真空設備檢修三要素

一個真(zhen)空設備，經(jing)過(guo)相當長時間(jian)的抽氣(qi)之后仍然達不到預期的真(zhen)空度，可(ke)能是由于以下三(san)個主要原(yuan)因(yin)

引起的，真空測(ce)量、真空獲得和真空檢漏。

真(zhen)空(kong)(kong)測量(liang)是真(zhen)空(kong)(kong)設備(bei)眼睛，測量(liang)儀(yi)表使用(yong)好壞直接反映設備(bei)真(zhen)空(kong)(kong)運行狀態(tai)。真(zhen)空(kong)(kong)獲得是真(zhen)空(kong)(kong)設備(bei)基

礎，真空獲得設備性能好壞直接影響真(zhen)(zhen)空設備極限真(zhen)(zhen)空度。真(zhen)(zhen)空檢漏是保證真(zhen)(zhen)空設備正常運行好壞重

要手段，換句話說：真空檢漏是真空獲得的保證。

以上三種因素(su)中任何(he)一個要(yao)素(su)出(chu)問題時，真空設(she)備真空獲(huo)得(de)和維持(chi)都變得(de)十分困難(nan)。要(yao)解決這個矛

盾，首先判斷出起主導作用的是什么因素，找到問題的所在，從而采(cai)取相應的措施加以解決。

下面(mian)淺談一(yi)下真空設備檢修(xiu)三要素的方案：

2 真空測量

真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)測量(liang)是指用特定的(de)儀器(qi)、對某一真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)設備空(kong)(kong)間內真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度高低的(de)量(liang)度。因(yin)此真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)測量(liang)儀表好壞直接

影響設備正常運行(xing)。真(zhen)空(kong)計的種類(lei)很多，大(da)體上可分真(zhen)空(kong)計和相對真(zhen)空(kong)計兩大(da)類(lei)。凡通過(guo)測(ce)定物

理(li)參數直接計出氣體壓強的真空(kong)計稱為真空(kong)計。通過(guo)測量(liang)與壓強有關物理(li)量(liang)，并進行計算(suan)得(de)到(dao)壓

強值的(de)真空計(ji)稱為相對(dui)真空計。真空計精度較(jiao)高，一般作為(wei)標準用，在(zai)實際生產中(zhong)，大都使用相

對(dui)真空計。

在實際工作中，如何(he)根據真(zhen)空設備的要求選(xuan)用合適的真(zhen)空計，按以下(xia)幾個原則選(xuan)用：

(1)所(suo)用真空計的測量(liang)范圍(wei)應比(bi)被測壓(ya)力范圍(wei)寬(kuan)1—2數量(liang)級.

(2)對(dui)真空計度，重(zhong)復性、可靠(kao)性的要求應滿(man)足工藝(yi)要求。

(3)應注(zhu)意真空計是否與被測氣(qi)體(ti)種(zhong)類有關。

(4)應注意(yi)真(zhen)空(kong)計(ji)是否有切換功能，讀數反應迅速(su)與否。

(5)應注(zhu)意(yi)真(zhen)空規(gui)管安裝位(wei)置(zhi)和(he)環(huan)境的要求。

(6)真(zhen)空(kong)計價格是否適宜以及(ji)該計是否易于維護等。

3 真空獲得

真(zhen)空(kong)(kong)泵就是(shi)真(zhen)空(kong)(kong)獲得(de)設備是(shi)用來產生和維持真(zhen)空(kong)(kong)的(de)裝置。利用真(zhen)空(kong)(kong)泵把一特(te)定容器(qi)的(de)氣體抽走，使(shi)該(gai)

容器中的(de)壓強低于(yu)一個大氣壓，這就是真(zhen)空獲(huo)得。

目(mu)前真空獲得所涉及的壓強范(fan)圍(wei)已有十幾個數(shu)量極。由于稀薄氣體分子(zi)在(zai)不同壓強范(fan)圍(wei)內氣體分子(zi)運(yun)

動特性不同，所以較寬量程壓力范圍(wei)內不可能(neng)用一(yi)種(zhong)真(zhen)空(kong)泵來獲得。

由于不同(tong)(tong)類型真空泵的工(gong)作(zuo)原理不同(tong)(tong)，而各(ge)有(you)其特點和(he)工(gong)作(zuo)范圍。比如(ru)有(you)些(xie)泵可直接從大氣開始工(gong)

作，有些泵則(ze)必須借助前級泵才能工作。

下面列舉常用真空泵的應(ying)用特點：

(1)旋片(pian)真空(kong)泵(beng)：又稱機械(xie)真空(kong)泵(beng)屬于低真空(kong)泵(beng)類。它具有從大(da)氣直接排氣的特性，既可以單獨使(shi)用，

