TXB2016.2

根据不同用途，微型真空泵常常也被称为微型气泵、采样泵等。它是通过电机带动薄膜进行往复运动，在泵腔内造成真空，不断吸入和压出流体。微型真空泵的优点是效率高、运动机构与输送介质完全隔离、非动密封，无泄漏、体积小、重量轻、具有自吸能力、不怕空转、无需润滑保养、噪音低。它作为微型真空水泵使用时，无需灌泵，启动后立即吸水排水，既能抽气又能抽水，不怕干转。微型真空泵的优点尤其是无污染性、自吸性使其在工业、科研、卫生、环保诸多领域特别是仪器行业得到了十分广泛的应用。目前高端领域主要有德国KNF、GAST等进口品牌和国产的“气海”品牌。

我们对微型泵的瞬时流动规律进行了深入研究，其中涉及到瞬时压力的测量问题。微型真空泵作为一种体积泵，结构特点决定了流量和压力有较大的波动，这种波动性会影响泵的效率、噪声等。对于这种高频率的信号，选择测量手段不仅应考虑量程、精度，还要考虑响应能力、固有频率等因素。实际的测试系统不可能象理想的系统那样在无限宽的频率对输入的信号完全不失真地复现。如果测试系统的频宽上限低于被测信号的频率，会使输入信号中的某些成分被滤掉带来误差。如果被测信号是谐波信号，选用的测量系统的固有频率最好高出被测谐波信号频率的5到10倍。如果被测信号是一般的具有复杂波形的周期信号，可以分解为一个基波和多个高次谐波组成。在工程实际中，可以将最高的谐波频率作为复杂波形周期信号的最高变化频率。不失真测试的条件是测试系统的固有频率高出上述最高谐波频率的5到10倍。测量设备的固有频率也不是越高越好，如果测量设备固有频率过高，被测信号中混杂的干扰信号也会有响应。

普通压力表由弹簧管、传动机构等元件组成机械震荡环节，此环节的元件质量相对较大而弹簧刚度相对较小使固有频率较低，所以无法胜任测量动态的压力变化。如果压力波动造成直读式压力表指针振动，干扰准确读数，可以在压力表前安装阻尼元件，减小甚至消除振动。为了研究微型真空泵的压力波动，选择了特殊的压力传感器。压力传感器是将传感元件微小的应变转换成为电信号，如电压、电流、电阻、电感、电容、频率等。压力传感器具有高的固有频率、极短的上升时间和宽广优良的响应频带，以保证足够的动态测压精度，能在很大的带宽范围内按比例复现输入的被测信号。精度是压力传感器的重要的指标，精度越高，其价格越昂贵。压力传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽。压力传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。

在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。实际上任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。在压力传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的干扰信号。压力传感器稳定性也很重要。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此要根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。在超过使用期后，在使用前应重新进行标定。在要求压力传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的压力传感器稳定性要能够经受住长时间的考验。温度对压力传感器影响较大，应安装在温度波动小的地方。测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣。测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，以便积累的液体容易注入流程管道中。要避免腐蚀性介质，防止渣滓在导管内沉积。正确地选择和使用压力传感器才能得到良好的测试效果。