熱偶真空計(jì)

利用氣體分子的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，可能測量的壓力范圍在1~300Pa之間。熱電偶真空計(jì)測得細(xì)線溫度同時(shí),也受到細(xì)線本身的固體熱傳導(dǎo)和熱輻射放熱的影響。因此精度不高。但是電路簡單，價(jià)格低廉。

另外此真空計(jì)在大氣壓狀態(tài)下也不會燒損。而且測得的壓力值通過電信號被取出，因此在自動(dòng)控制方面容易控制。

年檢校準(zhǔn)的基本要求校準(zhǔn)應(yīng)滿足的基本要求如下：

1)環(huán)境條件校準(zhǔn)如在檢定(校準(zhǔn))室進(jìn)行，則環(huán)境條件應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室要求的溫度、濕度等規(guī)定。校準(zhǔn)如在現(xiàn)場進(jìn)行，則環(huán)境條件以能滿足儀表現(xiàn)場使用的條件為準(zhǔn)。2)儀器作為校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器其誤差限應(yīng)是被校表誤差限的1/3~1/10。3)人員校準(zhǔn)雖不同于檢定，但進(jìn)行校準(zhǔn)的人員也應(yīng)經(jīng)有效的考核，并取得相應(yīng)的合格證書，只有持證人員方呆出具校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告，也只有這種證書和報(bào)告才認(rèn)為是有效的。

熱偶真空計(jì)校準(zhǔn)可以找地方計(jì)量所或者第三方校準(zhǔn)單位，如上海計(jì)量所、廣東計(jì)量所、蘇州計(jì)量校準(zhǔn)網(wǎng)等，前提都必須得有國家辦法的CNAS計(jì)量資質(zhì)。2100433B

熱電偶接在白金或鎢的細(xì)線上。這段細(xì)線通過電流後會發(fā)熱。發(fā)出的熱量通過周圍氣體分子的熱傳導(dǎo),或細(xì)線本身的固體熱傳導(dǎo),或熱輻射放出。利用氣體分子承擔(dān)的熱傳導(dǎo)量與壓力成正比的特點(diǎn)是此真空計(jì)的原理。

如果保持細(xì)線的發(fā)熱量即保持一定的電流,則周圍壓力高的時(shí)候氣體奪走的熱量較多,致使細(xì)線的溫度較低。反過來周圍壓力低的時(shí)候細(xì)線的溫度會升高。這種溫度的變化通過熱電偶檢測出來,將熱電偶的起電力換成壓力之後即可知真空腔內(nèi)的壓力。

熱偶真空計(jì)的校準(zhǔn)

熱偶真空計(jì)在使用前也需要進(jìn)行校準(zhǔn)，熱偶規(guī)管在未開封前真空度已抽至為10^-2~10^-3Pa。將熱偶規(guī)管與儀器連接，使管座垂直向上，接通儀器電源開關(guān)，預(yù)熱10min,“熱偶轉(zhuǎn)換”開關(guān)置“加熱電流”位置，調(diào)節(jié)“加熱電流”旋鈕，使加熱電流達(dá)到規(guī)定值(加熱電流標(biāo)注在每支熱電偶真規(guī)管的管座上或使用說明書中)，熱偶真空計(jì)指針滿度，持續(xù)1min，再將“熱偶選擇”開關(guān)放在“測量”位置上，這樣反復(fù)測定三次，完成熱偶真空計(jì)的校準(zhǔn)工作。

在熱偶規(guī)管內(nèi)

氣體導(dǎo)熱是氣體與熱絲碰撞的結(jié)果且與熱絲表面狀況有關(guān)。因此，應(yīng)保持管內(nèi)及熱絲表面狀清潔，一般不要在大氣壓狀態(tài)下對熱絲加熱，盡量減少油蒸氣污染。

熱偶規(guī)管對電磁場敏感，測量時(shí)應(yīng)避免外界電磁場干擾，如測量中不要使高頻火花移近熱偶規(guī)管。

波爾登規(guī)（Bourdon）

細(xì)的銅管受氣體壓力不同會有舒展現(xiàn)象，會帶動(dòng)杠桿和齒輪旋轉(zhuǎn)，使得指針指示在不同刻度上，即可讀出相應(yīng)的氣壓值。這種規(guī)的測量范圍一般在100Pa至1atm。

