真空設(shè)備檢修三要素

一個真空設(shè)備，經(jīng)過相當長時間的抽氣之后仍然達不到預期的真空度，可能是由于以下三個主要原因

引起的，真空測量、真空獲得和真空檢漏。

真空測量是真空設(shè)備眼睛，測量儀表使用好壞直接反映設(shè)備真空運行狀態(tài)。真空獲得是真空設(shè)備基

礎(chǔ)，真空獲得設(shè)備性能好壞直接影響真空設(shè)備極限真空度。真空檢漏是保證真空設(shè)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。

以上三種因素中任何一個要素出問題時，真空設(shè)備真空獲得和維持都變得十分困難。要解決這個矛

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

下面淺談一下真空設(shè)備檢修三要素的方案：

2 真空測量

真空測量是指用特定的儀器、對某一真空設(shè)備空間內(nèi)真空度高低的量度。因此真空測量儀表好壞直接

影響設(shè)備正常運行。真空計的種類很多，大體上可分真空計和相對真空計兩大類。凡通過測定物

理參數(shù)直接計出氣體壓強的真空計稱為真空計。通過測量與壓強有關(guān)物理量，并進行計算得到壓

強值的真空計稱為相對真空計。真空計精度較高，一般作為標準用，在實際生產(chǎn)中，大都使用相

對真空計。

在實際工作中，如何根據(jù)真空設(shè)備的要求選用合適的真空計，按以下幾個原則選用：

(1)所用真空計的測量范圍應(yīng)比被測壓力范圍寬1—2數(shù)量級.

