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              微型真空泵的選型技巧

              2022-05-07 15:46:56

              近年來,隨著各行各業對真空泵的微型化、便攜性、不污染工作介質等特性的進一步要求,體積小巧、無油免維護、低噪音、便攜、可直流供電的微型真空泵、微型氣泵得到了越來越廣泛的使用。

              但由于微型真空泵、微型氣泵種類繁多,比如可以分為:微型真空泵、無刷微型真空泵、微型氣泵、無刷微型氣泵、微型采樣氣泵、微型抽氣泵、微型抽打兩用氣泵、微型循環氣泵、微型負壓真空泵等等;導致客戶經常一頭霧水,到底該如何從這么多微型真空泵中,選擇Z適合自己工況的產品呢?

              【微型真空泵、微型氣泵選型總體原則】:

              能用無刷就用無刷,無刷參數達不到的再采用有刷產品。

              其實可以從微型真空泵的種類、用途兩大類就可以清楚的區分開:

              一、微型真空泵、微型氣泵的分類

              根據微型真空泵集成的是“有刷電機”還是“無刷電機”來分類。

              因為現在的微型真空泵、微型氣泵(后面簡稱微型真空泵),一般都是電動的,即電機和泵體集成一體,通過直流供電讓泵工作。所以可以從電機的種類分為:有刷微型真空泵、無刷微型真空泵。

              【有刷微型真空泵特點】

              優點:采用大力矩的有刷電機供電,所以負壓、流量等能做得比較高,新能源汽車剎車助力系統國內的高檔有刷電機比較成熟,國內排名較前的生產中高檔微型真空泵廠家,這類有刷產品質量、性能、可靠性都是比較好的。且總體成本比采用高檔無刷電機的微型真空泵要便宜些;

              缺點:有刷微型真空泵的壽命要比高檔無刷的壽命稍短

              【無刷微型真空泵特點】

              優點:壽命較長,特別是采用高檔無刷電機的,壽命往往接近上萬小時(滿負荷下);特別適合晝夜不停連續運轉的場合,比如做長期在線采樣氣泵使用;有的甚至可以連續運轉1年以上,如果是間斷使用,甚至可能到幾年。而且還有“調速”功能,即可以采用占空比調電機的轉速(PWM調速),從而達到間接調泵流量目的,配合相應的控制電路,甚至可以實現恒壓、恒流、恒速等高級應用。

              缺點:負壓、正壓、流量等參數比有刷的要??;成本較有刷的要高。

              所以在參數能達到的情況,應該盡量選擇無刷微型真空泵。

              二、微型真空泵、微型氣泵的用途

              根據微型泵的用途來選型。我們分三大類情況逐一討論。

              (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,常見應用:頁面下曝氣、往密閉容器內打氣等;這種情況比較簡單,可選型號如下(正壓由大到小順序):

              1.PCF5015N:有刷,正壓:100KPa,大流量:15L/Min;

              2.FAC系列:有刷,正壓:40-85 KPa,大流量:2-5L/Min;是FAA系列的升級產品,請優先選擇;

              3.FAA系列:有刷,正壓:40-80 KPa,大流量:2-6L/Min;(以后可能淘汰)

              4.FAY系列:無刷,正壓:40-60 KPa,大流量:2-3L/Min;

              5.FML系列:無刷,正壓:10-20 KPa,大流量:0.8-1.5L/Min;

              6.FM系列:有刷,正壓:10-20 KPa,大流量:1-2L/Min(以后可能淘汰)

              當然還要參考流量指標等相關技術參數。

              (二)、如果是用微型泵抽氣,情況稍微復雜些。

              1.判斷微型泵抽氣端工況

              用于抽氣的微型氣泵分為兩類:氣體采樣泵和微型真空泵。雖然通??偸遣患訁^分地把它們簡單統稱為微型真空泵,但從技術角度二者是有區別的,選型時更要特別注意。

              簡而言之,氣體采樣泵只能帶小負載(即:泵抽氣端阻力不能太大),但價格便宜;嚴格意義上的微型真空泵可以帶大負載(抽氣端允許大阻力,甚至完全堵塞),但價格稍貴。二者具體區別可以詳見文章《關于微型真空泵與氣體采樣泵的區別》,不再復述。

              氣體采樣泵有:PM系列、SA系列、SB系列;

              微型真空泵分為單抽氣、抽氣打氣兩用兩大類;

              單抽氣類包括(按流量從小到大,負壓從低到高順序):

              (1).小流量小體積VM系列:有刷,大流量:1-5L/Min;負壓:-20~-40KPa;即將淘汰;

              (2).小流量小體積VMC系列:有刷,大流量:1-5L/Min;負壓:-20~-40KPa;是VM系列升級產品,請優先選擇;

              (3).小流量小體積VML系列:無刷大流量:0.8-1.5L/Min;負壓:-10~-20KPa;

              (4).中流量VLC系列:無刷,大流量:1-3L/Min;負壓:-16~-35KPa;

              (5).中流量VLK系列:無刷,大流量:4-6L/Min;負壓:-45~-55KPa;