薄膜電容規(guī)

在不同壓力下金屬膜片受力不同會有不同尺度的變形，使得金屬膜片和電極之間的電容變化，通過測量電容的變化量，即可知道金屬膜片上氣壓的變化。

這種規(guī)的測量范圍一般橫跨4個(gè)量級，比如可能是0.01Pa至100Pa、0.1Pa至1000Pa等。

這種規(guī)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度很高。缺點(diǎn)是必須在高于環(huán)境溫度的恒溫條件下使用，以消除溫度不同對膜片力學(xué)性能的影響，使用前一般需要預(yù)熱數(shù)小時(shí)。

皮拉尼（Pirani）電阻規(guī)

由于不同氣壓下氣體分子熱傳導(dǎo)能力不同，當(dāng)給熱絲加恒定的電流時(shí)，由于氣壓不同通過氣體傳導(dǎo)走的熱量不同，熱絲所保持的溫度就不同，這導(dǎo)致熱絲電阻大小不同，通過測量熱絲電阻大小就可以推算氣壓大小。

如果配合電橋測量熱絲電阻的變化，將有效提高測量的準(zhǔn)確度。

這種規(guī)的測量范圍一般在0.1Pa至1000Pa。

由于不同氣體在相同氣壓時(shí)導(dǎo)熱性不同，所以這種規(guī)需要在不同的使用氣體下標(biāo)定。

熱電偶規(guī)

熱電偶規(guī)與皮拉尼電阻規(guī)基本原理一致，只是它不用測量熱絲電阻的變化，而是用熱電偶直接測量熱比的溫度變化。

測量范圍一般與在0.1Pa至1000Pa。

與皮拉尼電阻規(guī)一樣，這種規(guī)也需要在不同的使用氣體下標(biāo)定。

熱陰極電離規(guī)

熱陰極電離規(guī)中，由熱陰極即燈絲發(fā)射電子，電離真空中的氣體分子，產(chǎn)生離子，由收集極收集產(chǎn)生的離子，形成離子電流，通過測量離子電流的大小即可推算出真空中氣體分子的密度，進(jìn)而得到氣壓大小。

這種規(guī)的測量范圍一般為1.0E-05Pa至0.1Pa。

經(jīng)改進(jìn)后的熱陰極電離規(guī)，Bayard-Alpert規(guī)，可以將測量下限降低至1.0E-09Pa。

由于不同氣體在相同氣壓下的電離率不同，這種規(guī)在使用時(shí)也需要在不同氣體下進(jìn)行標(biāo)定。

冷陰極電離規(guī)

冷陰極電離規(guī)也是通過電離氣體分子收集離子電流的方法進(jìn)行氣壓測量，但與熱陰極電離規(guī)不同的是，它是利用磁控放電電離氣體分子產(chǎn)生離子。

這種規(guī)的測量范圍一般為1.0E-07Pa至0.1Pa。

與熱陰極電離規(guī)同樣的原因，這種規(guī)在使用時(shí)需要在不同氣體下標(biāo)定。

1、快速抽氣

2、調(diào)壓充氣

3、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固

4、高精度熱偶真空計(jì)

1、 真空泵：R5--0040 旋片式真空泵（德國）

2、 真空表：高精度熱偶真空計(jì)

3、 閥門：不銹鋼精密球閥

4、 連接管：高壓管3根

測量方式

定義

熱偶真空計(jì)

利用熱電偶的電勢與加熱元件的溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體的熱傳導(dǎo)有關(guān)的原理來測量真空度的真空計(jì)。

電離真空計(jì)

由筒狀收集極，柵網(wǎng)和位于柵網(wǎng)中心的燈絲構(gòu)成，筒狀收集極在柵網(wǎng)外面。熱陰極發(fā)射電子電離氣體分子，離子被收集極收集，根據(jù)收集的離子流大小來測量氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)。

復(fù)合真空計(jì)

由熱偶真空計(jì)與熱陰極電離真空計(jì)組成，測量范圍從大氣~10-5Pa。

冷陰極電離計(jì)

陽極筒的兩端有一對陰極板，在外加磁場作用，陽極筒內(nèi)形成潘寧放電產(chǎn)生離子，根據(jù)陰極板收集的離子流的大小來測定氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)。

電阻真空計(jì)

