真空泵的真空度和出气量怎么计算

牵引分子泵

概述

分子真空泵是在 1911 年由德国人盖德 (w · Gaede) 首先发明的，并阐述了分子泵的抽气理论，使机械真空泵在抽气机理上有了新的突破。分子泵的抽气机理与容积式机械泵靠泵腔容积变化进行抽气的机理不同，分子泵是在分子流区域内靠高速运动的刚体表面传递给气体分子以动量，使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动，从而达到抽气的目的。通常把用高速运动的刚体表面携带气体分子，并使其按一定方向运动的现象称为分子牵引现象。因此，人们将盖德发明的分子泵称为牵引分子泵。

牵引分子泵结构特点

图 20 是 Gaede 牵引分子泵的结构原理图。泵腔内有可旋转的转子，转子的四周带有沟槽并用挡板隔开。每一个沟槽就相当于一个单级分子泵，后一级的入口与前一级的出口相连。转子与泵壳之间有 0.01mm 的间隙。气体分子由入口进入泵腔，被转子携带到出口侧，经排气管道由前级泵抽走。牵引分子泵的优点是起动时间短，在分子流态下有很高的压缩比，能抽除各种气体和蒸汽，特别适于抽除较重的气体。但同于它自身的弱点：抽速小，密封间隙太小，工作可靠性较差，易出机械故障等，因此除特殊需要外，实际上很少应用。曾一度被结构和制造简单，抽速大的扩散泵所代替。

就是在油扩散泵开始得到广泛应用的时代，人们在牵引分子泵的结构改进方面仍然做了许多工作。如 Holweck 、 Siehbahn 、 Gondet 等先后对 Gaede 型分子泵做了许多改进，提出了很多不同结构的新型牵引分子泵。但由于其结构仍较复杂，抽速低，因此未能得到广泛应用。

分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵

牵引分子泵 气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。

机械真空泵的分类

真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。极限压力(极限真空)从粗真空到10-12Pa以上的超高真空范围。

由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。

凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵，称为机械真空泵。机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下：

1．变容真空泵

它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。

(1)往复式真空泵

利用泵腔内活塞往复运动，将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。

(2)旋转式真空泵

利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类：

1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙，减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。

2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时，把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油，所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。

3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体，因此，适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。

4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。

2．动量传输泵

它依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式：

(1)分子真空泵

它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为：

1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。

2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。

3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。

机械真空泵是真空应用领域中使用得最普遍的一类泵，它是真空获得设备的重要组成部分。其详细分类如图1所示。

(二)描述机械真空泵性能的参量

对机械真空泵的性能常用下列参量或其中的几个主要参量来说明。

1．抽气速率(体积流率)(s；单位：m3·s-1；L·s-1)

当泵装有标准试验罩并按规定条件工作时，从试验罩流过的气体流量与在试验罩上指定位置测得的平衡压力之比。简称泵的抽速。即在一定的压力、温度下，真空泵在单位时间内从被抽容器中抽走的气体体积。

2．极限压力（极限真空）（单位：Pa）

泵装有标准试验罩并按规定条件工作，在不引入气体正常工作的情况下，趋向稳定的最低压力。即真空泵的入口端经过充分抽气后所能达到的最低的稳定的压力。

3．起动压力

泵无损坏起动并有抽气作用的压力

4．前级压力

排气压力低于一个大气压力的真空泵的出口压力。

5．最大前级压力

超过了能使泵损坏的前级压力。

6．最大工作压力

对应最大抽气量的入口压力。在此压力下，泵能连续工作而不恶化或损坏·

7．抽气量（Q单位：Pa·m3·S-1；Pa·L·S-1）

流经泵入口的气体流量。

8．压缩比

泵对给定气体的出口压力与入口压力之比。

其中泵的抽气速率和极限压力两个参量是在实际应用中选配真空泵的最重要的参量。

(三) 机械真空泵的规格及型号表示法

容积(变容)式机械真空泵系列的抽速分挡(抽速的单位是L·S．1)如下：0·5、1、2、4、8、15、30、70、150、300、600、1200、2500、5000、10000、20000、40000。

