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真空系统要满足这些基本要求

  真空系统是指通过管道将真空泵、真空计和各种部件以适当的方式连接起来,达到一定真空度的装置。真空系统的基本要求是什么?

  1.在泵送装置或工作室中获得所需的极限真空和工作真空

  极限真空度是指装置在无泄漏和放气时达到的真空度,工作真空度是指装置在进行真空处理时能够保持的真空度。在真空处理过程中经常会释放出大量的气体,此时的工作真空度将大大低于极限真空度。极端真空度和工作真空度有其自身的重要性,它们从不同方面影响着器件的质量。例如,在使用氧化物阴极装置的排气真空系统中,电10-2电极除气和阴极分解将产生大量除气。如果工作真空度差,电极可能被氧化,阴极可能活化不好。然而,当装置最终被密封时,基本上没有泄漏和放气,并且装置中的真空度取决于排气真空系统的极限真空度。

  2.获得一定工作真空度所需的时间

  这个时间取决于真空系统机组的抽吸速度。提高泵送速度可以缩短这一时间。大型工作室显然需要大的泵速。有时工作间不大,但由于泄漏和放气严重,真空系统也需要较大的抽气速度,否则大量的泄漏和放气会大大降低真空度,使系统无法工作。

  3.泵送装置或工作室中有合适的残留气体成分

  实践证明,仅仅提高和保证极限真空度和工作真空度是不够的,还需要对残余气体成分有一定的要求。例如,对于真空摄像装置,为了在一年的使用寿命内保持灵敏度降低不超过巧合,要求装置中残留气体的氧含量不高于10-2Pa。耐高压真空开关管不应含有碳氢化合物分子等。如果系统中没有其他气源,真空系统的残余气体成分主要取决于泵的特性。

  4.真空系统还必须具有结构简单、性能可靠、操作维护方便、价格低廉等特点。

  为了满足这些要求,必须综合考虑泵的选择、管道尺寸的确定和布置以及组装过程。这些基本要求通常是相互关联的。例如,真空系统中总是有轻微的泄漏,所以泵速高的泵可以获得比泵速低的泵更好的工作真空度。然而,大型水泵价格昂贵,消耗大量的水和电,所以有一个合理的选择。微型真空泵适用于仪器和小型真空系统。它们成本低、效率高、噪音低。有些用户不适合选择流量较大的工业真空泵。

  5.自动化要求

  随着计算机技术的发展,用户对真空系统自动化的要求也在不断提高。对于真空系统,自动控制主要是调节真空泵流量和真空度。真空度通常通过调节真空泵流量、安装节流阀和减压阀来控制。节流会导致巨大的能量损失和额外的噪音。最好直接调节真空泵的转速。工业真空泵的调速方法有很多种,主要分为两类:第一类是通过附加装置来改变真空泵的速度,如齿轮箱调速;第二类是直接改变电机的速度,如可控硅串级调速、变频调速等。目前工业真空泵常用的方法是变频调速,节能效果好,可以实现无级调速,调速比大,调速准确,速度稳定。

  对于适用于小型真空系统的微型真空泵,过去主要采用减压调速。减压操作的副作用是延长泵和电机的使用寿命。如果泵的负载很大,很容易导致电机在降压后无法启动,导致电机温度下降

  一般来说,对于具有良好气密性的真空系统,如果内部没有定期放气和蒸汽源,则可以使用具有良好最终真空度的较小泵。但是,如果系统的泄漏和放气更多,必须采用提高泵速的方法来保证系统的真空度。此时,应采用泵速较大的泵,并尽可能增加管道的传导率,即应选择短而粗的管道。

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