近年來,隨著各行各業(yè)對(duì)真空泵的微型化、便攜性、不污染工作介質(zhì)等特性的進(jìn)一步要求,體積小巧、無油免維護(hù)、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(huán)氣泵、微型負(fù)壓真空泵等等;導(dǎo)致客戶經(jīng)常一頭霧水,到底該如何從這么多微型真空泵中,選擇最適合自己工況的產(chǎn)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(shù)達(dá)不到的再采用有刷產(chǎn)品。
其實(shí)可以從微型真空泵的種類、用途兩大類就可以清楚的區(qū)分開:
一、微型真空泵、微型氣泵的分類
根據(jù)微型真空泵集成的是“有刷電機(jī)”還是“無刷電機(jī)”來分類。
因?yàn)楝F(xiàn)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(dòng)的,即電機(jī)和泵體集成一體,通過直流供電讓泵工作。所以可以從電機(jī)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(diǎn)】
優(yōu)點(diǎn):采用大力矩的有刷電機(jī)供電,所以負(fù)壓、流量等能做得比較高,國內(nèi)的高檔有刷電機(jī)比較成熟,國內(nèi)排名較前的生產(chǎn)中高檔微型真空泵廠家,這類有刷產(chǎn)品質(zhì)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(jī)的微型真空泵要便宜些;
缺點(diǎn):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(diǎn)】
優(yōu)點(diǎn):壽命較長,特別是采用高檔無刷電機(jī)的,壽命往往接近上萬小時(shí)(滿負(fù)荷下);特別適合晝夜不停連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的場合,比如做長期在線采樣氣泵使用;有的甚至可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1年以上,如果是間斷使用,甚至可能到幾年。而且還有“調(diào)速”功能,即可以采用占空比調(diào)電機(jī)的轉(zhuǎn)速(PWM調(diào)速),從而達(dá)到間接調(diào)泵流量目的,配合相應(yīng)的控制電路,甚至可以實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流、恒速等高級(jí)應(yīng)用。
缺點(diǎn):負(fù)壓、正壓、流量等參數(shù)比有刷的要。怀杀据^有刷的要高。
所以在參數(shù)能達(dá)到的情況,應(yīng)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(jù)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(yīng)用:頁面下曝氣、往密閉容器內(nèi)打氣等;這種情況比較簡單,可選型號(hào)如下(正壓由大到小順序):
1.PCF5015N:有刷,正壓:100KPa,最大流量:15L/Min;
2.FAC系列:有刷,正壓:40-85 KPa,最大流量:2-5L/Min;是FAA系列的升級(jí)產(chǎn)品,請(qǐng)優(yōu)先選擇;
3.FAA系列:有刷,正壓:40-80 KPa,最大流量:2-6L/Min;(以后可能淘汰)
4.FAY系列:無刷,正壓:40-60 KPa,最大流量:2-3L/Min;
5.FML系列:無刷,正壓:10-20 KPa,最大流量:0.8-1.5L/Min;
6.FM系列:有刷,正壓:10-20 KPa,最大流量:1-2L/Min(以后可能淘汰)
當(dāng)然還要參考流量指標(biāo)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
(二)、如果是用微型泵抽氣,情況稍微復(fù)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^(qū)分地把它們簡單統(tǒng)稱為微型真空泵,但從技術(shù)角度二者是有區(qū)別的,選型時(shí)更要特別注意。
簡而言之,氣體采樣泵只能帶小負(fù)載(即:泵抽氣端阻力不能太大),但價(jià)格便宜;嚴(yán)格意義上的微型真空泵可以帶大負(fù)載(抽氣端允許大阻力,甚至完全堵塞),但價(jià)格稍貴。二者具體區(qū)別可以詳見文章《關(guān)于微型真空泵與氣體采樣泵的區(qū)別》,不再復(fù)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(fù)壓從低到高順序):
(1).小流量小體積VM系列:有刷,最大流量:1-5L/Min;負(fù)壓:-20~-40KPa;即將淘汰;
(2).小流量小體積VMC系列:有刷,最大流量:1-5L/Min;負(fù)壓:-20~-40KPa;是VM系列升級(jí)產(chǎn)品,請(qǐng)優(yōu)先選擇;
(3).小流量小體積VML系列:無刷,最大流量:0.8-1.5L/Min;負(fù)壓:-10~-20KPa;
(4).中流量VLC系列:無刷,最大流量:1-3L/Min;負(fù)壓:-16~-35KPa;
(5).中流量VLK系列:無刷,最大流量:4-6L/Min;負(fù)壓:-45~-55KPa;
(6).中流量PK系列:有刷,最大流量:8-12L/Min;負(fù)壓:-50~-55KPa;
(7).大流量中負(fù)壓PC系列:有刷,最大流量:20-25L/Min;負(fù)壓:-60~-70KPa;
(8).流量最大VCA系列:有刷,最大流量:38L/Min;負(fù)壓:-50KPa;
(9).高負(fù)壓小流量VBH系列:有刷,最大流量:6L/Min;負(fù)壓:-80KPa;
(10).高負(fù)壓大流量VCH系列:有刷,最大流量:28L/Min;負(fù)壓:-90KPa;
