、产生额外噪音,好是直接调节真空泵的转速。工业真空泵调速的方法有多种,主要分为两类:类是电机转速不变,通过附加装置改变真空泵的转速,如变速箱调速,第二类是直接改变电机的转速,如可控硅串级调速、变频调速等。目前工业真空泵常用的方法是变频调速,节能效果好,可实现无级调速,调速比大,调速精确,速度平稳。对于适用于小型真空系统的微型真空泵,过去主要采用降压调速,降压运行附带的好处是有利于延长泵和电机寿命。如果泵的负载较大时,降压后容易造成电机无法启动,使电机温度上升,产生安全隐患。目前先进的国产“气海”调速微型真空泵配置了进口无直流电机,自带PWM(脉宽调制)线,能方便可靠地调节流量,能输出电机转速反馈信号(FG),能实时监控电机工况,更便于自动控制。还具有完善的自我保护功能,在泵卡死、过热等意外情况下能自动停机。调速微型真空泵是小型真空系统自动化的理想之选。
总的说来,对于气密性较好的真空系统,如果没有经常性的放气,内部也没有蒸气源,则可采用较小的、极限真空度较好的泵。但是,如果系统的漏放气较多,则必须用提高抽速的办法来保证其工作真空度,这时应采用较大抽速的泵,并尽可能增大管道流导,即选用短而粗的管道。