国产的各种机械真空泵的型号通常是用汉语拼音字母来表示(如表1所示)。汉语拼音字母表示泵的类型；字母前的数字表示泵的级数，单级时“1”省略；字母后边横线后的数字表示泵的抽速(L/S)。

远在1643年，意大利物理学家托里拆利发现，真空和自然空间有大气和大气压力存在。他将一根一端封闭的长玻璃管灌满汞，并倒立于汞槽中时，发现管中汞面下降，直至与管外的汞面相差76厘米时为止。托里拆利认为，玻璃管汞面上的空间是真空，76厘米高的汞柱是因为存在大气压力的缘故。

1650年，德国的盖利克制成活塞真空泵。

1654年，他在马德堡进行了著名的马德堡半球试验：用真空泵将两个合在一起的、直径为14英寸(35.5厘米)的铜半球抽成真空，然后用两组各八匹马以相反方向拉拽铜球，始终未能将两半球分开。这个著名的试验又一次证明，空间有大气存在，且大气有巨大的压力。为了纪念托里拆利在科学上的重大发现和贡献，以往习用的真空压力单位就是用他的名字命名的。

19世纪中后期，英国工业革命的成功，促进了生产力和科学实验发展，同时也推动了真空技术的发展。

1850年和1865年，先后发明了汞柱真空泵和汞滴真空泵，从而研制成了白炽灯泡(1879)、阴极射线管(1879)、杜瓦瓶(1893)和压缩式真空计(1874)。压缩式真空计的应用首次使低压力的测量成为可能。

20世纪初，真空电子管出现，促使真空技术向高真空发展。

1935～1937年发明了气镇真空泵、油扩散泵和冷阴极电离计。这些成果和1906年制成的皮拉尼真空计至今仍为大多数真空系统所常用。

1940年以后，真空应用扩大到核研究(回旋加速器和同位素分离等)、真空冶金、真空镀膜和冷冻干燥等方面，真空技术开始成为一个独立的学科。第二次世界大战期间，原子物理试验的需要和通信对高质量电真空器件的需要，又进一步促进了真空技术的发展。

基本原理

真空是物理学里面的一个概念，最开始反映的是空无一物的状态，类似于“无”。20世纪P.A.M.狄拉克提出了所谓量子真空的概念，即真空并不是空无一物而是时刻有虚粒子与实物粒子转化的，但整体是对外不显物理属性的宏观总体。真空是能量海，是一个不断振荡的充满着巨大能量的客观存在；而空间只是数学上的一个概念，是反映的是运动的属性和几何大小的概念。也就是说，空间和真空一个是数学概念一个是物理概念，二者没有丝毫的包含关系。真空的属性的确需要使用空间来描述，但那只是种数学表示，是为了方便研究才引入的参量，并不是说真空的性质取决于空间。

最先，人类现阶段压根没有跟漫长的外星文明通讯。60亿光年远远地超过了银河系的范畴，数据信号散播到那麼远的间距可能大幅度衰减系数（平方米反比例基本定律），以人类当今的高新科技，不要说外星系的外星文明，就连银河系内的外星文明向人类发过来数据信号，大家也无法回复她们。因而，下边的探讨单纯根据基础理论视角。

假如宇宙是静态数据的，那麼，大家回复60亿光年外的外星文明，她们可能在60亿光年后接收到人类传出的数据信号。由于数据信号的媒介是无线电波，他们在真空泵中的快速传播是光的速度，因此 散播60亿光年的距离所需时间就是60亿光年。这代表着60亿光年以外的外星文明向地球发信号以后，她们更快必须等上120亿光年的时间才可以接收到人类的回应。