抽氣打氣兩用類包括(按流量從小到大,負(fù)壓從低到高順序):
(1).小流量小體積低正壓FM系列:有刷,最大流量:1-2L/Min;負(fù)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,最大流量:0.8-1.5L/Min;正壓:10~20KPa;負(fù)壓:-10~-20KPa;
(3).中流量中正壓FAY系列:無刷,最大流量:2-3L/Min;正壓:40~60KPa;負(fù)壓:-30~-35KPa;
(4).中流量中正壓FAY系列:無刷,最大流量:2-3L/Min;正壓:40~60KPa;負(fù)壓:-30~-35KPa;
(5).中流量中正壓FAC系列:有刷,最大流量:2-5L/Min;正壓:40~85KPa;負(fù)壓:-30~-45KPa;
(6).大流量高正壓PCF系列:有刷,最大流量:15L/Min;正壓:100KPa;負(fù)壓:-50KPa;
這些系列下的所有規(guī)格都是真正的微型真空泵,如VMC7002、VLC8401等。
對(duì)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(shù)參數(shù)“進(jìn)氣口允許最大阻力”Por值比較就可以知道選型是否合適。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用簡便的方法確定,比如下述幾種情況都屬于負(fù)載較大(即泵的抽氣端阻力較大),只能在微型真空泵范圍內(nèi)選型:
①在泵的抽氣端要接很長的管道,或管道彎曲點(diǎn)多、彎曲厲害甚至?xí)枞忾],或管道內(nèi)孔很。ū热缧∮φ2毫米);
②在管路上有節(jié)流閥、電磁閥、氣路開關(guān)、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(jìn)氣量較小;
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(wǎng),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(jù)這些判斷條件已經(jīng)縮小了選型的范圍,但還必須考慮排氣端阻力問題,這樣才能最終確定可選范圍。 在實(shí)際應(yīng)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(xì)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(xiàn)代設(shè)計(jì)制造中,把面對(duì)不同排氣條件的微型真空泵區(qū)別對(duì)待。“排氣口允許最大阻力Por值”這一參數(shù)就是標(biāo)定泵的排氣能力,讓我們可以用嚴(yán)格的技術(shù)手段確定選型是否恰當(dāng)。
簡單地說,對(duì)于排氣阻力大的系統(tǒng),我們的選型范圍是:FML系列、FAC系列、FAY系列、PCF系列;對(duì)于排氣阻力小的系統(tǒng),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(jù)以上幾個(gè)步驟,我們已經(jīng)可以確定微型泵的選型范圍了。在劃定的幾個(gè)可選系列中,再根據(jù)我們對(duì)流量和真空度的要求就可以確定具體的型號(hào)了。對(duì)于質(zhì)量欠佳的產(chǎn)品未列入本文,盡量不要選用。注意參數(shù)選擇要留有余量,特別是流量參數(shù)。泵接入氣路系統(tǒng)后,由于管道、閥門等氣路元件要造成壓力損失,會(huì)衰減流量,因此得到的流量小于泵的標(biāo)稱流量還有一些和選型相關(guān)的問題羅列如下,根據(jù)使用情況考慮。
1、帶負(fù)載啟動(dòng)問題。
如果微型氣泵在啟動(dòng)前它的抽氣口就已經(jīng)存在真空或排氣口已經(jīng)存在壓力,則要考慮泵的另一技術(shù)參數(shù):進(jìn)氣口最大啟動(dòng)負(fù)載Pis值,排氣口最大啟動(dòng)負(fù)載Pos值。典型應(yīng)用事例就是使用微型氣泵維持容器內(nèi)的真空或正壓狀態(tài),當(dāng)容器內(nèi)的真空或正壓低于設(shè)定值時(shí),需要泵通電啟動(dòng),高于設(shè)定值時(shí)停機(jī)。該性能對(duì)制造商的技術(shù)水平要求較高。若需要該性能,最好聯(lián)系生產(chǎn)商確認(rèn)。
2、微型泵的介質(zhì)溫度問題。
根據(jù)通過泵的介質(zhì)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(jù)微型泵出故障后產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性而定,完全根據(jù)自己的要求。優(yōu)質(zhì)品的平均無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間都大于1000小時(shí),有的高到數(shù)千小時(shí)。特別注意,這項(xiàng)參數(shù)是在滿負(fù)荷、不間斷的運(yùn)行狀態(tài)下測定的,是最惡劣的工況,如果實(shí)際使用不是滿載或連續(xù)運(yùn)行,該數(shù)值會(huì)高一些,高多少視泵的工況而定。該性能完全是考驗(yàn)制造商的技術(shù)實(shí)力,從產(chǎn)品外觀上可以看出一些,如采用特制電機(jī)而非普通低價(jià)電機(jī)、體積相當(dāng)?shù)那闆r下重量較重等。根據(jù)產(chǎn)品價(jià)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。最佳方案是選擇配置無刷電機(jī)的微型泵(調(diào)速泵);因?yàn)闊o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(hào);而且價(jià)格比同參數(shù)的有刷定做產(chǎn)品可能還要低,這點(diǎn)請(qǐng)注意。