關(guān)于真空濾油機(jī)中真空測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用分析

梁偉文

（中山凱旋真空科技股份有限公司，廣東 中山 528478）

真空濾油機(jī)是一種在真空狀態(tài)下對(duì)油液中的水分進(jìn)行汽化分離的一種設(shè)備，真空濾油機(jī)的測(cè)量對(duì)其工作具有十分重要的作用，它是運(yùn)用道爾頓分壓定律的工作原理，在真空的狀態(tài)下，通過對(duì)油液中的水分進(jìn)行汽化處理，分離出油液中的水分。在真空濾油機(jī)的技術(shù)要求與工作流程的過程中，對(duì)其進(jìn)行真空測(cè)量是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，濾油機(jī)的真空度環(huán)境直接影響著濾油機(jī)的工作效果，也是衡量濾油機(jī)質(zhì)量性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

1 真空測(cè)量的儀表選擇

在對(duì)真空濾油機(jī)的真空度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇合適的真空測(cè)量儀表十分重要，用作真空測(cè)量的儀表一般都將其稱為真空測(cè)量技術(shù)或者真空測(cè)量儀表，根據(jù)具體的測(cè)量效果與測(cè)量性質(zhì)，可以將其分為絕對(duì)真空計(jì)和相對(duì)真空計(jì)兩種類型。如果按照真空測(cè)量儀表的工作范圍，可以將其劃分為粗、低、高、超高以及極高真空測(cè)量技術(shù)。在對(duì)真空濾油機(jī)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果能夠運(yùn)用直接測(cè)量的物理量計(jì)算出真空壓強(qiáng)的儀表稱為真空計(jì)。在實(shí)際工作中，對(duì)真空濾油機(jī)的測(cè)量主要采用的是真空測(cè)量儀表，絕對(duì)真空計(jì)的具體測(cè)量分類及其測(cè)量范圍主要見下表1所示。在不同的情況下，我們可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量的范圍選擇合適的真空測(cè)量儀表。

根據(jù)表1的對(duì)比分析可以看出，每種真空測(cè)量儀表都有自己的測(cè)量范圍與測(cè)量精度，在不同的壓強(qiáng)范圍內(nèi)，應(yīng)該選擇不同的真空測(cè)量儀表，以保證測(cè)量的真實(shí)效果。一般情況下，真空濾油機(jī)中真空值的范圍也是在固定的范圍內(nèi)，例如粗真空(750—10Torr)和低真空(10 一10-3Torr)的有效范圍之內(nèi)，在測(cè)量時(shí)就需要選擇相應(yīng)的粗真空與低真空測(cè)量計(jì)。目前，選擇這種真空測(cè)量儀表的種類比較多，常用的儀表有熱導(dǎo)式真空計(jì)（熱偶真空計(jì)、電阻真空計(jì)）等測(cè)量儀表，它們的測(cè)試范圍都在表1中有明確的表示。在具體的生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)測(cè)量儀器的范圍，選擇合適的真空測(cè)量儀表，例如當(dāng)測(cè)量范圍在20-40Torr粗真空值時(shí)，可以選擇彈性式真空測(cè)量儀表，如果在測(cè)量20-40Torr左右真空值時(shí)，我們就可以選擇電阻真空測(cè)量儀表。

2 彈性式真空儀表的運(yùn)用

彈性式真空表是一種靜態(tài)變形式的真空測(cè)量儀表，在真空濾油機(jī)的測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，它是利用彈性材料或元件，在外界壓強(qiáng)差的作用下產(chǎn)生彈性形變的原理制成的真空測(cè)量儀器，測(cè)量的范圍為750-0.01。彈性式真空測(cè)量儀表最常見的為彈簧管式真空表，在真空濾油機(jī)中常用于測(cè)量低真空的數(shù)據(jù)。彈性式真空測(cè)量儀表的結(jié)構(gòu)如下圖1所示，它由連通真空系統(tǒng)的接頭、指針、單圈彈簧管及相關(guān)的連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在測(cè)量時(shí)，將儀表的接頭與濾油機(jī)連接在一起，這時(shí)管外受到大氣壓力的影響，而管內(nèi)為被測(cè)壓強(qiáng)，在這種管內(nèi)外壓力差的情況與作用下，使得測(cè)量儀表的彈簧發(fā)生形變，促使彈簧的末端發(fā)生位移，在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，帶動(dòng)儀表的指針旋轉(zhuǎn)，這樣通過指針移動(dòng)測(cè)量濾油機(jī)的壓強(qiáng)。

