真空系統(tǒng)的基本要求

    真空系統(tǒng)是指由真空泵、真空計(jì)及各種零件通過管道以適當(dāng)?shù)姆绞铰?lián)接，組合成能達(dá)到一定真空度要求的裝置。真空系統(tǒng)的基本要求是：

    1、在被抽器件或工作室內(nèi)獲得所需的極限真空和工作真空度。極限真空度是指器件在無漏放氣時所達(dá)到的真空度,工作真空度是指在器件進(jìn)行真空處理時所能維持的真空度。真空處理時往往要放出大量氣體，這時的工作真空度將顯著地低于極限真空度。極限真空度和工作真空度各有其重要性，它們從不同側(cè)面對器件質(zhì)量產(chǎn)生影響。例如在用氧化物陰極器件的排氣真空系統(tǒng)中，電極除氣和陰極分解會大量出氣，如果工作真空度差，則可能出現(xiàn)電極被氧化及陰極激活欠佳的結(jié)果。但器件最后封離時已基本上無漏放氣，器件內(nèi)的真空度就取決于排氣真空系統(tǒng)的極限真空度。

    2、為獲得某一工作真空度所需的時間。這時間決定于真空系統(tǒng)抽速的大小。提高抽速可縮短這一時間。大的工作室顯然需要大的抽速。有時工作室雖然不大，但由于漏放氣嚴(yán)重，則真空系統(tǒng)也需要大的抽速，否則大量的漏放氣將大大降低真空度，使系統(tǒng)無法工作。

    3、在被抽器件或工作室內(nèi)有合適的殘氣成分。實(shí)踐證明，單純提高和保證極限真空度及工作真空度是不夠的，還應(yīng)對殘余氣體成分有一定的要求。例如真空攝像器件，為了保持在一年壽命期內(nèi)靈敏度的降低不大于巧，要求器件內(nèi)的殘余氣體的含氧量應(yīng)不高于10 一2Pa 耐高壓的真空開關(guān)管內(nèi)，應(yīng)不含有碳?xì)浠衔锓肿拥鹊?。真空系統(tǒng)的殘氣成分，如系統(tǒng)中無其它氣源，則主要取決于泵的特性。

    4、此外，真空系統(tǒng)還必須結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、操作維護(hù)方便、價格便宜等。要滿足這些要求，必須從泵的選擇、管道尺寸的確定及布置、裝配工藝等多方面綜合考慮。上述這些基本要求經(jīng)常是相互聯(lián)系的。例如，由于真空系統(tǒng)總不免存在有微漏現(xiàn)象，故采用抽速大的泵比抽速小的泵能獲得較好的工作真空度，但大的泵價格貴，耗水、耗電多，故有合理選擇的問題。儀器和小型的真空系統(tǒng)宜選用微型真空泵，成本低、效率高、噪音小，有的用戶選用流量較大的工業(yè)真空泵是不合適的。

    5、自動化要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用戶對真空系統(tǒng)的自動化要求也不斷提升。對于真空系統(tǒng)，自動控制主要是對真空泵流量和真空度的調(diào)節(jié)。真空度常常通過調(diào)節(jié)真空泵流量、安裝節(jié)流閥、泄壓閥來控制。用節(jié)流的辦法能量損失大、產(chǎn)生額外噪音，最好是直接調(diào)節(jié)真空泵的轉(zhuǎn)速。工業(yè)真空泵調(diào)速的方法有多種，主要分為兩類：第一類是電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過附加裝置改變真空泵的轉(zhuǎn)速，如變速箱調(diào)速，第二類是直接改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如可控硅串級調(diào)速、變頻調(diào)速等。目前工業(yè)真空泵常用的方法是變頻調(diào)速，節(jié)能效果好，可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速比大，調(diào)速精確，速度平穩(wěn)。對于適用于小型真空系統(tǒng)的微型真空泵，過去主要采用降壓調(diào)速，降壓運(yùn)行附帶的好處是有利于延長泵和電機(jī)壽命。如果泵的負(fù)載較大時，降壓后容易造成電機(jī)無法啟動，使電機(jī)溫度上升，產(chǎn)生安全隱患。目前最先進(jìn)的國產(chǎn)“氣海”調(diào)速微型真空泵配置了進(jìn)口無直流電機(jī)，自帶PWM（脈寬調(diào)制）線，能方便可靠地調(diào)節(jié)流量，能輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號（FG)，能實(shí)時監(jiān)控電機(jī)工況，更便于自動控制。還具有完善的自我保護(hù)功能，在泵卡死、過熱等意外情況下能自動停機(jī)。調(diào)速微型真空泵是小型真空系統(tǒng)自動化的理想之選。

總的說來，對于氣密性較好的真空系統(tǒng)，如果沒有經(jīng)常性的放氣，內(nèi)部也沒有蒸氣源，則可采用較小的、極限真空度較好的泵。但是，如果系統(tǒng)的漏放氣較多，則必須用提高抽速的辦法來保證其工作真空度，這時應(yīng)采用較大抽速的泵，并盡可能增大管道流導(dǎo)，即選用短而粗的管道。   

SLS-2012-05