三種實(shí)驗(yàn)室常見真空泵的工作原理

   真空泵是用來(lái)抽取空氣，提供真空環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室常用儀器。目前，實(shí)驗(yàn)室常見的真空泵有三類：循環(huán)水式真空泵、隔膜真空泵以及旋片式真空泵。三者的工作原理各不一樣，應(yīng)用范圍也有所區(qū)別。

一、循環(huán)水式真空泵的工作原理：

     循環(huán)水式真空泵的工作介質(zhì)為水，它屬于離心式機(jī)械泵。其工作原理是用循環(huán)水作為工作流體,利用射流產(chǎn)生負(fù)壓。圓筒形泵殼內(nèi)偏心裝置著葉輪轉(zhuǎn)子，其葉片為前彎式，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作水在離心力作用下形成沿泵殼旋流的水環(huán)。由于葉輪偏心位置，水環(huán)相對(duì)葉片作相對(duì)運(yùn)行，使相鄰兩葉片之間的空間容積呈周期性變化，有如液體“活塞”葉柵中作徑向往復(fù)運(yùn)行。隨著葉輪穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)．每個(gè)容積輪反復(fù)變化．使吸、排氣過(guò)程繼續(xù)下去。

循環(huán)水式真空泵的工作水與被壓縮氣體是一起排出的．因此水環(huán)需用新的冷水連續(xù)補(bǔ)充，以保持穩(wěn)定的水環(huán)厚度和溫度。水環(huán)除起“液體活塞”作用，還有散熱(對(duì)縮壓過(guò)程)，密封(葉輪與配氣板之間)冷卻(軸封件)等作用。因此泵的工作轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)一定的水環(huán)厚度)實(shí)際工作水溫和配氣孔布置是幾個(gè)主要影響因素．對(duì)抽氣量、工作效率和壓縮比(包括可達(dá)真空度)起決定性作用。

循環(huán)水式真空泵分兩頭、四頭、五頭等。一臺(tái)儀器可以同時(shí)滿足多項(xiàng)抽真空操作，大大節(jié)省了空間，時(shí)間。

二、隔膜真空泵的工作原理：

    隔膜真空泵是一種干式運(yùn)行、真空度相對(duì)不高的真空泵。其工作原理是通過(guò)往復(fù)拉伸- 壓縮隔膜，造成隔膜室容積發(fā)生變化，再結(jié)合單向閥切換氣路，完成抽取真空的功能。由于橡膠隔膜本身彈性大，對(duì)氣體并不能實(shí)現(xiàn)*壓出，故隔膜真空泵的真空度一般不高于200 Pa。而且，橡膠隔膜是隔膜真空泵的關(guān)鍵部件，長(zhǎng)時(shí)間、高真空的使用要求對(duì)隔膜的材料和其相關(guān)部件的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，也影響隔膜真空泵的使用效果及壽命。但是其具有體積小，重量輕，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

三、旋片式真空泵的工作原理：

    旋片式真空泵也就是俗稱的油泵，是一種油封式機(jī)械真空泵。其工作壓強(qiáng)范圍為101325~1.33×10-2（Pa），屬于低真空泵。旋片式真空泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個(gè)旋片。旋轉(zhuǎn)時(shí)，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動(dòng)。由泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。旋片式真空泵需要添加真空泵油，重量較重，但是它有比較大抽氣速率的優(yōu)點(diǎn)。