微型真空泵的可靠性问题

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微型真空泵是电动薄膜泵的一种,其工作原理是电机带动薄膜往复运动,在泵的进出口安装有单向阀。泵腔容积往复变化,将流体不断地吸入和压出。根据用途不同,常又被称为微型气泵、微型水泵、采样泵等。微型薄膜泵效率高、运动机构与输送介质完全隔离、非动密封,无泄漏、体积小、重量轻、具有自吸能力、不怕空转、无需润滑保养、噪音低。它作为微型水泵使用时,无需灌泵,既能抽气又能抽水,不怕干转。

    产品的可靠性是元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。一定的时间是可靠性的核心问题。不谈时间就无从谈起可靠性。随着使用时间的延长,产品的可靠性会降低,进而需要修理或更换。一定的条件通常是指使用条件、维护条件、环境条件,这些条件对产品的可靠性有直接影响。指定功能是我们判定

产品可靠性和失效的基本依据。所谓能力或可能性是对产品可靠性的判断,需要定量的分析。对于一批产品,不能只看一个产品,要看一定数量产品的统计数据,通常用概率数值表示,如可靠度、失效率等。

    研究产品可靠性常用的尺度如下。可靠度函数可用时间 t 的函数表示,表示为Rt)=P(T>t),其中t为规定的时间,T表示产品的寿命。 R(t)描述了产品在(0t)时间内完好的概率,且R(0)=1R+)=0。失效率是工作到某时刻尚未失效的产品,在该时刻后单位时间内发生失效的概率。一般记为λ,它也是时间t的函数,故也记为λ(t),称为失效率函数,有时也称为故障率函数或风险函数。按上述定义,失效率是在时刻t尚未失效产品在t+t的单位时间内发生失效的条件概率。平均寿命是一批产品从开始使用到发生故障或失效的平均时间。微型真空泵作为不可修复的产品,其寿命是指产品发生失效前的工作时间。可靠寿命是一批产品在相应的可靠度下,从开始使用到发生故障的时间。

    实践证明大多数设备的故障率是时间的函数,典型故障曲线又称为浴盆曲线(Bathtub curve,失效率曲线)。将失效率作为产品的可靠性特征值,它是以使用时间为横坐标,以失效率为纵坐标的一条曲线。该曲线两头高,中间低,所以称为“浴盆曲线”。曲线可划分为三个阶段:早期故障期,偶然故障期,严重故障期。浴盆曲线表示了产品的整个寿命周期内其可靠性变化的规律。产品在开始使用时,失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低,早期故障期失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程中的缺陷造成的。为了缩短这一阶段的时间,产品应在投入运行前进行试运转,以便及早发现、修正和排除故障;或通过试验进行筛选,剔除不合格品。偶然失效期的失效率较低,且较稳定,偶然失效主要原因是质量缺陷、材料弱点、环境和使用不当等因素引起。耗损失效期的失效率随时间的延长而急速增加, 主要由磨损、疲劳、老化和耗损等原因造成。

    微型气泵可靠性工程的具体步骤为:1、通过试验或使用,发现薄弱环节;2、研究导致这些薄弱环节的主要内外因素;3、研究影响系统可靠性的机理及其规律;4、针对分析得到的问题原因,在技术上、组织上采取相应的改进措施,并定量地评定和验证其效果;5、完善产品的设计、制造工艺。

    微型真空泵的优点尤其是无污染性、自吸性使其在仪器仪表行业得到了广泛运用。仪器仪表中使用的微型泵流量多在每分钟数十升以下,有的甚至低至每小时几十毫升,寿命从数百小时至数千小时不等。目前低端的微型真空泵市场基本被国内产品占领。国产低端微型真空泵质量不高,主要依靠价格竞争,多使用在要求不高的场合。质量优异的高端微型真空泵有德国、美国等进口品牌和国产“气海”品牌。作为国内研发最早的领军企业。“气海”的可调速微型泵采用了先进的无刷电机和高品质的长寿命部件,品质足以抗衡进口泵。


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