三種實驗室常見真空泵的工作原理

   真空泵是用來抽取空氣，提供真空環(huán)境的實驗室常用儀器。目前，實驗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，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，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)相對葉片作相對運行，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)運行。隨著葉輪穩(wěn)定轉(zhuǎn)動．每個容積輪反復(fù)變化．使吸、排氣過程繼續(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(對縮壓過程)，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(對應(yīng)一定的水環(huán)厚度)實際工作水溫和配氣孔布置是幾個主要影響因素．對抽氣量、工作效率和壓縮比(包括可達真空度)起決定性作用。

循環(huán)水式真空泵分兩頭、四頭、五頭等。一臺儀器可以同時滿足多項抽真空操作，大大節(jié)省了空間，時間。

二、隔膜真空泵的工作原理：

    隔膜真空泵是一種干式運行、真空度相對不高的真空泵。其工作原理是通過往復(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，對氣體并不能實現(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，長時間、高真空的使用要求對隔膜的材料和其相關(guān)部件的設(shè)計提出了更高的要求，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。

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，是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為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)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，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)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)，達到連續(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。