Wat is het vacuümniveau en hoe wordt het gemeten in vacuümpompen?

Het vacuümniveau verwijst naar de mate van druk onder de atmosferische druk in een vacuümsysteem. Het geeft de mate van "leegte" aan, oftewel de afwezigheid van gasmoleculen in het systeem. Hier volgt een gedetailleerde uitleg over het meten van het vacuümniveau in vacuümpompen:

Het vacuümniveau wordt doorgaans gemeten met behulp van drukeenheden die het verschil weergeven tussen de druk in het vacuümsysteem en de atmosferische druk. De meest gebruikte meeteenheid voor vacuümniveau is de Pascal (Pa), de SI-eenheid. Andere veelgebruikte eenheden zijn Torr, millibar (mbar) en inch kwik (inHg).

Vacuümpompen zijn uitgerust met druksensoren of manometers die de druk in het vacuümsysteem meten. Deze manometers zijn specifiek ontworpen om de lage drukken te meten die in vacuümtoepassingen voorkomen. Er bestaan ​​verschillende soorten manometers voor het meten van vacuümniveaus:

1. Pirani-meter: Pirani-meters werken op basis van de thermische geleidbaarheid van gassen. Ze bestaan ​​uit een verwarmd element dat is blootgesteld aan een vacuümomgeving. Wanneer gasmoleculen botsen met het verwarmde element, geven ze warmte af, waardoor de temperatuur verandert. Door de temperatuurverandering te meten, kan de druk worden afgeleid, waardoor het vacuümniveau kan worden bepaald.

2. Thermokoppelmeter: Thermokoppelmeters maken gebruik van de thermische geleidbaarheid van gassen, vergelijkbaar met Pirani-meters. Ze bestaan ​​uit twee verschillende metalen draden die met elkaar verbonden zijn en een thermokoppel vormen. Wanneer gasmoleculen botsen met de thermokoppel, ontstaat er een temperatuurverschil tussen de draden, waardoor een spanning wordt opgewekt. De spanning is evenredig met de druk en kan worden gekalibreerd om de vacuümdruk te meten.

3. Capaciteitsmanometer: Capaciteitsmanometers meten de druk door de verandering in capaciteit tussen twee elektroden te detecteren die wordt veroorzaakt door de doorbuiging van een flexibel membraan. Naarmate de druk in het vacuümsysteem verandert, beweegt het membraan, waardoor de capaciteit verandert en het vacuümniveau wordt gemeten.

4. Ionisatiemeter: Ionisatiemeters werken door gasmoleculen in het vacuümsysteem te ioniseren en de resulterende elektrische stroom te meten. De ionenstroom is evenredig met de druk, waardoor het vacuümniveau kan worden bepaald. Er bestaan ​​verschillende soorten ionisatiemeters, zoals warmkathodemeters, koudkathodemeters en Bayard-Alpertmeters.

5. Baratron-meter: Baratron-meters maken gebruik van het principe van capaciteitsmanometrie, maar met een ander ontwerp. Ze bestaan ​​uit een drukgevoelig membraan dat door een kleine opening gescheiden is van een referentie-elektrode. Het drukverschil tussen het vacuümsysteem en de referentie-elektrode zorgt ervoor dat het membraan doorbuigt, waardoor de capaciteit verandert en het vacuümniveau wordt gemeten.

Het is belangrijk om te weten dat verschillende typen vacuümpompen verschillende drukbereiken kunnen hebben en specifieke drukmeters vereisen die geschikt zijn voor hun bedrijfsomstandigheden. Bovendien zijn vacuümpompen vaak uitgerust met meerdere meters om informatie te geven over de druk in verschillende fasen van het pompproces of in verschillende delen van het systeem.

Samenvattend verwijst het vacuümniveau naar de druk onder de atmosferische druk in een vacuümsysteem. Het wordt gemeten met behulp van drukmeters die specifiek zijn ontworpen voor omgevingen met lage druk. Veelgebruikte drukmeters in vacuümpompen zijn onder andere Pirani-meters, thermokoppelmeters, capaciteitsmanometers, ionisatiemeters en Baratron-meters.

\

Wat is het verschil tussen droge en natte vacuümpompen?

Droge en natte vacuümpompen zijn twee verschillende typen pompen die verschillen in hun werkingsprincipe en toepassingen. Hieronder volgt een gedetailleerde uitleg van de verschillen tussen beide:

Droge vacuümpompen:

Droge vacuümpompen werken zonder smeervloeistof of afdichtingswater in de pompkamer. Ze maken gebruik van contactloze mechanismen om een ​​vacuüm te creëren. Enkele veelvoorkomende typen droge vacuümpompen zijn:

1. Schoepenpompen: Schoepenpompen bestaan ​​uit een rotor met schoepen die in en uit gleuven in de rotor schuiven. Door de rotatie van de rotor ontstaan ​​kamers die uitzetten en krimpen, waardoor het gas kan worden verpompt. De schoepen en de behuizing zijn zo ontworpen dat ze een afdichting vormen, waardoor gas niet terug de pomp in kan stromen. Schoepenpompen worden veel gebruikt in laboratoria, medische toepassingen en industriële processen waar een gemiddeld vacuümniveau vereist is.

