真空基本知识
真空泵基础知识及选型指导
真空泵基础知识及选型指导一、基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”，原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态，即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度，并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空（105—103 Pa）领域2、真空的测量单位在真空技术中，表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度，可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征，但通常用气体的压力（剩余压力）值来表示。
气体压力越低，表示真空度越高；反之，压力越高，真空度越低。
法定的压力计量单位为帕［帕斯卡］，符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外，还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数（%）P——绝对压力（Pa）Pb-P 表示真空压力表读数，表压力（用Pe表示）真空度百分数δ（%）与压力P对照表3、单位换算1atm（标准大气压）=1013.25hPa（百帕）1mmHg（毫米汞柱）=1Torr（托）=1.333 hPa（百帕）1bar（巴）=1000 hPa（百帕）1mbar（毫巴）=1 hPa（百帕）１inHg（英寸汞柱）=25.4mmHg（毫米汞柱）=33.8 hPa（百帕）4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下，出口为大气压1013.25hPa时，单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积，m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值，m3/min或m3/h。
◇真空度（或称作压力）——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度，以绝对压力表示，Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度（或称作极限压力）——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度，Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下，某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
真空知识
真空知识真空区域划分：真空状态中，真空度越高，气体状态就越稀薄，气体分子的物理特性就逐渐发生变化等规律，把气体分子数的量变直到引起真空性质的质变过程来作为划分真空区域的依据是比较合适的。
将真空区域划分为五个区域：低真空区域 10Pa—10pa（其中10Pa—10pa称粗真空）中真空区域 10pa—10pa高真空区域 10Pa—10pa超高真空区域 10Pa==10pa极高真空区域 10pa1、影响真空系统抽气时间的因素（1）真空泵的实际抽速；（2）抽气管道的流导；（3）真空系统的漏率；（4）在低真空时，真空系统的容积；（5）在高真空时，真空系统的材料放气量；2、真空系统漏气及其产生原因（1）法兰密封处：法兰面加工粗糙、划痕、油污、氧化皮等，密封垫圈老化或未压紧。
（2）动密封处：法兰变形或没压平，螺栓没拧紧。
（3）焊缝：焊接规范不当，焊缝设计不合理，出现夹渣、裂纹，特别是焊接起弧、收弧处。
（4）弯折部位：冷弯易出现裂纹，应力大。
（5）应力集中部位；设计和工艺不合理，退火不够，经受了温度剧烈变化。
焊接应力作用下产生裂纹。
（6）焊缝经切削加工部位：缺陷暴露。
（7）不匹配封接处：由于被封接的两结构件的材料的温度系数不一样易出现裂纹，如芯柱、可伐过渡接头。
3、漏孔及其检测。
真空系统经过较长时间抽气后，仍达不到预期真空度，或真空室与抽气系统隔离后，真空室内的压力不断升高，如果真空泵工作正常，则可断定真空系统存在漏气或真空系统内部材料放气（包括表面出气、渗漏、蒸气压等）现象，在真空系统的操作中，应该对两者中的主要原因作出正确判断，以便采取相应措施解决。
对于一般中、大型真空容器通常用静态压升检漏法来判断系统是否漏气：把真空系统抽到一不定期的真空度后，将真空泵与系统隔离，测量并绘制真空室内压力随时间变化的曲线，一般曲线分4种情况：（1）直线a—系统内的压力长时间保持不变，说明系统正常，不必进行检漏。
如果压力p0达不到预期设计要求，则说明是抽气系统的问题；（2）曲线b—系统内压力开始上升快，而后上升速度减慢并趋于不变，说明真空室内的真空度受放气的影响。
真空知识及侧漏报告
真空知识及侧漏报告一、真空知识真空是指在一个容器内部完全没有气体存在的状态。
在真空中，气体压力低于大气压，因此，真空条件下不存在气体分子与其它分子的碰撞，也就没有分子间的能量传递，导热能力低。
真空具有以下特点：1.低温：真空中的物体散发的热量很难传递到外部，因此内部温度会比外部低。
