教育訓(xùn)練-真空元件ppt課件

1、 機(jī)密等級(jí) 密件 科 目 真空元件 教 育 講 習(xí) 發(fā)行單位: 工程技術(shù)處 發(fā)行編號(hào): 技2 0 0 1 - 1 0 - 1 5 - 0 0 0 2 版 本: 1 . 0版 頁(yè) 數(shù): 3 1 真空資料與元件真空資料與元件一、概論一、概論 傳統(tǒng)之真空系統(tǒng)或真空裝置的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)之真空系統(tǒng)或真空裝置的結(jié)構(gòu)，採(cǎi)用了金屬、玻璃、陶瓷和些許的橡採(cǎi)用了金屬、玻璃、陶瓷和些許的橡膠暨塑膠構(gòu)建而成。膠暨塑膠構(gòu)建而成。 真空系統(tǒng)中的各部份資料，必須有足真空系統(tǒng)中的各部份資料，必須有足夠之機(jī)械強(qiáng)度，能抵抗壓差夠之機(jī)械強(qiáng)度，能抵抗壓差THE PRESSURE DIFFERENCE及氣體及氣體的不滲透性行為的不滲透性行

2、為IMPERMEABLE並具有低蒸氣壓並具有低蒸氣壓LOW VAPOUR PRESSURE能適應(yīng)各種特殊之任務(wù)能適應(yīng)各種特殊之任務(wù)環(huán)境如溫度所帶來(lái)之變化。環(huán)境如溫度所帶來(lái)之變化。二、機(jī)械強(qiáng)度二、機(jī)械強(qiáng)度 真空環(huán)境之堅(jiān)持是藉由容器包圍堅(jiān)持，真空環(huán)境之堅(jiān)持是藉由容器包圍堅(jiān)持，容器之外部為大氣容器之外部為大氣ATMOSPHERE內(nèi)部則為零壓力內(nèi)部則為零壓力ZERO PRESSURE之狀態(tài)，因此容器必須有足夠之強(qiáng)度藉之狀態(tài)，因此容器必須有足夠之強(qiáng)度藉以抵抗壓差。防止容器因無(wú)法抵抗壓以抵抗壓差。防止容器因無(wú)法抵抗壓差，進(jìn)而向中央凹陷因此具有足夠之差，進(jìn)而向中央凹陷因此具有足夠之機(jī)械強(qiáng)度為其先決條件。機(jī)械

3、強(qiáng)度為其先決條件。三、氣體的滲透力三、氣體的滲透力 真空容器暨管件的構(gòu)成物質(zhì)如：金屬，真空容器暨管件的構(gòu)成物質(zhì)如：金屬，玻璃或橡樛器壁有著或多或少可供氣玻璃或橡樛器壁有著或多或少可供氣體進(jìn)行滲透之毛細(xì)孔。體進(jìn)行滲透之毛細(xì)孔。 而氣體滲透過(guò)器壁的量，可大至猶如而氣體滲透過(guò)器壁的量，可大至猶如多孔的陶瓷體或鑄件體，甚或至在非多孔的陶瓷體或鑄件體，甚或至在非多孔性的器壁外表反射。對(duì)於多孔性多孔性的器壁外表反射。對(duì)於多孔性POROUS材質(zhì)外表粗糙度明顯，材質(zhì)外表粗糙度明顯，具鬆散層的資料防止選用，至於非多具鬆散層的資料防止選用，至於非多孔性的資料，他們對(duì)於氣體的容許滲孔性的資料，他們對(duì)於氣體的容許滲透