(2)對真空計度，重復性、可靠性的要求應(yīng)滿足工藝要求。

(3)應(yīng)注意真空計是否與被測氣體種類有關(guān)。

(4)應(yīng)注意真空計是否有切換功能，讀數(shù)反應(yīng)迅速與否。

(5)應(yīng)注意真空規(guī)管安裝位置和環(huán)境的要求。

(6)真空計價格是否適宜以及該計是否易于維護等。

3 真空獲得

真空泵就是真空獲得設(shè)備是用來產(chǎn)生和維持真空的裝置。利用真空泵把一特定容器的氣體抽走，使該

容器中的壓強低于一個大氣壓，這就是真空獲得。

目前真空獲得所涉及的壓強范圍已有十幾個數(shù)量極。由于稀薄氣體分子在不同壓強范圍內(nèi)氣體分子運

動特性不同，所以較寬量程壓力范圍內(nèi)不可能用一種真空泵來獲得。

由于不同類型真空泵的工作原理不同，而各有其特點和工作范圍。比如有些泵可直接從大氣開始工

作，有些泵則必須借助前級泵才能工作。

下面列舉常用真空泵的應(yīng)用特點：

(1)旋片真空泵：又稱機械真空泵屬于低真空泵類。它具有從大氣直接排氣的特性，既可以單獨使用，

也可作為高真空泵或超高真空泵的前級泵。

旋片泵的工作原理：是基于變?nèi)葑饔?，用油來保持運動部件之間密封，靠機械的方法來密封的容積，

容積周期性增大、縮小，從而達到排氣的目的。所以旋片泵極限真空度下降，噪聲大，卡死等現(xiàn)象，

與油的質(zhì)量和機械轉(zhuǎn)動有關(guān)。

(2)油擴散泵：油擴散泵是目前生產(chǎn)中zui常用的高真空泵，被廣泛用于真空電子器件的排氣車、真空冶

煉、真空熱處理、真空鍍膜與真空焊接等設(shè)備中。它的主要特點是在高真空下。對各種氣體都有很高

的抽速，使用維護都很方便，無機械運動，不易損壞，但不足之處不能單獨使用，必須有前級泵方可

工作。油擴散泵是一種蒸氣流泵，其工作原理利用蒸流的作用來將低密度氣體壓縮為較高密度使其達

到機械泵能夠作用氣體壓強范圍被抽走。由于油分子量是空氣分子量15～20倍，油分子能比空氣大一

個數(shù)量級，泵油在加熱情況形成每秒200m 定向運動的蒸氣流是油擴散泵關(guān)鍵。

由此看來，若要擴散泵正常工作：

a．擴散泵在加熱時必須有足夠大的蒸氣壓，而在冷卻后要有足夠低的蒸氣壓。

b．一定要有前級泵才能工作，因只有油蒸氣流密度遠大于空氣密度時才能形成高速氣流。

c．要有足夠的加熱功率，使油鍋內(nèi)油迅速蒸發(fā)，通過噴嘴形成定向射流。

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返回油鍋，否則冷卻不夠產(chǎn)生反擴

散，降低真空度。

(3)分子泵：渦輪分子泵是靠高速轉(zhuǎn)子攜代氣體分子獲得超高真空的一種機械式真空泵，工作壓力范圍

為10-1～10-8pa，它具有抽速較大，抽速范圍很寬的特點，分子泵適用于要求清潔的高真空和超高真

空的設(shè)備上使用，但它不能直接對大氣排氣，需要配置前級泵、由于分子泵屬于分子動能泵在大氣壓

下啟動分子泵、分子密度過大、泵工作要發(fā)熱損壞。

4 真空檢漏

真空檢漏是真空獲得保證，它是檢測真空系統(tǒng)的漏氣部位及其大小的過程。漏氣是影響真空獲得和真

空維持的主要因素之一。

由于漏孔存在會抵消真空泵部分抽氣作用，延長抽氣時間，降低真空設(shè)備的極限真空。即使在動態(tài)情

況下能夠達到較高真空度，待與真空抽氣系統(tǒng)連接閥門關(guān)閉，靜態(tài)內(nèi)部壓力會迅速上升，嚴重影響器

件的工作特性及壽命。

真空系統(tǒng)漏氣是的，不漏氣是相對的，對于動態(tài)真空系統(tǒng)，只要其平衡壓力能夠達到所要求的真

空度，這時即使存在著漏孔，也可以為該系統(tǒng)的漏率是容許的，動態(tài)真空系統(tǒng)的zui大容許漏率Q一應(yīng)滿

足公式(1) Qmax≤ 1／1O PS 式中 P---系統(tǒng)工作壓力  S---系統(tǒng)的有效抽速

對于靜態(tài)真空系統(tǒng)，要求在一定時間內(nèi)，其壓力維持在容許的壓力以，這時即使存在著漏孔，同樣可

以認為該系統(tǒng)的漏率是容許的，靜態(tài)真空系統(tǒng)zui大容許漏率Q max應(yīng)滿足公式Q max≤ (Pt---P)V／t

(2)式中P---系統(tǒng)工作壓力  Pt—系統(tǒng)極限壓力  V--- 系統(tǒng)容積  t--時間

檢漏方法的分類檢漏的方法很多，但各有特點和使用范圍，究竟選用哪種方法比較合適，要根據(jù)具體

情況而定，作為比較理想的檢漏方法應(yīng)該滿足下述幾方面的要求：

(1)檢漏靈敏度高，滿足少于被檢漏率二個數(shù)量級以上。

(2)反應(yīng)時間短，則找出一個漏孔的時間就短。

(3)能定位，定量測得漏率大小。

(4)能無損、無污染的檢漏。

(5)檢漏范圍廣，從大漏到小漏都能檢。

(6)檢漏儀器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便。

然而上述要求也是有矛盾的，要求一種方法同時滿足上述要求也是不可能的。一般靈敏度高檢漏儀結(jié)

構(gòu)比較復雜，使用和維修都比較困難。價格也相當貴。所以只能針對不同檢漏對象來選擇合適的方

法。以解決主要矛盾為原則。

5 結(jié)束語

現(xiàn)在真空設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣，如何處理各種復雜問題，多年來真空技術(shù)專家一直在思考，努力

做這方面的工作。

真空設(shè)備出現(xiàn)故障，我們的經(jīng)驗是不要急于下結(jié)論，不要急于拆卸調(diào)設(shè)備、應(yīng)認真分析故障現(xiàn)象，先

用真空儀表大概判斷出設(shè)備狀態(tài)。然后對真空泵單獨測試和整個真空機組進行檢測，在確保真空獲得

無問題情況下。進行真空檢漏，檢漏根據(jù)問題論述原則，選檢漏儀與檢漏方式。先進行靜態(tài)升壓試

驗，判斷漏氣和放氣。然后進行分段與整體檢漏，找出漏點，并確定其漏率大小。

根據(jù)上述真空檢修方案，理論和實踐相結(jié)合，我們對一些真空冶金爐、真空熱處理爐、真空鍍膜機、

真空釬焊爐、和各種真空校準檢測裝置進行實踐，成功解決設(shè)備故障，取得良好成果。