但在实际中，宇宙已经膨胀，促使漫长的河外星系离银河系越走越远，因此 这个问题会越来越非常复杂。在大规格下，宇宙的膨胀是十分匀称的，哈勃参量能够考量宇宙膨胀速度。

这儿取哈勃参量为70(km/s)/Mpc，该参量表明每提升326万光年（1百万秒差别）的间距，河外星系避开银河系的速率便会提升70千米/秒，这代表着60亿光年外的星球现阶段正以12.9万多公里/秒（光的速度的43%）的速率迅速避开银河系。

除此之外，哈勃参量也并不是真真正正实际意义上的参量，它会随时间而产生变化，由于宇宙的膨胀速度会随时间而更改。最开始在吸引力的功效下，宇宙在降速膨胀。到50亿光年前，当暗能量占有核心以后，宇宙逐渐加快膨胀。

如果我们接收到的数据信号在宇宙中散播了60亿光年，那麼，伴随着宇宙的膨胀，这一信号源现阶段离银河系的间距可能做到76亿光年，60亿光年仅仅光行间距。人类在向外星文明发信号以后，伴随着时间的变化，外星文明所属的星球避开银河系的速率会变的越来越快，这促使数据信号散播到外星文明踏过的间距将远超76亿光年。依据弗里德曼方程式的数值，数据信号需要的散播间距可能做到106亿光年，因此 需要的时间也需要做到106亿光年，而不是60亿光年或是76亿光年。因而，外星文明在发信号以后更快也需要166亿光年才可以直到人类的回应。

可能原因：辅助电源未加到仪表上电源变压器或开关电源故障

解决方法：使用万用表检查辅助电源接线，查看是否具有相应的工作电压如有相应电压，则仪表内部电源或线路出现故障，可联系厂家调换。

2、数码管亮但显示为零

可能原因：未输入信号

解决方法：查输入信号接线是否正确并用信号输入，无则客户自查有则初判表故障(可能：测量芯片管脚或数码管管脚虚焊)，可联系厂家调换。

3、通电后闪烁

可能原因：1)信号不稳定2)有强磁场干扰源3)表故障：线圈故障，芯片虚焊等原因。

解决方法：按国标要求，显示值允许有2-3字的跳动，但不允许间隔跳。断开辅助电源测试其是否超出工作电压范围测试输入信号是否超出额定值测试环境温度是否超出使用上限测试并解决问题后将辅助电源重新上电。

4、通电后缺笔或显示乱码

可能原因：缺笔基本上为虚焊问题。直接换表。乱码：1.有干扰源，如大容量开关合闸时会造成对仪表的冲击，使多功能表进入设置界面，而非乱码。此时仪表会在30秒内恢复，或按SET恢复正常。2.芯片故障：芯片故障率一般为千分之一以下3.芯片虚焊或漏焊。

解决方法：前者与客户沟通，不成，换表(在电源前端作相应处理)，后二都直接换表。

5、显示不准确

可能原因：互感器变比设置数值不匹配

解决方法：将仪表设置的变比与PT、CT的变比核对是否一致电压、电流的额定值是否一致。

6、加信号无反应

可能原因：信号未输入仪表

解决方法：测试仪表接线端子有无信号，端子连接是否可靠。

7、三相仪表缺相

可能原因：信号未加到仪表上

解决方法：测试接线端子有无输入信号，端子是否正确可靠连接可将正常显示的一相信号线接到缺相信号进行对比测试。

8、电能计量不准

可能原因：变比不对，电压电流的相序错误

解决方法：将仪表设置的变比与PT、CT的变比核对是否一致检查电压、电流的相序是否正确在用电情况下，有功率显示的仪表可以通过仪表的功率显示查看单相功率是否有负号指示，有负号指示的则很可能对应的那相电流的进出线反了。

9、模拟量输出不准

可能原因：模拟量输出量程、项目对应关系不对

解决方法：确认模拟量输出量程上下限对应关系确认模拟量输出对应的电参量是否正确，如对应U、I、P、Q等 确保测试设备正常，若使用PLC，确保PLC模拟量输入接线设置正确。

