隔膜式真空泵的真空度等級是通過級數(shù)(Stage)來劃分的,級數(shù)越高,其能達(dá)到的極限真空度就越高。這個等級直接決定了泵的抽氣能力和適用場景。
一、真空度等級與級數(shù)對應(yīng)關(guān)系
隔膜泵的真空度等級通常分為一級、二級、三級和四級,它們通過串聯(lián)多個泵頭來實(shí)現(xiàn)逐級壓縮,從而獲得更低的極限壓力。

注: 1 mbar = 100 Pa。部分產(chǎn)品也使用毫米汞柱(mmHg)或千帕(kPa)作為單位,例如 740 mmHg ≈ 98.6 kPa ≈ 986 mbar。
二、級數(shù)如何影響真空度?
隔膜泵的真空度等級并非簡單的數(shù)字疊加,而是通過串聯(lián)泵頭實(shí)現(xiàn)的。其工作原理可以理解為:
1、單級壓縮的限制:單級隔膜泵在排氣沖程結(jié)束時,泵腔內(nèi)總會殘留一小部分無法排出的壓縮氣體,這部分空間被稱為“死腔”。在下一個吸氣沖程中,這部分氣體會重新膨脹,占據(jù)泵腔的一部分容積,從而限制了泵能達(dá)到的zui低壓力 。
2、多級串聯(lián)的優(yōu)勢:多級泵通過將兩個或多個泵頭串聯(lián)起來工作。第一級泵將氣體壓縮后,不是直接排入大氣,而是排入第二級泵的進(jìn)氣口。這樣,第一級泵工作時需要克服的背壓(出口壓力)就大大降低了,使其能夠達(dá)到比單獨(dú)工作時更低的入口壓力。第二級泵再對第一級泵排出的氣體進(jìn)行進(jìn)一步壓縮,以此類推,逐級降低壓力,最終實(shí)現(xiàn)更高的極限真空度 。
三、如何根據(jù)真空度等級選擇隔膜泵?
選擇隔膜泵時,應(yīng)遵循“設(shè)備極限真空度應(yīng)比工作所需真空度高一個數(shù)量級”的原則,以確保泵能穩(wěn)定、高效地工作。
- 一級泵:適用于真空抽濾、簡單的真空干燥、脫氣等對真空度要求不高的應(yīng)用 。
- 二級泵:是實(shí)驗(yàn)室的“萬金油”,能滿足旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、真空干燥箱、固相萃取等絕大多數(shù)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的需求 。
- 三級/四級泵:適用于對真空度要求很高的精密實(shí)驗(yàn),如為質(zhì)譜儀、掃描電鏡等高真空設(shè)備提供前級真空,或用于分子蒸餾等特殊工藝 。
重要提示:除了真空度,在選擇隔膜泵時還需考慮抽氣速率(流量)、被抽介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(以選擇耐腐蝕的材質(zhì),如PTFE涂層)以及噪音和振動水平等因素 。