4、力也必需列入氣體的負(fù)載評(píng)估之列。透力也必需列入氣體的負(fù)載評(píng)估之列。四、蒸氣壓四、蒸氣壓VAPOUR PRESSURE 在真空系統(tǒng)中運(yùn)用之資料，在真空系統(tǒng)中運(yùn)用之資料，必需在最高溫之狀態(tài)下有最少的蒸氣必需在最高溫之狀態(tài)下有最少的蒸氣壓有些金屬資料壓有些金屬資料Zn .Pb在在400500之溫度下的蒸氣壓將會(huì)超過(guò)在高之溫度下的蒸氣壓將會(huì)超過(guò)在高真空系統(tǒng)中的要求，因此這些資料甚真空系統(tǒng)中的要求，因此這些資料甚或它們之合金將不被採(cǎi)用，對(duì)於超高或它們之合金將不被採(cǎi)用，對(duì)於超高真空之任務(wù)。真空之任務(wù)。不銹鋼不銹鋼STAINLESS STEELSSTAINLESS STEELS高鎳合金高鎳合金HIGH NI

5、CKEL ALLOYSHIGH NICKEL ALLOYS暨無(wú)氧銅暨無(wú)氧銅OXYGEN-FREE HIGH CONDUOTIVITY OXYGEN-FREE HIGH CONDUOTIVITY OOPPER OFHCOOPPER OFHC將是獨(dú)一可選用之資料。來(lái)將是獨(dú)一可選用之資料。來(lái)自金屬外表之氣體應(yīng)該是極微少量的，在此前自金屬外表之氣體應(yīng)該是極微少量的，在此前提之下，建議能將資料外表之氣體除去，自然提之下，建議能將資料外表之氣體除去，自然的逸氣率的逸氣率OUTGASSING RATEOUTGASSING RATE應(yīng)該藉由清應(yīng)該藉由清潔潔OLEENINGOLEENING與烘烤，與烘烤，BAK

6、INGBAKING來(lái)降來(lái)降低。低。五、任務(wù)環(huán)境五、任務(wù)環(huán)境WORKING WORKING CONDITIONSCONDITIONS處在高真空環(huán)境下的主要影響因處在高真空環(huán)境下的主要影響因子是子是溫度。溫度。對(duì)於一些真空系統(tǒng)中能夠的影響對(duì)於一些真空系統(tǒng)中能夠的影響如化學(xué)腐蝕、幅射傷害、磁場(chǎng)以及其如化學(xué)腐蝕、幅射傷害、磁場(chǎng)以及其它種種之要素能夠是在選擇適當(dāng)資料它種種之要素能夠是在選擇適當(dāng)資料之初一項(xiàng)相當(dāng)重要的考慮要件。之初一項(xiàng)相當(dāng)重要的考慮要件。六、真空用部品六、真空用部品真空裝置的主要組立主件列舉如下：真空裝置的主要組立主件列舉如下：(a)(a)真空容器真空容器(b)(b)真空泵浦真空泵浦(c)

7、(c)真空配管真空配管(d)(d)其它必要之真空部品其它必要之真空部品真空部品之基礎(chǔ)為真空密封，真空密封真空部品之基礎(chǔ)為真空密封，真空密封又有軸密封暨固定密封，固定密封又有軸密封暨固定密封，固定密封如電流導(dǎo)入端子為永久式之密封方式。如電流導(dǎo)入端子為永久式之密封方式。法蘭法蘭FLANGEFLANGE暨閥體，為具有半固定暨閥體，為具有半固定式之密封，軸密封依運(yùn)動(dòng)方式又區(qū)分為式之密封，軸密封依運(yùn)動(dòng)方式又區(qū)分為直線(xiàn)方式、回轉(zhuǎn)方式、傾斜方式三種運(yùn)直線(xiàn)方式、回轉(zhuǎn)方式、傾斜方式三種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入之機(jī)構(gòu)。動(dòng)導(dǎo)入之機(jī)構(gòu)。七、法蘭暨襯墊七、法蘭暨襯墊GASKETGASKET真空部品的安裝、真空配管暨真空裝置真空部品的安

