日本柴田SIBATA真空泵进口迷你泵环境设备的工作原理

1. 小型干式真空泵的工作原理（以 Rocker 300 等型号为例）

这类泵的核心是产生一个稳定、洁净的真空环境。

• 动力与核心运动：电机驱动活塞在特氟龙（PTFE）材质的气缸内做高速的往复直线运动。

• “吸气-排气"循环：

1. 吸气阶段：活塞向远离进气口的方向运动时，泵腔内部容积增大，压力降低，形成负压（真空）。这个负压会通过进气口的过滤盒，将外界气体“吸入"泵腔。

2. 排气阶段：活塞运动到极限位置后反向运动，开始压缩泵腔内的气体。当腔内气体压力超过排气阀片（通常是一个柔性薄片）的弹力和外部大气压时，阀片被顶开，气体被排出到外界。

3. 活塞高速重复这一循环，持续将密闭容器内的气体抽出，直至达到泵的极限真空度。

• 关键技术特征：

• 真正的“干式"与无油：整个压缩腔室（活塞-气缸）采用自润滑的工程塑料（如PTFE），无需任何润滑油参与密封和润滑，避免了油蒸汽对实验样品和真空环境的污染，也免除了维护加油的麻烦。

• 自我保护机制：内置热保护器。如果因连续工作或进气堵塞导致电机过热，保护器会自动切断电源，待温度降低后自动恢复，保护泵的核心部件。

• 洁净进气：标准配置的进气过滤盒能有效阻挡液体和颗粒物被吸入泵内，防止损坏内部机械结构。

这类泵的目标是效率与稳定，以快速度达到并维持设定的真空度。

2. 微型空气采样泵的工作原理（以 MP-ΣN II、MP-W5P 等型号为例）

这类泵的核心是以极其精确和恒定的流量抽取气体样本，流量准确度直接决定了后续分析的准确性。

• 动力与核心运动：精密电机驱动一个或多个弹性隔膜做往复式振动。

• “泵送"过程：

1. 电机通过连杆或偏心轮机构，使隔膜发生弯曲形变。

2. 隔膜下压时，泵腔容积减小，压力升高，排出气体并关闭进气阀。

3. 隔膜上提时，泵腔容积增大，形成负压，吸入气体并关闭排气阀。

4. 有些型号采用双隔膜对向运动设计，能提供更高的输出压力和更平稳的流量。

• 核心技术——闭环恒流系统：这是采样泵与普通真空泵的本质区别。

1. 感知：内置的高灵敏度流量传感器（如热式质量流量计）实时监测流过的气体流量，并将数据反馈给控制芯片。

2. 比较：控制芯片将传感器读取的实时流量值与用户设定的目标流量值进行比对。

3. 调节：如果实时流量因采样阻力变化（如滤料负载增加）而偏离设定值，芯片会立即调整供给驱动电机的电压或脉冲频率，改变电机转速（即改变隔膜振动频率），从而精确修正流量，使其迅速回归到设定值。

4. 这个过程每秒发生成千上万次，形成一个动态的闭环反馈控制，确保在长达数小时甚至数天的采样过程中，流量波动被控制在极小的范围内（例如±5%以内）。

这类泵的目标是精确与控制，每一分钟抽取的气体体积都是可知、可控、可信的。

💎 核心差异总结

简单来说：

• 真空泵像一个短跑运动员，追求在最短时间内（抽速）达到大的压力差（真空度），它关心的是结果状态。

• 采样泵像一个马拉松配速员，追求在漫长的过程中（采样时长）保持稳定的步速（恒流），它关心的是过程精度。

为了更直观地区分，可以参考下表：