利用加熱元件的電阻與溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體傳導(dǎo)有關(guān)的原理，通過電橋電路來測量真空度的真空計(jì)。

麥克勞真空計(jì)

也成為壓縮式真空計(jì)，將待測的氣體用汞（或油）壓縮到一極小體積，然后比較開管和閉管的液柱差，利用玻義爾定律直接算出氣體壓強(qiáng)的一種絕對真空計(jì)。

電容薄膜真空計(jì)

這是一種陰極與收集極倒置的熱陰極電離規(guī)。收集極是一根細(xì)絲，放在柵網(wǎng)中心，燈絲放在柵網(wǎng)外面，因而減少軟X射線影響，延伸測量下限，可測超高真空。電容薄膜真空計(jì)將三種不同的規(guī)管綜合在個(gè)小型經(jīng)濟(jì)的規(guī)管中，測量過程壓強(qiáng)和基本壓強(qiáng)從5x10-10至1500毫巴。電容薄膜真空計(jì)由于具有測量精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、測量結(jié)果與氣體成分無關(guān)以及抗腐蝕、耐氣壓沖擊等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而越來越受到人們的重視。以它取代水銀壓力計(jì)、油壓計(jì)、電阻真空計(jì)、熱偶真空計(jì)以至部分地取代電離計(jì)。

底部微孔增氧真空泵選型

真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子，降低真空室內(nèi)的氣體壓力，使之達(dá)到要求的真空度。概括地講從大氣到極高真空有一個(gè)很大的范圍，至今為止還沒有一種真空系統(tǒng)能覆蓋這個(gè)范圍。因此，為達(dá)到不同產(chǎn)品的工藝指標(biāo)、工作效率和設(shè)備工作壽命要求、不同的真空區(qū)段需要選擇不同的真空系統(tǒng)配置。為達(dá)到最佳配置，選擇真空系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮下述各點(diǎn)：

首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因?yàn)槊恳环N工藝都有其適應(yīng)的真空度范圍，必須認(rèn)真研究確定之。

在確定了工藝要求的真空度的基礎(chǔ)上檢查真空泵系統(tǒng)的極限真空度，因?yàn)橄到y(tǒng)的極限真空度決定了系統(tǒng)的最佳工作真空度。一般來講，系統(tǒng)的極限真空度比系統(tǒng)的工作真空度低20%，比前級泵的極限真空度低50%。

檢查確定工藝要求的抽氣種類與抽氣量。因?yàn)槿绻怀闅怏w種類與泵內(nèi)液體發(fā)生反應(yīng)，泵系統(tǒng)將被污染。同時(shí)必須考慮確定合適的排氣時(shí)間與抽氣過程中產(chǎn)生的氣體量。

檢查確定達(dá)到要求的真空度所需要的時(shí)間、真空管道的流阻與泄漏?？紤]達(dá)到要求真空度后在一定工藝要求條件下維持真空需要的抽氣速率。

s=2.303（v/t）lg(p1/p2)

其中：

s為真空泵抽氣速率(l/s)

v為真空室容積(l)

t為達(dá)到要求真空度所需時(shí)間(s)

p1為初始容器內(nèi)氣壓

p2為抽氣后容器內(nèi)氣壓

底部微孔增氧真空泵影響因素

它是決議產(chǎn)品的大小,抽氣量請求愈高,產(chǎn)品體積相對愈大,所需配用的電機(jī)功率亦會愈高。

它是決議產(chǎn)品采用何種構(gòu)造,真空度是有表壓及絕對壓力這兩種讀數(shù)。絕對壓力表示讀數(shù)是絕對值，即讀數(shù)愈靠近‘0\'，真空度愈高。但反觀表壓，愈接近760mmHɡ即表示真空度愈高，假若你所請求的絕對壓力（極限真空）是靠近‘0\'，那么只要真空泵才能夠滿足這個(gè)需求。

底部微孔增氧真空泵維護(hù)保養(yǎng)

真空泵的好壞決定于其機(jī)械結(jié)構(gòu)和油的質(zhì)量，使用真空泵時(shí)必須把它保護(hù)好。如果蒸餾揮發(fā)性較大的有機(jī)溶劑時(shí)，有機(jī)溶劑會被油吸收結(jié)果增加了蒸氣壓，從而降低了抽空效能，如果是酸性氣體，那就會腐蝕油泵，如果是水蒸氣就會使油成乳濁液而抽壞真空泵。