这个特点在各种真空系统中都有重要应用，例如真空泵、冷冻机等。
2.不传声：真空中没有分子传递声音，所以在真空环境中，“听不见”任何声音。
3.不导电：真空中没有自由电荷存在，所以电流很难通过真空。
4.明亮：真空中没有空气中的沉淀物，所以空间中看起来非常明亮。
5.防腐蚀：真空中没有氧气和水汽等腐蚀性物质，所以一些高腐蚀性物质在真空中可以得到良好的保存。
二、真空侧漏的原因和处理方法真空系统侧漏是指真空系统存在气体泄漏的现象。
侧漏导致真空度下降，在一些情况下会影响真空系统的工作效果和性能。
常见的侧漏原因有以下几点：1.密封件老化破损：真空系统中使用的密封件（如O型圈、密封垫、橡胶件等）长时间使用后容易老化，导致密封性能下降。
此时需更换密封件。
2.连接口松动：真空系统中的各种接头、法兰等连接部件如果松动，会导致气体泄漏。
此时需重新拧紧。
3.管道漏气：真空系统中的各种管道连接点若未正确安装、松动或损坏，会导致气体泄漏。
此时需重新修理或更换管道。
4.泄漏点：真空系统本身存在的泄漏点，如设备的各种接口、排气口等。
此时需进行泄漏检测，找出泄漏点并进行修补或更换。
解决真空系统侧漏的方法如下：1.检查密封件：定期检查真空系统中的密封件，如发现老化、破损等问题，及时更换。
2.检查连接部件：定期检查真空系统中的各种连接部件，如发现松动或损坏，及时修理或更换。
3.泄漏检测：定期进行真空系统的泄漏检测，找出泄漏点，并进行修补或更换。
4.做好真空系统的维护工作：定期对真空系统进行保养，增加其使用寿命和稳定性。
总之，真空知识对于了解和运用真空系统非常重要，而真空侧漏是真空系统中常见的问题之一、掌握真空知识并采取合适的方法解决侧漏问题，能够确保真空系统的稳定运行。
真空知识
检漏的基本知识
1、 1、 真空度达不到要求的因素： 真真空系统中，如果抽不到预定的真空度，有三个因素：1、真 空泵工作不良，抽速不够。2、真空部件或内部放气3、真空室 体某些部件漏气。 2、漏气的判断
• 1） 直线A，压力不变，但无法提高真空度，说明主要是泵 的工作能力有问题 • 2） 曲线B，压力刚开始上升较快，上升一段时间后趋平行， 主要问题是放气，真空室内部的放气 • 3） 斜线C，真空压力一直上升，主要是漏气。 • 4） 曲线D，放气和漏气同时存在。 • 3、 真空检漏的一般方法和注意事项 • 1） 检漏的原理：（另外画图讲解） • 2） 漏率的单位：Pam3 /s Torr m3 /s Mbam3 /s 单位的转换 • 3） 漏率：露点低于-25℃的空气，入口压力为标准大气压， 出口压力为103 Pa，温度为23±3℃时，空气通过漏空的流量。 • 漏率Q＝压力Pa×流速m3/s • 4） 检漏的几种方法： （1）大漏的检测： • (2) 小漏的检测：
真空度越高，则气体的压力越低，炉内气体分子数目也越少；反之， 气体压力越高，意味着真空度越低。可见，压强的大小与真空度的高 低成反比。 在各种文献中，压强的单位除了Pa和Torr外，还有标准大气压、 bar、kgf/cm2。几种常见单位之间的换算关系如下。 1Torr=133.3Pa 1Pa=7.5×10-3Torr 1Torr=1mmHg 1 Torr = 1/760 大气压 三、真空区域的划分 真空区域的划分方法很多，目前，我国将真空区域划分为：低真 空、中真空、高真空和超高真空。各真空区域所对应的真空值分别为 ： 低 真 空：105 ～102 Pa (760～1 Torr) 中 真 空：102 ～10-1 Pa (1～10-3 Torr) 高 真 空：10-1～10-5 Pa (10-3～10-7 Torr) 超高真空： ≤10-5 Pa (≤10-7 Torr) 在不同的真空区域内分子运动的物理现象是不同的。
真空技术的基本知识
例：2X一70 表示双级旋片式真空泵,抽气速率为70L／S。
利用真空与大气之间的压力差所产生的力可实现真空在下述 方面的力学应用。
具体应用： 1. 真空吸引和输运固体、液体、胶体和微粒； 2. 真空吸盘起重、真空医疗器械； 3. 真空成型，复制浮雕； 4. 真空过滤； 5. 真空浸渍。
中真空 1.33×102 ~1.33×10-1（Pa）
气体分子间，分子与器壁间的相互碰撞不相上下，气体分子 密度较小 。
1. 真空的含义及表征
1.1大气与真空 1.2真空度的表征及单位 1.3真空区域的划分
2. 真空的获得
2.1 真空获得设备 旋片泵 定片式真空泵 往复泵 罗茨泵 水环真空泵 分子泵 滑阀式真空泵 油扩散泵
2.2 真空泵的选型
第一章 真空技术的基本知识
3. 真空测量及其设备
3.1 什么是真空测量
高的压强；
1.3 真空区域的划分
划分依据：真空在技术上的应用特点、真空的物理特性、 真空获得设备和真空检测仪表的有效适用范围 （GB3163）
低真空 1.33×105 ~1.33×102（Pa）
低真空这种气体状态与常压状态相比较，只有分子数目由多 变少的变化，而无气体分子空间特性的变化,分子相互间碰撞频 繁。
2. 真空的获得
分子密度减小 分子数减少
抽走 化学反应
吸附 结晶 容积扩大
2.1 真 空 获 得 设 备
关于真空的一些基础知识
关于真空的⼀些基础知识前⾔1.真空“真空”来源于拉丁语“Vacuum”，原意为“虚⽆”，但绝对真空不可达到，也不存在。
只能⽆限的逼近。