也可作(zuo)為(wei)高真空泵或超高真空泵的前(qian)級(ji)泵。

旋片泵(beng)的(de)(de)工(gong)作原理：是基(ji)于變容(rong)作用(yong)，用(yong)油來(lai)保持運(yun)動(dong)部(bu)件之間密封(feng)，靠機(ji)械的(de)(de)方法來(lai)密封(feng)的(de)(de)容(rong)積(ji)，

容積周期性增大、縮小，從(cong)而達(da)到排氣(qi)的(de)目的(de)。所以旋片泵極限真空(kong)度(du)下(xia)降，噪聲大，卡死等現象(xiang)，

與油的質量和機械轉動(dong)有關。

(2)油擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng)：油擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng)是目前生產中zui常用(yong)的高真空泵(beng)(beng)(beng)，被廣泛(fan)用(yong)于真空電子器件的排氣車、真空冶

煉、真(zhen)(zhen)空熱(re)處理、真(zhen)(zhen)空鍍(du)膜與真(zhen)(zhen)空焊接等設備中。它的主要(yao)特點(dian)是在高(gao)真(zhen)(zhen)空下。對(dui)各種氣體都有很(hen)高(gao)

的抽速，使用維護都很方便(bian)，無(wu)機械(xie)運動，不(bu)易損壞，但不(bu)足之處不(bu)能單(dan)獨使用，必(bi)須有前(qian)級泵方可

工(gong)作。油擴(kuo)散(san)泵(beng)是一(yi)種蒸氣流(liu)泵(beng)，其工(gong)作原理(li)利用蒸流(liu)的作用來(lai)將低密度(du)(du)氣體壓縮為較高密度(du)(du)使(shi)其達

到(dao)機械泵能夠(gou)作用氣(qi)體壓強范圍(wei)被抽走(zou)。由于油(you)分子量是(shi)空氣(qi)分子量15～20倍(bei)，油(you)分子能(neng)比空氣(qi)大一

個數(shu)量(liang)級(ji)，泵油在加(jia)熱情況形成每秒200m 定向(xiang)運動的蒸(zheng)氣流是(shi)油擴散泵關(guan)鍵。

由(you)此看來(lai)，若要擴(kuo)散泵正常工作：

a．擴散泵在(zai)加熱時必須有(you)足(zu)夠大(da)的蒸氣(qi)壓(ya)，而在(zai)冷(leng)卻(que)后要(yao)有(you)足(zu)夠低的蒸氣(qi)壓(ya)。

b．一定要有前級泵(beng)才能工作，因只有油蒸氣(qi)流密度(du)(du)遠大于空氣(qi)密度(du)(du)時才能形(xing)成高速氣(qi)流。

c．要有(you)足夠的(de)加(jia)熱功率，使油鍋內油迅速蒸發，通過噴嘴(zui)形成定向射(she)流(liu)。

d．要有足夠的冷卻能力，使油蒸氣碰到泵壁時能很快地冷凝為液體(ti)返回油鍋，否則冷卻不夠產生反(fan)擴(kuo)

散，降低真空度。

(3)分子泵(beng)：渦(wo)輪分子泵(beng)是(shi)靠高速(su)轉子攜代(dai)氣體分子獲得(de)超高真(zhen)空(kong)的(de)一種(zhong)機械式真(zhen)空(kong)泵(beng)，工作壓力范圍(wei)

為10-1～10-8pa，它具有抽速較大，抽速范圍(wei)很寬(kuan)的特點，分(fen)子泵適(shi)用于(yu)要求清潔的高(gao)真空和超高(gao)真

空(kong)的設備上使用，但它不能直接對(dui)大氣(qi)排(pai)氣(qi)，需要配(pei)置前級泵、由于分(fen)子泵屬(shu)于分(fen)子動能泵在大氣(qi)壓

下啟動(dong)分子泵、分子密度過大、泵工作要發熱損(sun)壞。

4 真空檢漏

真(zhen)空檢(jian)漏(lou)是真(zhen)空獲(huo)得(de)(de)保(bao)證，它(ta)是檢(jian)測(ce)真(zhen)空系(xi)統的漏(lou)氣部(bu)位及其(qi)大小的過(guo)程。漏(lou)氣是影響真(zhen)空獲(huo)得(de)(de)和真(zhen)

空維持的主要因素之一。

由于漏孔存在(zai)會抵消(xiao)真(zhen)空(kong)泵部分抽氣作用，延長抽氣時間，降低真(zhen)空(kong)設備的極(ji)限真(zhen)空(kong)。即使在(zai)動態情

況下能夠達到較(jiao)高真空度，待(dai)與(yu)真空抽(chou)氣(qi)系統連接(jie)閥(fa)門關閉，靜態內部壓力會迅(xun)速(su)上(shang)升(sheng)，嚴重影響(xiang)器