2. Droge schroefpompen: Droge schroefpompen gebruiken twee of meer in elkaar grijpende schroeven om gas te comprimeren en te transporteren. Terwijl de schroeven draaien, wordt het gas tussen de schroefdraden opgesloten en van de zuigzijde naar de perszijde getransporteerd. Droge schroefpompen staan ​​bekend om hun hoge pompsnelheden, lage geluidsniveaus en het vermogen om diverse gassen te verwerken. Ze worden gebruikt in toepassingen zoals de halfgeleiderindustrie, chemische processen en vacuümdestillatie.

3. Klauwpompen: Klauwpompen maken gebruik van twee rotoren met klauwvormige lobben die in tegengestelde richting draaien. Door de rotatie ontstaat een reeks uitzettende en samentrekkende kamers, waardoor gas kan worden opgevangen en verpompt. Klauwpompen staan ​​bekend om hun olievrije werking, hoge pompsnelheden en geschiktheid voor het verwerken van droge en schone gassen. Ze worden veelvuldig gebruikt in toepassingen zoals de automobielindustrie, voedselverpakking en milieutechnologie.

Natte vacuümpompen:

Natte vacuümpompen, ook wel vloeistofringpompen genoemd, werken door een vloeistof, meestal water, te gebruiken om een ​​afdichting te creëren en een vacuüm te genereren. De vloeistofring dient zowel als afdichtingsmedium als werkmedium. Natte vacuümpompen worden vaak gebruikt in toepassingen waar een hoger vacuümniveau vereist is of bij het verwerken van corrosieve gassen. Enkele belangrijke kenmerken van natte vacuümpompen zijn:

1. Vloeistofringpompen: Vloeistofringpompen hebben een waaier met schoepen die excentrisch roteren in een cilindrische behuizing. Door de rotatie van de waaier vormt de vloeistof, als gevolg van de centrifugale kracht, een ring tegen de behuizing. Deze vloeistofring zorgt voor een afdichting en naarmate de waaier draait, neemt het volume van de gaskamer af, wat leidt tot compressie en afvoer van het gas. Vloeistofringpompen staan ​​bekend om hun vermogen om natte en corrosieve gassen te verwerken, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen zoals chemische processen, olieraffinage en afvalwaterzuivering.

2. Waterstraalpompen: Waterstraalpompen gebruiken een hogesnelheidswaterstraal om een ​​vacuüm te creëren. De waterstraal zuigt gassen mee, waarna het mengsel in een venturi-gedeelte wordt gescheiden. Daar wordt het water gerecirculeerd en worden de gassen afgevoerd. Waterstraalpompen worden veel gebruikt in laboratoria en toepassingen waar een matig vacuüm vereist is.

De belangrijkste verschillen tussen droge en natte vacuümpompen kunnen als volgt worden samengevat:

1. Werkingsprincipe: Droge vacuümpompen werken zonder afdichtingsvloeistof, terwijl natte vacuümpompen een vloeistofring of water gebruiken als afdichtings- en werkmedium.

2. Smering: Droge vacuümpompen hebben geen smering nodig, omdat er geen contact is tussen bewegende onderdelen. Natte vacuümpompen daarentegen vereisen de aanwezigheid van een vloeistof voor afdichting en smering.

3. Toepassingen: Droge vacuümpompen zijn geschikt voor toepassingen waarbij een gemiddeld vacuümniveau vereist is en olievrije werking gewenst is. Ze worden veel gebruikt in laboratoria, medische omgevingen en diverse industriële processen. Natte vacuümpompen daarentegen worden gebruikt wanneer een hoger vacuümniveau nodig is of bij het verwerken van corrosieve gassen. Ze vinden toepassingen in onder andere de chemische industrie, olieraffinaderijen en afvalwaterzuivering.

Het is belangrijk om te weten dat de keuze voor een vacuümpomp afhangt van specifieke vereisten, zoals het gewenste vacuümniveau, de gascompatibiliteit, de bedrijfsomstandigheden en de aard van de toepassing.

Samenvattend ligt het belangrijkste verschil tussen droge en natte vacuümpompen in hun werkingsprincipe, smeerbehoeften en toepassingen. Droge vacuümpompen werken zonder smeervloeistof, terwijl natte vacuümpompen afhankelijk zijn van een vloeistofring of water voor afdichting en smering. De keuze tussen een droge en een natte vacuümpomp hangt af van de specifieke behoeften van de toepassing en het gewenste vacuümniveau.

