[发明专利]一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法

说明书

本发明提供了一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法，属于真空泵性能检测技术领域。它解决如何通过对螺杆真空泵泵内压力的变化和分布状况实时数据优化真空泵结构参数提高内部性能的问题。本系统包括参数设定模块、性能参数获取模块、计算模型和评价模块。本方法包括步骤1、进行参数设定；步骤2、获取真空泵性能测试参数值；步骤3、计算极限真空度；步骤4、判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内。根据计算极限真空度和实际极限真空度的相符程度比较，在不相符时优化真空泵转子结构参数。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

技术领域

本发明属于真空泵性能检测技术领域，涉及一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法。

背景技术

螺杆真空泵是一种容积式真空泵，是通过两个能够实现啮合的螺杆在内腔内做同步异向转动，进而产生吸气和排气作用的抽气设备。螺杆真空泵作为真空环境的动力源，直接影响整个环境的稳定性和可靠性，因此，对于螺杆真空泵性能的研究，是一个尤为重要的课题。对于螺杆真空泵而言，螺杆型线设计、冷却结构、腔内温度、腔内压力等，很多因素都影响着螺杆真空泵的性能，而各参数之间又是相互关联，互相具有影响的，因此，如何得出各参数的准确数据，便显得十分关键。

现有常规的螺杆真空泵结构大同小异且性能测试，如中国专利文献公开的罗茨真空泵性能测试系统及其测试方法(授权公告号：CN105736349A)，包括测试包括测试罩和罗茨真空泵，罗茨真空泵抽气端连接到测试罩，罗茨真空泵的排气端分别连接到回流调节阀和真空调节阀一端，回流调节阀另一端通过流量计连接到测试罩，真空调节阀另一端连接到维持真空泵，可以适应各种抽气量的罗茨真空泵。该发明对螺杆真空泵泵内压力数据的获取，都是通过测量螺杆真空泵进气口、出气口的压力数值，再依靠理论方程来进行推导，以获取泵内压力的分布、变化规律。然而，这样得出的数据只是一个理论值，和实际值还是会存在一些偏差，因此会影响到真空泵性能研究的准确性和可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法。该系统和方法解决了如何通过对螺杆真空泵泵内压力的变化和分布状况实时数据优化真空泵结构参数并提高内部性能的问题。

本发明通过下列技术方案来实现：一种螺杆真空泵内部性能测试系统包括：

参数设定模块，用于输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

性能参数获取模块，通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

计算模型,根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

评价模块，判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值绝对值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

本系统通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型得到计算极限真空度，对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，即判断计算极限真空度和实际极限真空度的差值绝对值是否落入到设定范围内，如果判断计算极限真空度和实际极限真空度的相符则确定当前真空泵转子结构参数，稳定真空泵的性能指标，如果不相符则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算直到计算极限真空度和实际极限真空度相符。最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。