即使达到10-14—10-16托的极⾼真空，单位体积内还有330—33个分⼦。
在真空技术中，“真空”泛指低于该地区⼤⽓压的状态，也就是同正常的⼤⽓⽐，是较为稀薄的⽓体状态。
真空是相对概念，在“真空”下，由于⽓体稀薄，即单位体积内的分⼦数⽬较少，故分⼦之间或分⼦与其它质点（如电⼦、离⼦）之间的碰撞就不那么频繁，分⼦在⼀定时间内碰撞表⾯（例如器壁）的次数亦相对减少。
这就是“真空”最主要的特点。
利⽤这种特点可以研究常压不能研究的物质性质。
如热电⼦发射、基本粒⼦作⽤等。
2.真空的测量单位⼀、⽤压强做测量单位真空度是对⽓体稀薄程度的⼀种客观量度，作为这种量度，最直接的物理量应该是单位体积中的分⼦数。
但是由于分⼦数很难直接测量，因⽽历来真空度的⾼低通常都⽤⽓体的压强来表⽰。
⽓体的压强越低，就表⽰真空度越⾼，反之亦然。
根据⽓体对表⾯的碰撞⽽定义的⽓体的压强是表⾯单位⾯积上碰撞⽓体分⼦动量的垂直分量的时间变化率。
因此，⽓体作⽤在真空容器表⾯上的压强定义为单位⾯积上的作⽤⼒。
压强的单位有相关单位制和⾮相关单位制。
相关单位制的各种压强单位均根据压强的定义确定。
⾮相关单位制的压强单位是⽤液注的⾼度来量度。
下⾯介绍⼏种常⽤的压强单位。
【标准⼤⽓压】（atm）1标准⼤⽓压=101325帕【托】（Torr）1托=1/760标准⼤⽓压【微巴】（µba）1µba=1达因/厘⽶2【帕斯卡】（Pa ）国际单位制1帕斯卡=1⽜顿/m2【⼯程⼤⽓压】（at ）1⼯程⼤⽓压=1公⽄⼒/厘⽶2⼆、⽤真空度百分数来测量%100760760%?-=P δ式中P 的单位为托，δ为真空度百分数。
此式适⽤于压强⾼于⼀托时。
3. 真空区域划分有了度量真空的单位，就可以对真空度的⾼低程度作出定量表述。
真空基本知识
碰撞于固体表面的分子它们飞离表面的方向与原入射方向无关，并按 与表面法线方向所成角度的余弦进行分布。
一个分子离开固体表面时，处于立体角 d 中的几率为：
dp d cos
θ为出射方向与法线所成的角度
余弦定律的重要意义：
它揭示了固体表面对气体分子作用的另一个方面，即 分子原有的方向性彻底“消除”，均按余弦定律散射。
工作原理：
涡轮分子泵的转子叶片具有特定的形 状，在它以20000～30000r/min的高速 旋转时，叶片将动量传给气体分子，同 时，涡轮分子泵中装有很多级叶片，上 一级叶片输送过来的气体分子又会受到 下一级叶片的作用而被进一步压缩至更 下一级。像油扩散泵一样，也是靠对气 体分子施加作用力，并使气体分子向特 定的方向运动的原理来工作的。
真空度差个10倍（10－３Pa），杂质含量相当于10～20％，真空度提高 10倍（10－５Pa），杂质含量为0.1～0.2％。
真空度越高，所得到的薄膜质量越好，纯度越高； 但真空度越高，抽取真空所需费用也越高，设备越贵！
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2、真空获得
☞真空系统
•真空室 •泵 •管路 •阀门 •真空测量
4. 阀门—控制真空系统的连接情况
5. 真空系统中真空的测量
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2、真空获得
真空泵 •真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大抽出气体的机械
右图是运用真空泵的典型真 空回路
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2 真空获得
☞ 机械泵
Rotary Vane Pumps
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组成：真空发生器由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等组成。有供气口、
真空知识
基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”，原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态，即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度，并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空（105—103 Pa）领域2、真空的测量单位在真空技术中，表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度，可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征，但通常用气体的压力（剩余压力）值来表示。
气体压力越低，表示真空度越高；反之，压力越高，真空度越低。
