低溫泵故障對(duì)低溫泵抽氣性能的影響
低溫泵不能冷卻對(duì)低溫泵抽氣性能的影響
故障現(xiàn)象: 低溫泵的溫度不能達(dá)到12 K 左右
故障分析和排除: 檢查氦氣的壓力, 氦氣的壓力不足時(shí)會(huì)影響低溫泵的制冷效率。檢查低溫泵的溫度設(shè)定, 通常低溫泵會(huì)控制第一級(jí)冷頭的溫度在65 K 左右, 如果所設(shè)定的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于65 K, 就會(huì)引起第二級(jí)冷頭的溫度顯著升高, 從而不能降溫到12 K。
檢查氦氣管路是否鎖緊, 因?yàn)樗械暮夤苈方宇^都是高壓自密封的, 如果沒(méi)有擰緊, 自密封接頭就處于關(guān)閉狀態(tài)。檢查低溫泵的粗抽壓力, 測(cè)試低溫泵的壓力回升( ROR) , 如果粗抽壓力過(guò)高或壓力回升率過(guò)高,則表明低溫泵可能有真空泄漏, 需要使用氦氣檢漏儀進(jìn)行真空測(cè)漏。低溫泵再生時(shí), 通常會(huì)在90~180 min 以內(nèi)從室溫295 K 降到17 K。小口徑的低溫泵冷卻時(shí)間會(huì)短一些, 大口徑的低溫泵會(huì)比較長(zhǎng)。而最新式口徑為200 mm 的變頻低溫泵會(huì)在60 min 以內(nèi)達(dá)到底溫12 K 左右。當(dāng)氦氣壓力不足時(shí)會(huì)明顯降低低溫泵的效率, 延長(zhǎng)冷卻時(shí)間, 這時(shí)需要及時(shí)補(bǔ)充氦氣。補(bǔ)充氦氣時(shí)一定要嚴(yán)格按照說(shuō)明操作, 將充氣工具管路中的空氣排除干凈, 以免污染整個(gè)低溫泵系統(tǒng)。在低溫泵系統(tǒng)第一次工作之前, 一定要檢查氦氣管路的連接。
在多人安裝系統(tǒng)時(shí), 常常會(huì)忘記鎖緊某個(gè)氦氣接頭, 從而導(dǎo)致低溫泵不能制冷。如果某個(gè)壓縮機(jī)的壓力經(jīng)常降低, 就要進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的氦氣泄漏測(cè)試。通常低溫泵系統(tǒng)沒(méi)有泄漏的壓縮機(jī)可以正常工作很多年, 而不需要補(bǔ)充氦氣。低溫泵的真空系統(tǒng)如有泄漏也會(huì)引起低溫泵的溫度不能降低。這時(shí)需要檢查低溫泵的粗抽底壓和壓力回升率( ROR)的測(cè)試, 粗抽底壓多為6.67~10 Pa, ROR 的數(shù)值通常為1.33~2 Pa/min。在自動(dòng)再生的控制系統(tǒng)中會(huì)直接檢測(cè)這兩個(gè)數(shù)值, 如果檢測(cè)不能通過(guò), 系統(tǒng)會(huì)有報(bào)警信息出現(xiàn)。在帶有加熱器的低溫泵系統(tǒng)中, 會(huì)有選擇控溫的溫度值, 通常為65 K。如果這個(gè)數(shù)值設(shè)定過(guò)高也會(huì)使低溫泵不能冷卻。因?yàn)閮杉?jí)的冷頭是直接相聯(lián)的, 形成一個(gè)溫度梯度, 如果第一級(jí)冷頭的控溫太高, 會(huì)相應(yīng)地影響第二級(jí)冷頭的溫度。
低溫泵噪音對(duì)低溫泵抽氣性能的影響
(1) 低溫泵的噪音只出現(xiàn)在低溫時(shí)
故障現(xiàn)象: 低溫泵的噪音只出現(xiàn)在低溫泵處于低溫時(shí)
故障分析和排除: 低溫泵的噪音只出現(xiàn)在低溫泵處于低溫時(shí)。此時(shí)極有可能是低溫泵的氦氣受到污染, 需要進(jìn)行除污染程序。當(dāng)?shù)蜏乇锰幱?00 K 左右的高溫時(shí), 即使氦氣已經(jīng)受到污染, 也不會(huì)對(duì)低溫泵造成影響。因?yàn)榇藭r(shí)所有的氣體或油氣都處于氣體狀態(tài)。隨著低溫泵的溫度不斷降低, 一些氣體或油氣開(kāi)始凝固結(jié)冰。如果這些冰是凝結(jié)在冷頭的活塞壁上, 就會(huì)與冷頭的活塞摩擦產(chǎn)生噪音, 損壞冷頭的密封。如果這些冰凝結(jié)在冷頭活塞的頂部, 就會(huì)阻止低溫泵的馬達(dá)連桿的運(yùn)動(dòng), 最終徹底將低溫泵損壞。如果低溫泵在低溫時(shí)出現(xiàn)噪音, 應(yīng)該立刻停止低溫泵的運(yùn)行, 分析噪音的類別和原因, 否則低溫泵有可能很快損壞, 造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
(2) 低溫泵在低溫和高溫時(shí)都有噪音
故障現(xiàn)象: 低溫泵在低溫和高溫時(shí)都會(huì)有噪音出現(xiàn)
故障分析和排除: 檢查低溫泵系統(tǒng)的設(shè)置,確定壓縮機(jī)/ 控制器所需的電壓同為3 相或2相。檢查低溫泵的輸入電壓, 如果不正確, 檢查壓縮機(jī)的輸出電壓, 因?yàn)榈蜏乇玫碾娫词怯蓧嚎s機(jī)提供的。如果壓縮機(jī)的輸出電源不正確, 需要檢查壓縮機(jī)的輸入電壓是否正確, 壓縮機(jī)的電源系統(tǒng)是否有故障。如果在壓縮機(jī)和低溫泵之間裝有50 Hz 變60 Hz的變頻控制器或3 相電源變2 相電源的相位控制器, 檢查這些控制器是否有故障。檢查所有電源連接線是否正常。
低溫泵的馬達(dá)電源分三種, 單相( 150 V,150 V, 0 V) 、兩相( 150 V, 150 V, 220 V) 和三相( 150 V, 150 V, 220 V) 。在低溫泵安裝到系統(tǒng)中時(shí), 一定要檢查低溫泵所需的電源與壓縮機(jī)所提供的電源相互對(duì)應(yīng), 如果電源錯(cuò)誤, 低溫泵也會(huì)出現(xiàn)很大的噪音或根本不能運(yùn)轉(zhuǎn)。此外, 因?yàn)槲覈?guó)的電是50 Hz, 而美國(guó)是60 Hz, 不同的電源頻率會(huì)引起不同的工作速率的改變, 也可能會(huì)產(chǎn)生噪音, 這時(shí)通常會(huì)使用專業(yè)的變頻器。