8、裝、真空配管暨真空裝置之組立，皆須以法蘭暨襯墊相互搭配達(dá)成氣之組立，皆須以法蘭暨襯墊相互搭配達(dá)成氣密。法蘭之連結(jié)方式為密。法蘭之連結(jié)方式為具有溝槽之法蘭具有溝槽之法蘭型，再與另一具完好平面的法蘭型，再與另一具完好平面的法蘭型將襯墊置於溝槽內(nèi)，再與另一具型將襯墊置於溝槽內(nèi)，再與另一具完好平面法蘭型互以螺栓相接合。完好平面法蘭型互以螺栓相接合。運(yùn)用場(chǎng)合概分如下：運(yùn)用場(chǎng)合概分如下：(1)(1)泵浦均採(cǎi)型之法蘭泵浦均採(cǎi)型之法蘭(2)(2)閥均採(cǎi)型之法蘭閥均採(cǎi)型之法蘭(3)(3)配管之場(chǎng)合則依管內(nèi)之氣流方向而定配管之場(chǎng)合則依管內(nèi)之氣流方向而定一對(duì)接合之法蘭，連結(jié)的下個(gè)法蘭原則一對(duì)接合之法蘭，連結(jié)的下個(gè)法

9、蘭原則上是型作對(duì)應(yīng)。上是型作對(duì)應(yīng)。真空裝置上的法蘭所運(yùn)用的襯墊，真空裝置上的法蘭所運(yùn)用的襯墊，普通運(yùn)用橡膠類(lèi)較為合適。另外普通運(yùn)用橡膠類(lèi)較為合適。另外SILICONSILICON材質(zhì)的襯墊會(huì)產(chǎn)生氣體滲透性之問(wèn)題，材質(zhì)的襯墊會(huì)產(chǎn)生氣體滲透性之問(wèn)題，在高度真空之場(chǎng)合必須留意。在高度真空之場(chǎng)合必須留意。八、閥八、閥閥在真空裝置上其功能為阻止氣閥在真空裝置上其功能為阻止氣體之流動(dòng)。閥開(kāi)閉之動(dòng)作可分為：體之流動(dòng)。閥開(kāi)閉之動(dòng)作可分為：(a)(a)手動(dòng)式手動(dòng)式(b)(b)電磁式電磁式(c)(c)油壓式油壓式(d)(d)氣壓式氣壓式其中閥軸心之氣密方式又區(qū)分如下：其中閥軸心之氣密方式又區(qū)分如下：(1)O-RI

10、NG SEAL(1)O-RING SEAL(2)WILISON SEAL(2)WILISON SEAL(3)BELLOW SEAL(3)BELLOW SEAL流量調(diào)節(jié)閥流量調(diào)節(jié)閥Regulator VALVERegulator VALVE 在普通真空裝置上所運(yùn)用的閥體，為在普通真空裝置上所運(yùn)用的閥體，為大流量的調(diào)節(jié)功能，如需採(cǎi)用微量調(diào)節(jié)大流量的調(diào)節(jié)功能，如需採(cǎi)用微量調(diào)節(jié)時(shí)，就必需採(cǎi)用流量調(diào)節(jié)閥。時(shí)，就必需採(cǎi)用流量調(diào)節(jié)閥。例如：針閥例如：針閥NEEDLE VALVENEEDLE VALVE以以其針軸開(kāi)啟的程度來(lái)調(diào)節(jié)流量之大小。其針軸開(kāi)啟的程度來(lái)調(diào)節(jié)流量之大小。九、阻擋九、阻擋BAFFLEBAFF

11、LE與陷井與陷井TRAP TRAP 阻擋為裝設(shè)在泵浦如油擴(kuò)散泵浦上阻擋為裝設(shè)在泵浦如油擴(kuò)散泵浦上端之裝置，其功能為阻擋泵浦逆流之蒸端之裝置，其功能為阻擋泵浦逆流之蒸氣，使其凝縮氣，使其凝縮TO CONDENSETO CONDENSE回流，回流，阻擋普通為銅製品，內(nèi)部通常以冷卻水阻擋普通為銅製品，內(nèi)部通常以冷卻水或液態(tài)氮，強(qiáng)化其阻擋熱騰之油蒸氣的或液態(tài)氮，強(qiáng)化其阻擋熱騰之油蒸氣的才干。才干。陷井陷井(TRAP)(TRAP)其主要功用為降低作動(dòng)液其主要功用為降低作動(dòng)液如油之蒸氣回流至真空腔中，破壞如油之蒸氣回流至真空腔中，破壞或污染真空品質(zhì)，通常將液態(tài)氮導(dǎo)入陷或污染真空品質(zhì)，通常將液態(tài)氮導(dǎo)入陷井之

