真空发生器关键性能检测台设计与实验

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)国家气动产品质量监督检验中心 作者:毛乾晖

  该文通过对真空发生器工作原理和主要性能参数的分析,设计组装了检测真空发生器主要性能参数检测台,使用精密传感器数据采集系统进行采集,通过控制模块在电脑上能准确的读取显示,并绘制出真空发生器的排气特性和真空度—吸入流量特性曲线,更好地为产品性能的提升提供科学合理的检测数据。

  引言

  气动技术是以压缩空气作为工作介质进行能量和信号传递从而实现生产过程自动化的一门技术。随着气动技术的日益成熟,真空吸取技术作为实现自动化的一种手段在半导体及电子工业、自动搬运机械、医疗机械、食品机械、印刷与包装机械、机器人等各个工业领域得到广泛的应用。

  目前在气动自动化生产系统中常用的真空发生装置有两种:机械式真空泵和射流式真空发生器。本文主要对真空发生器的关键性能测试方法进行研究,并针对该检测方法搭建了真空发生器检测平台,为起草并申报《真空发生器》行业标准提供科学的检测手段,填补该领域多年的空白,规范市场秩序,促进产业发展。

  1、真空发生器的工作原理

  真空发生器的工作原理是利用喷嘴高速喷射压缩空气,卷吸喷嘴的出口周围的空气,从而产生真空的装置,如图1所示:

真空发生器工作原理图

图1 真空发生器工作原理图

  2、真空发生器的主要性能参数

  由原理图可以看出真空发生器的性能主要由真空度—吸入流量特性与排气特性两部分组成。真空度—吸入流量特性是指供给压力为0.5MPa的条件下,真空口处于变化的不封闭状态下,吸入流量与真空度之间的关系。排气特性则表示最大真空度、空气耗气量和最大吸入流量(真空流量)与供给压力之间的关系。如图2所示。

  其中最大真空度是指真空口被完全封闭时,真空口的真空度。空气消耗量是指喷管流出的流量(标准状态下)。最大吸入流量是指真空口向大气敞开时,从真空口吸入的流量(标准状态下)。

真空发生器的排气特性和真空度-吸入流量特性曲线示意图

图2 真空发生器的排气特性和真空度-吸入流量特性曲线示意图

  3、真空发生器检测试验台的组成

  根据真空发生器主要性能参数的检测要求完成测试系统的结构图,如图3所示。

真空发生器关键性能检测台设计与实验

图3 测试系统结构图

  图3中,A、气源;B、过滤器;C、减压阀;D、截止阀;E、电磁换向阀;F、电气压力比例阀;G、流量计;H、压力测验管;I、压力表;J、压力传感器;k、真空发生器;L、消音器;M、电气流量比例阀;N、智能控制台。气源气压经过过滤器和减压阀进行调压后通入,然后用电磁换向阀E控制气压通断。通过电脑软件,直接控制电气压力比例阀控制流经流量计G的气体压力大小。

  智能控制系统由A/D转换模块和IPC-610H测控主机构成,旨在对检测数据的采集和反馈,对各种比例阀进行命令的传送。

  5、结论

  (1)参考并设计了真空发生器关键性能检测系统的组成与原理,为进一步提升产品检测设备提供良好的理论基础;

  (2)依据原理搭建了真空发生器关键性能检测设备,并对真空发生器进行试验测量,测量结果表明,该设备具有良好的重复性,数据采集精确合理;

  (3)真空发生器关键性能检测装置的研发,为真空发生器的性能检测提供了更加直观、全面、精确、科学的检测手段,具有良好的可重复性,数据的采集精度较高,其真空度测试精度≤5%,耗气量测试精度≤5%,流量测试精度≤3%;为企业产品质量的提升、新产品的研发提供更有力技术保障。

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