Zijn er verschillende soorten vacuümpompen verkrijgbaar?

Ja, er zijn verschillende soorten vacuümpompen verkrijgbaar, elk ontworpen voor specifieke toepassingen en werkingsprincipes. Hier volgt een gedetailleerde uitleg:

Vacuümpompen worden geclassificeerd op basis van hun werkingsprincipes, mechanismen en het type vacuüm dat ze kunnen genereren. Enkele veelvoorkomende typen vacuümpompen zijn:

1. Roterende schottenvacuümpompen:

– Beschrijving: Roterende schottenpompen zijn verdringerpompen die roterende schotten gebruiken om een ​​vacuüm te creëren. De schotten schuiven in en uit gleuven in de rotor van de pomp, waardoor gas wordt ingesloten en samengedrukt om zuigkracht te creëren en een vacuüm te genereren.

– Toepassingen: Roterende schottenvacuümpompen worden veel gebruikt in toepassingen die een matig vacuüm vereisen, zoals vacuümsystemen in laboratoria, verpakkingen, koeling en airconditioning.

2. Membraanvacuümpompen:

– Beschrijving: Membraanpompen gebruiken een flexibel membraan dat op en neer beweegt om een ​​vacuüm te creëren. Het membraan scheidt de vacuümkamer van het aandrijfmechanisme, waardoor vervuiling wordt voorkomen en een olievrije werking mogelijk is.

– Toepassingen: Membraanvacuümpompen worden veel gebruikt in laboratoria, medische apparatuur, analyse-instrumenten en toepassingen waar een olievrij of chemicaliënbestendig vacuüm vereist is.

3. Scrollvacuümpompen:

– Beschrijving: Scrollpompen hebben twee spiraalvormige spoelen – één vast en één roterend – die een reeks bewegende, halvemaanvormige gaszakken creëren. Terwijl de spoelen bewegen, wordt er continu gas ingesloten en samengeperst, wat resulteert in een vacuüm.

– Toepassingen: Scrollvacuümpompen zijn geschikt voor toepassingen die een schoon en droog vacuüm vereisen, zoals analytische instrumenten, vacuümdrogen en vacuümcoating.

4. Zuigervacuümpompen:

– Beschrijving: Zuigerpompen gebruiken heen en weer bewegende zuigers om een ​​vacuüm te creëren door gas samen te persen en het vervolgens via kleppen vrij te laten. Ze kunnen hoge vacuümniveaus bereiken, maar vereisen mogelijk smering.

– Toepassingen: Zuigervacuümpompen worden gebruikt in toepassingen die een hoog vacuüm vereisen, zoals vacuümovens, vriesdrogen en de productie van halfgeleiders.

5. Turbomoleculaire vacuümpompen:

– Beschrijving: Turbopompen gebruiken snel roterende schoepen of waaiers om een ​​moleculaire stroming te creëren, waardoor continu gasmoleculen uit het systeem worden gepompt. Ze hebben doorgaans een voorpomp nodig om te functioneren.

– Toepassingen: Turbomoleculaire pompen worden gebruikt in toepassingen met een hoog vacuüm, zoals de fabricage van halfgeleiders, onderzoekslaboratoria en massaspectrometrie.

6. Diffusievacuümpompen:

– Beschrijving: Diffusiepompen werken op basis van de diffusie van gasmoleculen en de daaropvolgende verwijdering ervan door een hogesnelheidsstraal damp. Ze werken bij een hoog vacuüm en vereisen een voorvacuümpomp.

– Toepassingen: Diffusiepompen worden veel gebruikt in toepassingen die een hoog vacuüm vereisen, zoals vacuümmetallurgie, ruimtesimulatiekamers en deeltjesversnellers.

7. Cryogene vacuümpompen:

– Beschrijving: Cryogene pompen gebruiken extreem lage temperaturen om gasmoleculen te condenseren en op te vangen, waardoor een vacuüm ontstaat. Ze werken met cryogene vloeistoffen, zoals vloeibare stikstof of helium.

– Toepassingen: Cryogene vacuümpompen worden gebruikt in ultrahoogvacuümtoepassingen, zoals onderzoek in de deeltjesfysica, materiaalkunde en kernfusiereactoren.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de verschillende soorten vacuümpompen die verkrijgbaar zijn. Elk type heeft zijn eigen voordelen, beperkingen en geschiktheid voor specifieke toepassingen. De keuze van een vacuümpomp hangt af van factoren zoals het vereiste vacuümniveau, de compatibiliteit met het gas, de betrouwbaarheid, de kosten en de specifieke behoeften van de toepassing.

Bewerkt door CX 2023-12-12