因此使用真空泵時(shí)必須注意下列幾點(diǎn)：

在蒸餾系統(tǒng)和真空泵之間，必須裝有吸收裝置。

蒸餾前必須用水泵徹底抽去系統(tǒng)中有機(jī)溶劑的蒸氣。

如能用水泵抽氣的，則盡量用水泵，如蒸餾物質(zhì)中含有揮發(fā)性物質(zhì)，可先用水泵減壓抽降，然后改用油泵。

減壓系統(tǒng)必須保持密不漏氣，所有的橡皮塞的大小和孔道要合適，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。

根據(jù)使用的范圍和抽氣效能可將真空泵分為三類：

(1)一般水泵，壓強(qiáng)可達(dá)到1.333~100kPa(10~760mmHg)為"粗"真空。

(2)油泵，壓強(qiáng)可達(dá)0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)為"次高"真空。

(3)擴(kuò)散泵，壓強(qiáng)可達(dá)0.133Pa以下，(10-3mmHg)為"高"真空。

若要較低的壓力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用的減壓泵有水泵和真空泵兩種，若不要求很低的壓力時(shí)，可用水泵，如果水泵的構(gòu)造好且水壓又高，抽空效率可達(dá)1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低壓力理論上相當(dāng)于當(dāng)時(shí)水溫下的水蒸氣壓力。例如，水溫25℃、20℃、10℃時(shí)，水蒸氣的壓力分別為3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽氣時(shí)，應(yīng)在水泵前裝上安全瓶，以防水壓下降，水流倒吸；停止抽氣前，應(yīng)先放氣，然后關(guān)水泵。

底部微孔增氧真空泵潤滑油

在真空泵中真空泵油不僅作為獲得真空的介質(zhì)，還對機(jī)械摩擦點(diǎn)起潤滑、冷卻和密封作用。

這是真空泵油的最重要的性能，由于真空泵要求真空度很高，一般用石蠟基窄餾分潤滑油，對于擴(kuò)散真空泵，還可使用蒸氣壓很低的硅油或其他合成油。

真空泵腔內(nèi)容積不斷變化而形成排氣作用，要求潤滑油應(yīng)具有合適的粘度和粘溫特性。

真空泵不斷向高速度發(fā)展，由于滑片和泵體的高速摩擦使油溫升高，油品很容易氧化分解，尤其擴(kuò)散泵往往處于很高的溫度環(huán)境下工作，使系統(tǒng)內(nèi)蒸氣壓升高，真空度降低，因此要求真空泵油具有良好的熱氧化安定性。

真空泵吸入的如果是腐蝕性氣體，會與油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕泵內(nèi)零件；吸入空氣中往往含有水汽冷凝水，引起真空泵油的乳化并使金屬腐蝕，所以要求具有良好的抗腐蝕和抗乳化性。

主要要求真空泵中不攜帶輕質(zhì)組分，以免影響油品的飽和蒸氣壓。

極限壓力是真空泵油重要的使用性能指標(biāo)以了解在最低真空極限壓力下真空泵的極限壓力。

底部微孔增氧真空泵電機(jī)溫度高

某公司的300MW機(jī)組，每臺機(jī)組配備2臺機(jī)械真空泵，其中1臺運(yùn)行，1臺備用。真空泵用于機(jī)組啟動(dòng)時(shí)抽真空，正常運(yùn)行時(shí)用于抽出凝汽器中未凝結(jié)的氣體。該泵配備電機(jī)160kW，轉(zhuǎn)速590r/min，額定電流330A，電壓380V，B級絕緣，正常運(yùn)行時(shí)電流220～230A。每年夏季，電機(jī)溫度都會超限，被迫加裝臨時(shí)冷卻風(fēng)機(jī)，但收效不大。電機(jī)長期高溫運(yùn)行會造成絕緣老化，縮短其使用壽命。對真空泵電機(jī)溫度高的原因分析如下。

底部微孔增氧真空泵原因分析

(1)電機(jī)功率大，工作電流大，發(fā)熱量大。

(2)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，風(fēng)壓，風(fēng)量小。

(3)風(fēng)扇葉片數(shù)較少，產(chǎn)生的風(fēng)量小。

(4)電動(dòng)機(jī)附有灰塵、油污，降低了散熱能力。

(5)真空泵電機(jī)所在母線電壓為380V，由于電纜壓降及負(fù)荷分配不均，電機(jī)實(shí)際所加電壓只有365V，電壓偏低造成運(yùn)行電流大。

