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實驗室用真空泵的工作原理及應(yīng)用

瀏覽次數(shù):803 發(fā)布日期:2024-12-20  來源:洛肯儀器ROCAN

實驗室使用的真空泵一般有三種真空泵:

1、無油真空泵
2、耐腐蝕真空泵
3、選片式油泵

無油真空泵:一般采用的工作方式為活塞式

活塞式真空泵的工作原理:
活塞式真空泵(又稱往復(fù)式真空泵)的工作原理‌是通過汽缸內(nèi)的活塞作往復(fù)運動來吸入和排出氣體。活塞在電動機(jī)的驅(qū)動下,通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用,進(jìn)行直線運動。當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)從左端向右端運動時,氣缸的左腔體積增大,壓強(qiáng)降低,容器內(nèi)的氣體通過吸氣閥進(jìn)入左腔。當(dāng)活塞達(dá)到最右位置時,左腔充滿氣體。接著,活塞從右端向左端運動,吸氣閥關(guān)閉,氣體被逐漸壓縮。當(dāng)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到或稍大于一個大氣壓時,排氣閥打開,氣體被排出,完成一個工作循環(huán)。如此反復(fù),直到容器內(nèi)的氣體壓力達(dá)到要求為止。

‌活塞式真空泵的特點‌包括:
1. ‌不怕水蒸氣‌:由于其干式設(shè)計,活塞式真空泵能夠處理含有水蒸氣的氣體。
2. ‌結(jié)構(gòu)牢固‌:由于其簡單的機(jī)械設(shè)計,活塞式真空泵具有較高的耐用性和可靠性。
3. ‌極限壓力‌:單級活塞式真空泵的極限壓力一般在4 \times 10^{-4}4×10−4至10^{-1}10−1帕(Pa),雙級可達(dá)1 Pa。

‌應(yīng)用場景‌包括真空浸漬、鋼水真空處理、真空蒸餾、真空過濾等方面。然而,活塞式真空泵對于抽除含有灰塵的氣體并不適用,因此在這種情況下需要加裝過濾器。


洛科/Rocker品牌:Rocker410無油式真空泵

耐腐蝕真空泵:一般采用隔膜式工作

隔膜泵的工作原理‌基于彈性膜片的往復(fù)運動來實現(xiàn)液體的吸入和排出。隔膜泵通常由具有彈性的膜片和一個剛性的殼體組成,它們在A側(cè)和B側(cè)各形成一個腔室空間。B側(cè)通過某種方式對膜片施加外力,驅(qū)動膜片向下運動,從而在A側(cè)腔室形成負(fù)壓,將液體或氣體從進(jìn)口吸入;隨后,膜片向上運動,在A側(cè)腔室形成正壓,將液體或氣體從出口排出。‌

‌隔膜泵的分類‌可以根據(jù)驅(qū)動方式、進(jìn)出口形式和輸送介質(zhì)類型進(jìn)行劃分。按驅(qū)動方式,隔膜泵可以分為氣動、液壓和機(jī)械結(jié)構(gòu)驅(qū)動;按進(jìn)出口形式,分為單口和雙口;按輸送介質(zhì)類型,則分為氣泵、液泵和氣液混合泵。

‌應(yīng)用場景‌包括醫(yī)療儀器、IVD儀器、科學(xué)儀器的液路系統(tǒng)等,主要用于輸送液體和氣體。例如,在五分類血細(xì)胞分析儀和基于流式技術(shù)的尿液分析儀上,隔膜泵用于向孵育池中打入定量的試劑和染液。


洛科/Rocker品牌:Chemker611耐腐蝕真空泵


洛科/Rocker品牌Rocker400C鍍膜隔膜泵   

選片式油泵,可叫油式真空泵或選片式真空泵等

旋片式真空泵的工作原理‌是通過旋片在泵腔內(nèi)的運動來實現(xiàn)氣體的吸入和排出。旋片式真空泵是一種油封式機(jī)械真空泵,主要由定子、轉(zhuǎn)子和旋片組成。轉(zhuǎn)子偏心地裝入定子腔內(nèi),轉(zhuǎn)子槽中有兩塊旋片,旋片彈簧置于兩旋片之間。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,旋片在彈簧張力和離心力的作用下,其端部緊貼于泵腔內(nèi)壁滑動,周期性地擴(kuò)大吸氣腔的容積以吸入氣體,同時縮小排氣腔的容積以排出氣體‌12。

工作過程
吸氣過程‌:當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,與吸氣口相通的空間容積逐漸增大,氣體壓力降低,外部氣體通過吸氣口被吸入泵腔。
‌壓縮過程‌:當(dāng)空間A與吸氣口隔jue后,轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),與排氣口相通的空間C的容積逐漸縮小,吸入的氣體被壓縮。
排氣過程‌:當(dāng)壓縮后的氣體壓力高于排氣壓強(qiáng)時,排氣閥被推開,氣體通過排氣口排出泵外‌13。

結(jié)構(gòu)組成

旋片式真空泵的主要組成部分包括:
‌定子‌:固定不動的部分,形成泵腔。
‌轉(zhuǎn)子‌:偏心地裝入定子腔內(nèi),帶動旋片運動。
‌旋片‌:在轉(zhuǎn)子槽中滑動,分隔和壓縮氣體。
‌彈簧‌:使旋片保持在泵腔內(nèi)壁滑動。
進(jìn)氣閥和排氣閥‌:控制氣體的吸入和排出‌23。

應(yīng)用場景

旋片式真空泵適用于以下場景:
密閉系統(tǒng)抽真空‌:如真空包裝、真空成形、真空吸引等。
‌入口壓力范圍‌:適用于100Pa至100000Pa的壓力范圍,超出此范圍會有油霧產(chǎn)生。
溫度要求‌:工作環(huán)境溫度和吸入氣體溫度應(yīng)在5℃至40℃之間‌2。

通過這些工作原理和應(yīng)用場景的介紹,可以更好地理解旋片式真空泵的功能和適用性


洛科/Rocker品牌:Tanker230油式真空泵

發(fā)布者:廈門洛肯儀器有限公司
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