表1 真空儀表的分類與測(cè)量范圍

彈性式真空表除了彈簧式真空表之外，還有多種形式的測(cè)量儀表，根據(jù)彈性結(jié)構(gòu)元件的不同，還可以將它們分為膜片式真空表和膜盒式真空表兩種。為了保證測(cè)量的精度，彈性材料有磷青銅、披青銅等靈敏性較高的材料構(gòu)成。在真空濾油機(jī)的測(cè)量應(yīng)用中，一般選擇彈性式真空測(cè)量儀表為負(fù)壓式測(cè)量方式，例如采用-0.1～0MPa的測(cè)量范圍，在實(shí)際測(cè)量后的壓強(qiáng)為：P=101325-nPa的范圍內(nèi)，其中n為指針指向讀數(shù)的絕對(duì)值，如果指針的讀數(shù)為-0.095MPa，那么實(shí)際測(cè)量的壓強(qiáng)值為P=101325-95000=4320Pa，該壓強(qiáng)值就相當(dāng)于32Torr的值。一般情況下，彈性式的真空儀表測(cè)量范圍在0.1-0MPa，測(cè)量的精度等級(jí)范圍在0.5級(jí)-2.5級(jí)的范圍內(nèi)，在具體的應(yīng)用中一般采用的是精度為1.5等級(jí)的測(cè)量儀表。在測(cè)量的過程中，如果n讀數(shù)為0.1MPa，這時(shí)測(cè)量的實(shí)際壓強(qiáng)P=1325Pa，對(duì)真空濾油機(jī)值為相當(dāng)于10Torr。這樣當(dāng)測(cè)量值低于10Torr真空值這個(gè)范圍時(shí)，就不能準(zhǔn)確的測(cè)量，要想進(jìn)行其他的測(cè)量，就需要選擇其他合適的測(cè)量工具。

圖1 彈簧管式真空測(cè)量儀表結(jié)構(gòu)圖

3 電阻式真空儀表的運(yùn)用

電阻真空計(jì)可以有效的測(cè)量10Torr以下真空值的數(shù)據(jù)，它也稱熱電阻式真空測(cè)量儀表，它的工作原理是根據(jù)在低壓強(qiáng)下氣體分子的熱傳導(dǎo)性能、大氣壓強(qiáng)之間的原理制成的測(cè)量儀器，它的測(cè)量范圍一般在100-10Torr范圍內(nèi)。它的結(jié)構(gòu)主要由電阻式規(guī)管和測(cè)量儀器、輔助部分構(gòu)成。

（1）電阻式測(cè)量管。電阻式測(cè)量管的結(jié)構(gòu)比較簡單，一般是在管里封裝一條金屬的電阻，在電阻的兩端用靈敏的導(dǎo)線將其連接出管外。具體的結(jié)構(gòu)如下圖2所示。管外殼可用玻璃或金屬制成，為了提供真空儀表的測(cè)量精確度，電阻絲主要采用的是電阻溫度系數(shù)比較大的金屬材料如鎢、鉑、鎳等構(gòu)成。在測(cè)量的過程中，被測(cè)真空系統(tǒng)相接的電阻式測(cè)量管的電阻絲，通過電路中的電流或者電壓的變化來獲取測(cè)量值，這樣，在較低壓強(qiáng)下，電阻絲的電阻靈敏度比較高，容易取得比較大的變化，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確的讀取真空濾油機(jī)內(nèi)的真空度。

（2）測(cè)量儀器電路的構(gòu)成。由于電阻式真空測(cè)量儀表的靈敏度要求比較高，儀器的測(cè)量熱絲電阻的變化也存在著多種不同的變化，可以采用定壓式電路、定流式電路等幾種電路，一般情況下，定溫式電阻真空測(cè)量儀表應(yīng)用的比較廣泛，它的測(cè)量范圍一般在10-3-10-7內(nèi)，可以快速的測(cè)量出真空濾油機(jī)的真空度。

4 真空濾油機(jī)真空測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

圖2 電阻式測(cè)量管的結(jié)構(gòu)

在實(shí)際測(cè)量的過程中，如果對(duì)真空濾油機(jī)的測(cè)量精度要求不高，并在粗真空的范圍內(nèi)，可以選擇彈簧管式真空測(cè)量儀表，但是如果測(cè)量的要求精度高，而且測(cè)量的真空度又在低真空的范圍內(nèi)，這時(shí)我們可以選擇電阻式的真空測(cè)量儀表。以實(shí)際生產(chǎn)為例，往往會(huì)出來兩種測(cè)量的情況，一種是表針被抽到遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離-0.1MPa，這時(shí)的測(cè)量范圍超出了真空儀表的測(cè)量范圍，測(cè)量儀表無法讀取測(cè)量的真空度數(shù)值，而且指針也偏離了測(cè)量的極限范圍，就需要對(duì)表針進(jìn)行重新校驗(yàn)才能測(cè)量。另一種情況是表針的測(cè)量值接近-0.1MPa，但是沒有達(dá)到-0.1MPa，這樣讀取的真空度值也是不準(zhǔn)確的。在正常的情況下，真空濾油機(jī)的真空值為-0.1MPa，其內(nèi)的真空度在1325Pa內(nèi)，它的值在10Torr，這樣就需要選擇電阻式真空測(cè)量儀表進(jìn)行測(cè)量，而不能選擇彈簧管式真空測(cè)量儀表。

5 結(jié)語

真空濾油機(jī)的測(cè)量需要結(jié)合實(shí)際的情況選擇合適的測(cè)量儀器，通過對(duì)各種真空測(cè)量儀器的測(cè)量范圍進(jìn)行詳細(xì)的分析，在具體的測(cè)量過程中，需要選擇合適的測(cè)量儀表進(jìn)行測(cè)量，而且在測(cè)量的過程中，需要結(jié)合具體的測(cè)量儀器的情況，將電阻式真空測(cè)量儀表與彈簧管式的測(cè)量儀表結(jié)合在一起進(jìn)行測(cè)量。