12、中，利用其低溫之井之中，利用其低溫之“凝縮才干捕捉凝縮才干捕捉作動(dòng)液之蒸氣。作動(dòng)液之蒸氣。十、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)十、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入其功用為將外部的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入其功用為將外部的運(yùn)動(dòng)，藉由藉由“其將運(yùn)動(dòng)形態(tài)導(dǎo)入空腔體中仍其將運(yùn)動(dòng)形態(tài)導(dǎo)入空腔體中仍能維持空之氣密性。能維持空之氣密性。 氣密密合之方式氣密密合之方式(1)BELLOW (1)BELLOW SEAL(2)WILISON SEAL (3)ORING SEAL(2)WILISON SEAL (3)ORING SEAL(4)FERROFLUIDSEAL(4)FERROFLUID磁性流體磁性流體 運(yùn)動(dòng)之種類(lèi)：運(yùn)動(dòng)之種類(lèi)：(1)(1)直進(jìn)直進(jìn)(2

13、)(2)迴轉(zhuǎn)迴轉(zhuǎn)(3)(3)傾斜傾斜【附註】利用【附註】利用BELLOW SEALBELLOW SEAL之密合方式，可之密合方式，可涵蓋上述之運(yùn)動(dòng)密合應(yīng)用。涵蓋上述之運(yùn)動(dòng)密合應(yīng)用。在高速迴轉(zhuǎn)下，迴轉(zhuǎn)導(dǎo)入必需接受?chē)?yán)重問(wèn)在高速迴轉(zhuǎn)下，迴轉(zhuǎn)導(dǎo)入必需接受?chē)?yán)重問(wèn)題：機(jī)械磨擦。然而磁性流體可解決此類(lèi)問(wèn)題。題：機(jī)械磨擦。然而磁性流體可解決此類(lèi)問(wèn)題。磁性流體的密封機(jī)構(gòu)，是藉由磁流體外部磁性流體的密封機(jī)構(gòu)，是藉由磁流體外部之磁石與轉(zhuǎn)軸型成一密封之磁力線(xiàn)，轉(zhuǎn)軸間之之磁石與轉(zhuǎn)軸型成一密封之磁力線(xiàn)，轉(zhuǎn)軸間之空隙就藉由磁性流體來(lái)密封?？障毒徒逵纱判粤黧w來(lái)密封。磁性流體導(dǎo)入其軸由於不與固體物質(zhì)接磁性流體導(dǎo)入其軸由於不與固體物質(zhì)接觸，因此不會(huì)呵斥摩擦摩耗、潔淨(jìng)、壽觸，因此不會(huì)呵斥摩擦摩耗、潔淨(jìng)、壽命長(zhǎng)。命長(zhǎng)。十一、電氣導(dǎo)入十一、電氣導(dǎo)入其功用為將大氣側(cè)之電力傳導(dǎo)至真空側(cè)，其功用為將大氣側(cè)之電力傳導(dǎo)至真空側(cè)，暨電氣訊號(hào)傳輸之用。暨電氣訊號(hào)傳輸之用。十二、真空視窗十二、真空視窗用以觀察真空容器中所產(chǎn)生之狀態(tài)。用以觀察真空容器中所產(chǎn)生之狀態(tài)?！狙a(bǔ)充資料】【補(bǔ)充資料】壹普通真空資料之必要條件：壹普通真空資料之必要條件：(1)(1)資料之蒸氣壓低，不會(huì)吸放氣體。資料之蒸氣壓低，不會(huì)吸放氣體。(2)(2)真空排氣時(shí)，不會(huì)呵斥洩漏。真空排氣時(shí)，不會(huì)呵斥洩漏。(3)(3)具有適當(dāng)之強(qiáng)度，耐熱性佳。具有適當(dāng)之強(qiáng)度，