實驗室隔膜真空泵是一種專為實驗室環(huán)境設計的真空獲取設備,它通過彈性膜片的往復運動實現(xiàn)氣體的抽入與排出,核心優(yōu)勢在于無油污染、耐腐蝕性強、操作便捷,廣泛應用于真空過濾、旋轉蒸發(fā)、固相萃取、減壓濃縮等實驗場景。
其工作原理基于偏心軸驅動彈性膜片(通常為耐腐蝕橡膠或氟橡膠)做直線往復運動,使腔體容積周期性變化,配合單向閥實現(xiàn)氣體的定向流動。該設計無需任何工作介質(如油或水),徹d避免了油霧污染或液體倒灌風險,尤其適合對介質純度要求高的實驗。設備采用鋁合金壓鑄外殼,氣室經特氟倫噴涂處理,耐腐蝕性顯著提升,可穩(wěn)定處理強酸、強堿及有機溶劑蒸氣。部分高d型號(如德國KNF N820G)采用全PTFE材質流道,進一步擴展了對劇毒、易燃易爆氣體的兼容性。
實驗室隔膜真空泵其結構主要由驅動系統(tǒng)、泵頭組件、氣路系統(tǒng)及輔助部件組成,具體如下:
一、驅動系統(tǒng)
驅動系統(tǒng)是提供動力的核心,負責帶動隔膜運動,主要包括:
電機:通常為單相交流異步電機(220V)或直流電機,提供旋轉動力,轉速可通過調速器調節(jié)(部分型號支持變頻調速,控制抽速)。
減速/傳動機構:
電機旋轉運動通過偏心輪、曲軸或凸輪轉化為往復直線運動,驅動隔膜片振動。
部分型號配備齒輪減速箱,降低轉速以匹配隔膜運動頻率,減少磨損。
二、泵頭組件(核心工作單元)
泵頭是實現(xiàn)真空/壓力的關鍵,通過隔膜的周期性形變改變泵腔容積,完成吸氣和排氣,主要包括:
隔膜片:
核心彈性部件,通常由耐化學腐蝕的材料制成(如丁腈橡膠、氟橡膠、PTFE),可耐受有機溶劑、酸堿等實驗室常見介質。
一端連接傳動機構(隨其往復運動),另一端固定在泵腔邊緣,形成密封的泵腔空間。
泵腔:
隔膜片與泵頭外殼圍成的密閉腔體,容積隨隔膜運動變化:隔膜向外擴張時,泵腔容積增大,形成負壓吸氣;隔膜向內收縮時,容積減小,正壓排氣。
單向閥(止回閥):
泵腔進出口各設一個,通常為球閥或膜片閥,控制氣流單向流動:
吸氣時,進氣閥打開、排氣閥關閉,氣體從樣品端進入泵腔;
排氣時,排氣閥打開、進氣閥關閉,氣體從泵腔排出至大氣。
單向閥的密封性直接影響泵的真空度(極限真空)和抽氣效率。
三、氣路系統(tǒng)
連接泵頭與外部設備,引導氣體流動,包括:
進氣口/排氣口:
進氣口通過硅膠管連接實驗裝置(如布氏漏斗、旋轉蒸發(fā)儀),通常配備標準接口(如KF接口、寶塔接頭);
排氣口直接通大氣,部分型號加裝消音器,降低排氣噪音。
氣路管道/接頭:內部氣路由耐老化、低吸附的材料(如PP、硅膠)制成,避免氣體污染或泄漏。
四、輔助部件
外殼與減震裝置:金屬或塑料外殼保護內部部件,底部常配橡膠腳墊,減少運行時的振動和噪音。
壓力表/真空表:部分型號內置指針式或數(shù)字式儀表,實時顯示當前真空度(如-0.1MPa至0MPa)或壓力值,方便監(jiān)控工況。
過濾裝置:進氣口可加裝過濾器(如活性炭濾芯、微米級濾膜),防止樣品液體、粉塵進入泵腔損壞隔膜和單向閥。
冷卻系統(tǒng):連續(xù)高負荷運行的型號可能配備風冷散熱片,避免電機或泵頭過熱。