              (6).中流量PK系列:有刷,大流量:8-12L/Min;負壓:-50~-55KPa;

              (7).大流量中負壓PC系列:有刷,大流量:20-25L/Min;負壓:-60~-70KPa;

              (8).流量大VCA系列:有刷,大流量:38L/Min;負壓:-50KPa;

              (9).高負壓小流量VBH系列:有刷,大流量:6L/Min;負壓:-80KPa;

              (10).高負壓大流量VCH系列:有刷,大流量:28L/Min;負壓:-90KPa;

              抽氣打氣兩用類包括(按流量從小到大,負壓從低到高順序):

              (1).小流量小體積低正壓FM系列:有刷,大流量:1-2L/Min;負壓:-10~-20KPa;正壓:10~20KPa;即將淘汰;

              (2).小流量小體積低正壓FML系列:無刷,大流量:0.8-1.5L/Min;正壓:10~20KPa;負壓:-10~-20KPa;

              (3).中流量中正壓FAY系列:無刷,大流量:2-3L/Min;正壓:40~60KPa;負壓:-30~-35KPa;

              (4).中流量中正壓FAY系列:無刷,大流量:2-3L/Min;正壓:40~60KPa;負壓:-30~-35KPa;

              (5).中流量中正壓FAC系列:有刷,大流量:2-5L/Min;正壓:40~85KPa;負壓:-30~-45KPa;

              (6).大流量高正壓PCF系列:有刷,大流量:15L/Min;正壓:100KPa;負壓:-50KPa;

              這些系列下的所有規格都是真正的微型真空泵,如VMC7002、VLC8401等。

              對于微型泵抽氣端阻力的大小可以用儀器測定,把它與泵的技術參數“進氣口允許大阻力”Por值比較就可以知道選型是否合適。通常根據經驗采用簡便的方法確定,比如下述幾種情況都屬于負載較大(即泵的抽氣端阻力較大),只能在微型真空泵范圍內選型:

              ①在泵的抽氣端要接很長的管道,或管道彎曲點多、彎曲厲害甚至會阻塞封閉,或管道內孔很?。ū热缧∮讦?毫米);

              ②在管路上有節流閥、電磁閥、氣路開關、過濾器等元件;

              ③泵抽氣口與密閉容器連接,或該容器雖未密閉但進氣量較??;

              ④泵抽氣口與吸盤連接,用于吸附物體(如集成塊、精密工件等);

              ⑤泵的抽氣端與過濾容器相連,容器口放置濾網,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,根據這些判斷條件已經縮小了選型的范圍,但還必須考慮排氣端阻力問題,這樣才能Z終確定可選范圍。 在實際應用中,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。在現代設計制造中,把面對不同排氣條件的微型真空泵區別對待?!芭艢饪谠试S大阻力Por值”這一參數就是標定泵的排氣能力,讓我們可以用嚴格的技術手段確定選型是否恰當。

              簡單地說,對于排氣阻力大的系統,我們的選型范圍是:FML系列、FAC系列、FAY系列、PCF系列;對于排氣阻力小的系統,選型范圍是:VMC系列、VML系列、VLC系列、VLK系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、VBH系列。根據以上幾個步驟,我們已經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。對于質量欠佳的產品未列入本文,盡量不要選用。注意參數選擇要留有余量,特別是流量參數。泵接入氣路系統后,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稱流量還有一些和選型相關的問題羅列如下,根據使用情況考慮。

              1、帶負載啟動問題。

              如果微型氣泵在啟動前它的抽氣口就已經存在真空或排氣口已經存在壓力,則要考慮泵的另一技術參數:進氣口大啟動負載Pis值,排氣口大啟動負載Pos值。典型應用事例就是使用微型氣泵維持容器內的真空或正壓狀態,當容器內的真空或正壓低于設定值時,需要泵通電啟動,高于設定值時停機。該性能對制造商的技術水平要求較高。若需要該性能,請聯系生產商確認。

              2、微型泵的介質溫度問題。

              根據通過泵的介質氣體的溫度,選擇要普通型(耐溫范圍:0-50℃)的還是要高溫型(耐溫范圍:0-100℃)的。

              3、微型泵的可靠性問題。

              根據微型泵出故障后產生后果的嚴重性而定,完全根據自己的要求。優質品的平均無故障連續運行時間都大于1000小時,有的高到數千小時。特別注意,這項參數是在滿負荷、不間斷的運行狀態下測定的,是Z惡劣的工況,如果實際使用不是滿載或連續運行,該數值會高一些,高多少視泵的工況而定。該性能完全是考驗制造商的技術實力,從產品外觀上可以看出一些,如采用特制電機而非普通低價電機、體積相當的情況下重量較重等。根據產品價格也可略知一二。

              4、微型泵的電磁干擾問題。

              如果有精密電路控制微型泵,視電路抗干擾能力而定,可能需要訂購低電磁干擾的微型泵。方案是選擇配置無刷電機的微型泵(調速泵);因為無刷微型氣泵基本沒有干擾,低干擾性能甚至還要超過有刷微型氣泵定做的低干擾型號;而且價格比同參數的有刷定做產品可能還要低,這點請注意。


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