（1）流场变化速率极慢的流动：流场中任意一点的平均速度随时间逐渐增加或减小，在这种情况下可以忽略加速度效应，这种流动又称为准定常流动。水库的排灌过程就属于准定常流动。可认为准定常流动在每一瞬间都服从定常流动的方程，时间效应只是以参量形式表现出来。

（2）流场变化速率很快的流动：在这种情况下须考虑加速度效应。活塞式水泵或真空泵所造成的流动，飞行器和船舶操纵问题中所考虑的流动都属这一类。这类流动和定常流动有本质上的差别。

（3）流场变化速率极快的流动：在这种情况下流体的弹性力显得十分重要，例如瞬间关闭水管的阀门。阀门突然关闭时，整个流场中流体不可能立即完全静止下来，速度和压强的变化以压力波（或激波）的形式从阀门向上游传播，产生很大的振动和声响，即所谓水击现象。这种现象不仅发生在水流中，也发生在其他任何流体中。在空气中的核爆炸也会发生类似现象。

航母在改建过程中，遇到的最大难题就是"不定常涡流"的问题。正当英国的造船专家们一筹莫展之时，一名海军军官却想出了一个奇妙的办法。这个办法就是：把舰桥、桅杆和烟囱统统合并到上层建筑中去，然后把整个建筑的位置从飞机甲板的中间线移到右舷上去，这样，起飞甲板和降落甲板就能连为一体，而"不定常涡流"的影响也将不复存在。这位海军军官把自己的高招称之为"岛"式设计。

一、超声波

1、好处：超声波的机械作用可软化组织，增强渗透，提高代谢，促进血液循环，刺激神经系统和细胞功能。可使组织PH值向碱性方面发展。缓解炎症所伴有的局部酸中毒。超声可影响血流量，产生致炎症作用，抑制并起到抗炎作用。使白细胞移动，促进血管生成。

2、坏处：脉冲超声波在含有微米级小气泡的液体中传播时，可导致气泡收缩、膨胀以至猛烈爆炸，这种现象称为“空化现象”，靠近爆炸气泡附近的细胞会受到损伤。

二、次声波

1、好处：次声波有助于消除硬膜外麻醉患者的紧张情绪；次声波振动使神经元膜的电学特性发生改变,接着引起神经循环回路神经冲动传递次数发生改变,进而改变了从丘脑到大脑皮层循环回路神经活动的频率,可产生催眠作用。

2、坏处：当次声波与人的某个器官的固有频率相同时,会引起共振。如1-3Hz次声波可以使人产生恐惧心理。次声波的频率与人脑的固有频率(8-12Hz)接近时,会引起共振,刺激人的大脑,对人的心理及意识产生一定的影响,轻者感觉不适,注意力不集中,记忆力下降,思路不畅。

扩展资料：

超声波的用途：

1、超声波全息图像：在医疗领域，超声波常常用来透视人体，并形成二维图像。如今这项技术正在得到进一步改善，二维图像将变成三维全息图像。

2、“复明”眼镜：超声波另一个巨大用途，就是能让盲人“复明”。这借鉴了蝙蝠回声定位的原理。蝙蝠飞行时，不是靠视觉探路来捕捉猎物，相反它靠的是耳朵。

3、牵引光束

能量强大的超声波，照射物体能使之离地悬浮。实验证明，只要有足够的能量，靠超声波托举物体腾空并向不同方向移动，是完全可能的。这与许多科幻电影里出现的牵引光束非常类似。

4、高效钻头：超声波还可以用在地质勘探上。高功率的超声波振动具有强大能量，可以有效地压缩、挤压物质。在地质勘探上，它可以当“钻头”用，就像真实钻头一样，在地下挤压出一条通道。

参考资料来源：百度百科-超声波

百度百科-次声波