底部微孔增氧真空泵對策

電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速是和真空泵相匹配的，不能更改。風(fēng)扇安裝于電機(jī)主軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，也不可更換。增加風(fēng)扇葉片數(shù)量雖能起到一定作用，但葉片數(shù)量增加后，動(dòng)平衡不容易找，如找正不好，會引起電機(jī)振動(dòng)增加。

(1)將原風(fēng)扇罩加長40cm，在里面加裝一個(gè)與風(fēng)扇罩同直徑軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)功率850W，轉(zhuǎn)速1489r/min，電壓380V。原風(fēng)扇繼續(xù)保留。軸流風(fēng)機(jī)另設(shè)一路電源控制，軸流風(fēng)機(jī)與主電機(jī)不設(shè)連鎖。真空泵啟動(dòng)后及時(shí)啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行，真空泵停運(yùn)后30min停運(yùn)軸流風(fēng)機(jī)，以使主電機(jī)得到充分冷卻;

(2)定期清除電機(jī)上灰塵，保持電機(jī)散熱片清潔，增加其散熱能力;

(3)將真空泵所在母線電壓調(diào)整為400V。

底部微孔增氧真空泵效果

(1)由于軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，風(fēng)壓風(fēng)量大，冷卻效果大大增強(qiáng)，在相同的環(huán)境溫度、負(fù)荷電流下，主電機(jī)溫度下降了12℃。夏季主電機(jī)溫度未再超限。

(2)軸流風(fēng)機(jī)可人為控制，主電機(jī)停運(yùn)后，軸流風(fēng)機(jī)仍可運(yùn)行，可以使主電機(jī)得到充分冷卻。

(3)盡量使2段母線負(fù)荷分配平衡，以防某段母線因負(fù)荷過重造成電壓下降過多。

(4)電壓調(diào)整后，真空泵運(yùn)行電流降為210A，發(fā)熱量相對減小。

(5)減緩了主電機(jī)的絕緣老化速度，延長了其使用壽命。

底部微孔增氧真空泵泵軸軸承位磨損

真空泵傳動(dòng)部位磨損是普遍存在的問題，其中包括軸承位、軸承座、軸承室、鍵槽及螺紋等部位，傳統(tǒng)方法以補(bǔ)焊和刷鍍噴涂為主，但兩者均存在一定弊端：補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，易造成材質(zhì)損傷，導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對以上問題多使用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法，而應(yīng)用較多的有美國美嘉華技術(shù)體系，其具有超強(qiáng)的粘著力，優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能。應(yīng)用高分子材料修復(fù)，可免拆卸，免機(jī)加工。既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制，同時(shí)產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設(shè)備的沖擊震動(dòng)，避免再次磨損的可能，并大大延長設(shè)備部件的使用壽命，為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時(shí)間，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

底部微孔增氧真空泵腐蝕

真空泵腐蝕的形態(tài)可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕兩大類，前者較均勻的發(fā)生在真空泵全部表面，后者只是發(fā)生在局部，如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。采用高分子復(fù)合材料對真空泵實(shí)施表面有機(jī)涂層防腐，其具有良好的耐化學(xué)性能及優(yōu)異的力學(xué)性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補(bǔ)相比，具有施工簡便、成本低、安全性能，修復(fù)效果好的特點(diǎn)。

底部微孔增氧真空泵殼體裂紋破裂

真空泵因鑄造、加工缺陷，內(nèi)應(yīng)力及超負(fù)荷運(yùn)行等原因經(jīng)常導(dǎo)致部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象。常規(guī)的修復(fù)方法是采用焊接，但有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金，難以做焊接處理。還有一些易于發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)場合，更不易采用焊接修復(fù)方法。美嘉華技術(shù)是一種“冷焊”技術(shù)，可以避免熱應(yīng)力變形，同時(shí)材料良好的附著力和抗壓、抗腐蝕等綜合性能，可以最大限度地滿足各種設(shè)備部件的使用要求，從而在最低成本的投入下有效保證生產(chǎn)。安全、方便、可靠。2100433B