微型泵的工作原理和選型

1、 微型泵的工作原理微型真空泵，是指具備一進一出的抽氣嘴、排氣嘴各一個，并且在進口處能夠持續(xù)形成真空或負(fù)壓；排氣嘴處形成微正壓；工作介質(zhì)主要為氣體，體積小巧的一種儀器。微型真空泵的基本原理：電機的圓周運動，通過機械裝置使泵內(nèi)部的隔膜做往復(fù)式運動，從而對固定容積的泵腔內(nèi)的空氣進行壓縮、拉伸形成真空（負(fù)壓），在泵抽氣口處與外界大氣壓產(chǎn)生壓力差，在壓力差的作用下，將氣體壓（吸）入泵腔，再從排氣口排出。將一個密閉容器（開始時，內(nèi)部是常壓100KPa），接上微型真空泵，對它進行持續(xù)抽氣，最后密閉容器內(nèi)的氣體壓力就會低于大氣壓，達到60KPa的絕對壓力。不但如此，經(jīng)過特殊的技術(shù)改進，除了單抽氣的微型真空泵外

2、，還可以形成抽氣打氣兩用的微型真空泵(即排氣端可以產(chǎn)生比較大的正壓)，用于增壓、充氣、克服系統(tǒng)阻力等等以及非常獨特的水氣兩用微型真空泵，它可以用于需要長期空轉(zhuǎn)、干轉(zhuǎn)等等場合，不像一般的水泵空轉(zhuǎn)，或者干轉(zhuǎn)就會損壞泵。正因為抽氣口處或者抽排氣口可以與外界大氣形成壓力差，同時不像大型真空泵需要潤滑油和真空泵油，不會污染工作介質(zhì)，而且具有體積小巧、噪音低、免維護，可以連續(xù)24小時運轉(zhuǎn)等優(yōu)點，所以微型真空泵被作為動力裝置，廣泛用于氣體采樣、氣體循環(huán)、真空吸附、加速過濾、汽車真空助力等等場合，在醫(yī)療、衛(wèi)生、科研、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 微型泵的選型隨著儀器儀表工業(yè)的蓬勃發(fā)展，體積小巧、無油環(huán)保的微型

3、真空泵、微型氣泵得到越來越廣泛的使用。如何才能在規(guī)格繁多的微型泵中選擇最恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品呢？ 首先要明確微型泵的用途。我們分三大類逐一討論。 一、如果只是用微型氣泵輸出壓縮空氣。 簡單地說，就是只用它來打氣、充氣，泵的抽氣口基本不用。這種情況比較簡單，按輸出壓力從大到小依次可選：PCF5015N、FAA8006、FAA6003、FAA4002、FM2002、FM1001。當(dāng)然還要參考流量指標(biāo)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。 二、如果是以下幾種情況，則應(yīng)該選用PHW600B或WAA系列產(chǎn)品。 1、用微型泵抽氣或抽真空，但有時會有液態(tài)水進入泵腔。 2、要求微型泵既能抽氣又能抽水。 3、主要用微型泵抽水，但不希望在抽水前

4、靠人工加“引水”。（有些水泵在工作前需要人工加入一些“引水”，這樣泵才能把低處的水抽上來，否則泵無法抽水甚至損壞。）PHW600B或WAA系列產(chǎn)品的長處就在于，沒有接觸到水時，它就抽真空，形成真空后靠氣壓把水壓上來，而后開始抽水。 4、用微型泵抽水，但有些時候可能泵沒有水可抽，處于“干轉(zhuǎn)”狀態(tài)。某些傳統(tǒng)水泵畏懼“干轉(zhuǎn)”，甚至是致命的。而PHW600B或WAA系列產(chǎn)品本質(zhì)上是一種復(fù)合功能泵，它集成了真空泵和水泵的功能，有人把它叫作“真空水泵”。因此，在沒有水的情況下，它會抽真空，有水的時候它就抽水。無論是抽氣狀態(tài)還是抽水狀態(tài)，都屬于正常工作范疇，也就無所謂“干轉(zhuǎn)”損傷。 三、如果是用微型泵抽氣，

5、情況稍微復(fù)雜些。 （一）、判斷微型泵抽氣端工況 用于抽氣的微型泵分為兩類：氣體采樣泵和微型真空泵。雖然通?？偸遣患訁^(qū)分地把它們簡單統(tǒng)稱為微型真空泵，但從技術(shù)角度二者是有區(qū)別的，選型時更要特別注意。 簡而言之，氣體采樣泵只能帶小負(fù)載（即：泵抽氣端阻力不能太大），但價格便宜；嚴(yán)格意義上的微型真空泵可以帶大負(fù)載（抽氣端允許大阻力，甚至完全堵塞），但價格稍貴。二者具體區(qū)別可以詳見文章關(guān)于微型真空泵與氣體采樣泵的區(qū)別，不再復(fù)述。 氣體采樣泵有：PM系列（具體型號如：PM950.2、PM850.5、PM8001、PM7002、PM6503）；微型真空泵有： VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA

