隔膜式真空泵的真空度等級(jí)是通過級(jí)數(shù)(Stage)來劃分的,級(jí)數(shù)越高,其能達(dá)到的極限真空度就越高。這個(gè)等級(jí)直接決定了泵的抽氣能力和適用場(chǎng)景。
一、真空度等級(jí)與級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系
隔膜泵的真空度等級(jí)通常分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí),它們通過串聯(lián)多個(gè)泵頭來實(shí)現(xiàn)逐級(jí)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(jí)數(shù)如何影響真空度?
隔膜泵的真空度等級(jí)并非簡(jiǎn)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(jí)壓縮的限制:?jiǎn)渭?jí)隔膜泵在排氣沖程結(jié)束時(shí),泵腔內(nèi)總會(huì)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(gè)吸氣沖程中,這部分氣體會(huì)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(jí)串聯(lián)的優(yōu)勢(shì):多級(jí)泵通過將兩個(gè)或多個(gè)泵頭串聯(lián)起來工作。第一級(jí)泵將氣體壓縮后,不是直接排入大氣,而是排入第二級(jí)泵的進(jìn)氣口。這樣,第一級(jí)泵工作時(shí)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(shí)更低的入口壓力。第二級(jí)泵再對(duì)第一級(jí)泵排出的氣體進(jìn)行進(jìn)一步壓縮,以此類推,逐級(jí)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(jí)選擇隔膜泵?
選擇隔膜泵時(shí),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(gè)數(shù)量級(jí)”的原則,以確保泵能穩(wěn)定、高效地工作。
- 一級(jí)泵:適用于真空抽濾、簡(jiǎn)單的真空干燥、脫氣等對(duì)真空度要求不高的應(yīng)用 。
- 二級(jí)泵:是實(shí)驗(yàn)室的“萬(wàn)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(jí)/四級(jí)泵:適用于對(duì)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(jí)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(shí)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(dòng)水平等因素 。