件的工(gong)作(zuo)特性及壽命。

真(zhen)空(kong)系統(tong)漏(lou)氣是的，不漏(lou)氣是相對(dui)的，對(dui)于動態真(zhen)空(kong)系統(tong)，只要其平衡壓力(li)能夠達(da)到所要求的真(zhen)

空度，這(zhe)時即使存在(zai)著漏(lou)孔，也可以為該系統(tong)(tong)的漏(lou)率(lv)是容許(xu)的，動態真空(kong)系統(tong)(tong)的zui大容許(xu)漏(lou)率(lv)Q一應滿

足公式(shi)(1) Qmax≤ 1／1O PS 式(shi)中 P---系統(tong)工作(zuo)壓力(li)  S---系統(tong)的有效抽速

對(dui)于靜態真空系統，要求在(zai)(zai)一定時(shi)間內(nei)，其(qi)壓力(li)維持(chi)在(zai)(zai)容許的壓力(li)以，這時(shi)即使存(cun)在(zai)(zai)著漏孔(kong)，同樣可

以認為該系(xi)統(tong)的漏率是(shi)容許(xu)的，靜態真空系(xi)統(tong)zui大容許(xu)漏率Q max應滿足公式Q max≤ (Pt---P)V／t

(2)式中(zhong)P---系統(tong)工(gong)作壓力(li)  Pt—系統(tong)極限壓力(li)  V--- 系統(tong)容積  t--時間

檢(jian)漏方(fang)法的分類(lei)檢(jian)漏的方(fang)法很多，但各有特點和(he)使(shi)用(yong)范圍，究竟選用(yong)哪種方(fang)法比較合(he)適，要根據具體

情況而定，作為比較理想的檢漏(lou)方法應該滿足(zu)下述(shu)幾方面的要求：

(1)檢(jian)(jian)漏靈敏度高，滿足少于被檢(jian)(jian)漏率二個(ge)數量級以上。

(2)反應時(shi)間短，則(ze)找出一個漏孔的時(shi)間就短。

(3)能定(ding)位，定(ding)量測得漏率大(da)小。

(4)能無(wu)損、無(wu)污染(ran)的檢漏。

(5)檢漏范圍廣(guang)，從大漏到小漏都(dou)能檢。

(6)檢漏儀器(qi)應結構簡(jian)單，操作維修方(fang)便(bian)。

然而上(shang)述(shu)(shu)要(yao)求也(ye)是(shi)有矛盾的，要(yao)求一(yi)(yi)種方法同時滿足上(shang)述(shu)(shu)要(yao)求也(ye)是(shi)不可能(neng)的。一(yi)(yi)般靈敏度高檢漏(lou)儀結

構比較復雜，使用和維修都比較(jiao)困難(nan)。價格也相(xiang)當貴。所以只(zhi)能針對(dui)不同檢漏對(dui)象(xiang)來(lai)選擇合適的方(fang)

法。以解(jie)決主(zhu)要矛(mao)盾為原則。

5 結束語

現在真空(kong)設備(bei)的應(ying)用領域愈(yu)來(lai)愈(yu)廣(guang)，如何處理各種(zhong)復雜問題(ti)，多年來(lai)真空(kong)技術專家一直在思考，努力

做這方面的工作。

真空設(she)備出現(xian)故障，我們的經驗是不要急于(yu)下結論(lun)，不要急于(yu)拆卸調設(she)備、應認真分析故障現(xian)象，先(xian)

用真空儀表大概(gai)判(pan)斷出設備狀態(tai)。然后(hou)對真空泵(beng)單獨(du)測(ce)(ce)試和整個真空機(ji)組進行檢測(ce)(ce)，在確(que)保真空獲得

無問(wen)題情況下。進行(xing)真空(kong)檢(jian)漏(lou)(lou)，檢(jian)漏(lou)(lou)根據(ju)問題(ti)論述原則，選檢(jian)漏(lou)(lou)儀(yi)與檢(jian)漏(lou)(lou)方式。先(xian)進行(xing)靜(jing)態升壓試

驗(yan)，判斷漏氣和放氣。然后進(jin)行分段與整體(ti)檢(jian)漏，找出漏點，并(bing)確定其漏率大小。

根據上述真(zhen)(zhen)空檢修(xiu)方案(an)，理論和實踐相結(jie)合，我們對一些(xie)真(zhen)(zhen)空冶(ye)金爐、真(zhen)(zhen)空熱處理爐、真(zhen)(zhen)空鍍膜(mo)機(ji)、

真空釬焊(han)爐、和(he)各種(zhong)真(zhen)空校準檢(jian)測裝置進(jin)行實(shi)踐，成(cheng)(cheng)功(gong)解決設(she)備故(gu)障，取得良好成(cheng)(cheng)果。