法定的压力计量单位为帕［帕斯卡］，符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外，还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数（%）P——绝对压力（Pa）Pb-P 表示真空压力表读数，表压力（用Pe表示）真空度百分数δ（%）与压力P对照表3、单位换算1atm（标准大气压）=1013.25hPa（百帕）1mmHg（毫米汞柱）=1Torr（托）=1.333 hPa（百帕）1bar（巴）=1000 hPa（百帕）1mbar（毫巴）=1 hPa（百帕）１inHg（英寸汞柱）=25.4mmHg（毫米汞柱）=33.8 hPa （百帕）4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下，出口为大气压1013.25hPa时，单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积，m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值，m3/min或m3/h。
◇真空度（或称作压力）——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度，以绝对压力表示，Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度（或称作极限压力）——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度，Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下，某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
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真空基本知识
从第一讲的介绍已经知道：真空这个概念实际上只是泛指低于大气压的气体状态。
因此，这个科学名词实际上是不科学的。
“真空”并非一无所有，因为大气实际上是抽不尽的。
即便用现代最先进的抽气手段去抽气，在达到10-12 Pa 的压力时,每1个cm3的空间内仍然有几千个气体分子。
美国“阿波罗11号”航天器登月后，宇航员曾用真空测量仪器实测验了月球表面的真空度。
在该测量点，日出时的真空度为10-10 Pa，日落后真空度约为10-12 Pa。
这就表明在寂静荒凉的月球上，“真空”也是不空的。
在物理学中，计算大气的分子密度有如下的近似公式。
N =7.3×1016 P/T 式中，N是大气的分子密度（个/cm3）；P是气体的压力，即表征现在所说的真空度（Pa）；T是热力学温度（ K ）。
从这个公式可以知道，真空容器中气体分子的密度与真空度和温度都有关系。
在月球表面每1cm3空间的中还有几千个气体分子。
在标准状态下（常温常压），1 cm3的空间中气体分子数多达1021个。
2、压力的单位
在真空的发展史中，常用到的两个表征压力的单位是T orrt和Pa。
Torr =1mmHg,，Torr与 Pa之间的关系是如何推算呢？物理学中，计算压力的公式是：P = ρgh式中，P代表气体的压力（Pa）；ρ是密度（水银的密度为136 kg /m3）；g是重力加速度（9.8 m/s2）;h是表征压力的水银柱高度（m）。
如果以1个大气压来计算，将h =0.76 m 代入上式，可得P ≈105 Pa 。
如果以h = 1 mm =10-3m代入，则得
P ≈ 133 Pa。
这就是说1Torr ≈ 133 Pa。
Pa是代表压力的国际计量单位。
中国真空网上，压力的单位都有用Pa来表示。
3、稀薄气体的特性
真空条件下，容器内的气体分子数明显减少。
随着分子数目的减少，分子之间、分子与器壁之间相互碰撞的次数逐渐减少。
这就给气体分子在空间的自由飞行创造了有利的条件。
与此同时，一个在真空物理中的专用名词——“平均自由程”就出现了。
平均自由程指的是分子的分子是自由运动的平均路程。
即分子在热运动的过程中经过两次碰撞后行进的路程。
由于分子的热运动总是处于杂乱无章的状态中，所以这种自由运动的路程绝对不会是相同的。
为了说明问题，就把许多分子经过两次碰撞后行进的路程进行平均计算，这个值就叫做气体分子的平均自由程。
在真空物理中，它的近似计算公式是λ= 5×10-3/P 式中, λ是气体分子的平均自由程（cm）；P是压力（Pa）。
λ的大小实际上反映了气体的稀薄程度。
按上式计算，在常压下，λ= 0.06 μ当P = 10-6 Pa 时,λ= 5000m。
这时，气体分子之间相互碰撞的机会已经很小了。
在许多真空应用中，正是利用了这个特殊的环境条件。
随着容器内气体分子数目的减少，自然就出现了真空度不断提高的过程。
“真空度”又是一个在真空物理中经常出现的专有名词。
也表征了低压容器中气态物质的稀薄程度。
气体压力越低，它的稀薄程度就越大，即真空度越高。
因此，低压力与高真空或高压力与低真空在含意上是完全相同的。
4 真空区域的划分
有了真空度的单位Pa以后，就可心按一定的习惯来定量表示真空度的高低了。
在习惯，当人们只需要定性地指出真空状态的大致情况时，采用划分真空区域的方法是比较方便的。
真空的区域的划分方法目前在国内外都没有统一。
为访问中国真空网的朋友方便起见，我们在这里告诉大家中国真空网选用的真空区域的划分方法。
粗真空（1330 Pa — 105 Pa）、低真空（0.1Pa — 1330 Pa）、高真空（10-6 Pa —10-1 Pa）、超高真空（10-12 Pa — 10-6 Pa）、极高真空（低于10-12 Pa）。
这5个专有名词在真空技术中是屡见不鲜的。
它们分别表示了不同的低压状态。
根据真空应用的领域的不同，人们选择不同的真空区域是必然的。