6、系列、VCC系列、VCH系列、PH系列、FM系列、FAA系列、PCF系列，這些系列下的所有規(guī)格都是真正的微型真空泵，如VM7002、VAA6005、PC3025等。 對于微型泵抽氣端阻力的大小可以用儀器測定，把它與泵的技術(shù)參數(shù)“進氣口允許最大阻力”Por值比較就可以知道選型是否合適。通常根據(jù)經(jīng)驗采用簡便的方法確定，比如下述幾種情況都屬于負(fù)載較大（即泵的抽氣端阻力較大），只能在微型真空泵范圍內(nèi)選型：在泵的抽氣端要接很長的管道，或管道彎曲點多、彎曲厲害甚至?xí)枞忾]，或管道內(nèi)孔很小（比如小于2毫米）；在管路上有節(jié)流閥、電磁閥、氣路開關(guān)、過濾器等元件；泵抽氣口與密閉容器連接，或該容器雖未密閉但進氣量

7、較??；泵抽氣口與吸盤連接，用于吸附物體（如集成塊、精密工件等）；泵的抽氣端與過濾容器相連，容器口放置濾網(wǎng)，用于加速液體過濾。 （二）、判斷微型泵排氣端工況 以上都是在討論微型泵抽氣端阻力的問題，根據(jù)這些判斷條件已經(jīng)縮小了選型的范圍，但還必須考慮排氣端阻力問題，這樣才能最終確定可選范圍。 在實際應(yīng)用中，微型真空泵面臨的排氣狀況是不一樣的：一類是排氣很順暢，直通大氣；另一類是排氣阻力較大，比如在排氣管路上有閥、細(xì)小彎管、大阻尼傳感器、非專用的消音器、在液面以下排氣、氣體排往密閉或半密閉容器等。在現(xiàn)代設(shè)計制造中，把面對不同排氣條件的微型真空泵區(qū)別對待?！芭艢饪谠试S最大阻力Por值”這一參數(shù)就是標(biāo)定泵

8、的排氣能力，讓我們可以用嚴(yán)格的技術(shù)手段確定選型是否恰當(dāng)。 簡單地說，對于排氣阻力大的系統(tǒng)，我們的選型范圍是：FM系列、FAA系列、PCF系列；對于排氣阻力小的系統(tǒng)，選型范圍是：VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、PH系列。根據(jù)以上幾個步驟，我們已經(jīng)可以確定微型泵的選型范圍了。在劃定的幾個可選系列中，再根據(jù)我們對流量和真空度的要求就可以確定具體的型號了。對于質(zhì)量欠佳的產(chǎn)品未列入本文，盡量不要選用。注意參數(shù)選擇要留有余量，特別是流量參數(shù)。泵接入氣路系統(tǒng)后，由于管道、閥門等氣路元件要造成壓力損失，會衰減流量，因此得到的流量小于泵的標(biāo)稱流量。 還有一些和選型相

9、關(guān)的問題羅列如下，根據(jù)使用情況考慮。1、帶負(fù)載啟動問題。 如果微型氣泵在啟動前它的抽氣口就已經(jīng)存在真空或排氣口已經(jīng)存在壓力，則要考慮泵的另一技術(shù)參數(shù)：進氣口最大啟動負(fù)載Pis值，排氣口最大啟動負(fù)載Pos值。典型應(yīng)用事例就是使用微型氣泵維持容器內(nèi)的真空或正壓狀態(tài)，當(dāng)容器內(nèi)的真空或正壓低于設(shè)定值時，需要泵通電啟動，高于設(shè)定值時停機。可以在自身能達到的極限真空度下啟動的產(chǎn)品有：VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、PH系列；可以在自身能達到的最大輸出壓力下啟動的產(chǎn)品有：FM系列、FAA系列、PCF系列。 該性能對制造商的技術(shù)水平要求較高。2、微型泵的介質(zhì)溫度問題。 根據(jù)通過泵的介質(zhì)氣體的溫度，選擇要普通型的還是要高溫型的。 3、微型泵的可靠性問題。 根據(jù)微型泵出故障后產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性而定，完全根據(jù)自己的要求。優(yōu)質(zhì)品的平均無故障連續(xù)運行時間都大于1000小時，有的高到數(shù)千小時。特別注意，這項參數(shù)是在滿負(fù)荷、不間斷的運行狀態(tài)下測定的，是最惡劣的工況，如果實際使用不是滿載或連續(xù)運行，該數(shù)值會高一些，高多少視泵的工況而定。該性能完全是考驗制造商的技術(shù)實力，從產(chǎn)品外