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本文對(duì)容積真空泵的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作了評(píng)述，提出了一些新的看法和建議，在如何按照國(guó)情、貫徹執(zhí)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方面，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中不夠完整、不夠確切的地方提出了改進(jìn)意見(jiàn)，最后提出了考核節(jié)能效益的能效比概念和考核方法。

容積真空泵有許多產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，有的是多年未修改，有的是近些年來(lái)已進(jìn)行了修訂，但還有一些方面需要研究和探討。ISO 也發(fā)布了一些新標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)我國(guó)的具體情況進(jìn)行選擇性的貫徹。對(duì)此，根據(jù)我們多年的實(shí)踐和研究，提出一些新的看法和見(jiàn)解。

1.1、概述和定義

極限壓力的定義是：泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)罩并按規(guī)定條件工作，在不引入氣體正常工作的情況下，趨向穩(wěn)定的最低壓力。這就是說(shuō)，它是一個(gè)無(wú)限的漸近的值，就象數(shù)學(xué)中的無(wú)窮小一樣，它是一個(gè)變量，在變化過(guò)程中它永遠(yuǎn)也達(dá)不到所謂的極限和最低，是一個(gè)無(wú)法測(cè)量的值。也正如ISO 21360-2007 指出的，極限壓力是測(cè)試罩內(nèi)漸近的壓力值，它是泵可獲得的最低壓力，但沒(méi)有一個(gè)實(shí)際的測(cè)量方法或規(guī)范。因此我們通常所測(cè)得的所謂極限壓力，只不過(guò)是假定的、人為認(rèn)定的極限壓力值，因此它沒(méi)有實(shí)際意義。ISO 21360-2007提出了一個(gè)新概念—基礎(chǔ)壓力，它的定義為：真空泵和測(cè)試罩達(dá)到工作條件后，測(cè)試罩內(nèi)的壓力。又指出，通常測(cè)試罩指定位置所測(cè)得的壓力即為基礎(chǔ)壓力。我們認(rèn)為它的定義說(shuō)得不夠明白、不夠確切、也不夠全面。

我們認(rèn)為基礎(chǔ)壓力正確的定義應(yīng)為：“泵按規(guī)定條件工作，在不引入氣體的情況下，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試罩內(nèi)趨向穩(wěn)定的壓力”。它與原來(lái)的極限壓力的定義相比較，基礎(chǔ)壓力的定義中取消了關(guān)鍵的“最低”一詞，也就沒(méi)有了極限的含義，因此這是一個(gè)可以測(cè)量的值，雖然是趨向穩(wěn)定，但也已經(jīng)離穩(wěn)定不太遠(yuǎn)了。

1.2、基礎(chǔ)壓力的測(cè)量

泵按規(guī)定條件工作，在不引入氣體的情況下，至少運(yùn)轉(zhuǎn)1h (氣鎮(zhèn)泵應(yīng)預(yù)先在氣鎮(zhèn)狀態(tài)下至少運(yùn)轉(zhuǎn)1h)，每間隔30min 測(cè)量一次測(cè)試罩內(nèi)壓力，當(dāng)連續(xù)三次測(cè)量結(jié)果表明壓力不再變化，即認(rèn)為達(dá)到了基礎(chǔ)壓力，分壓和全壓的測(cè)量應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。氣鎮(zhèn)泵應(yīng)在上述測(cè)量后，完全打開(kāi)氣鎮(zhèn)閥，泵溫穩(wěn)定后重新測(cè)量氣鎮(zhèn)時(shí)的基礎(chǔ)壓力。

1.3、測(cè)量?jī)x表

分壓一直是用壓縮式真空計(jì)測(cè)量的，它的工作液是汞，考慮到環(huán)境污染，國(guó)際上非常重視限制和禁止使用汞的工作，我國(guó)最大的汞使用行業(yè)—氯堿行業(yè)已明確汞污染防治的總體規(guī)劃時(shí)間表，2021-2030 年為無(wú)汞化階段。禁止使用汞的時(shí)代終將來(lái)到，但到目前為止還沒(méi)有一種儀表可以取代它來(lái)直接測(cè)量分壓，因此這項(xiàng)工作必須抓緊進(jìn)行。在現(xiàn)階段建議用薄膜真空計(jì)(加冷阱)來(lái)測(cè)量分壓，或者是干脆取消分壓的考核和測(cè)量，因?yàn)榉謮簩?duì)用戶來(lái)說(shuō)并沒(méi)有多少實(shí)用意義，國(guó)外不少公司也已取消了分壓指標(biāo)。

全壓用薄膜真空計(jì)測(cè)量。薄膜真空計(jì)中常用的是差動(dòng)式雙電容薄膜計(jì)，它不但測(cè)量精度高，而且測(cè)量下限可達(dá)10-3 Pa。它有一個(gè)高真空基準(zhǔn)膜盒，薄膜計(jì)的示值實(shí)際上是傳感器的測(cè)量值與基準(zhǔn)膜盒相比較的結(jié)果，基準(zhǔn)膜盒由于存在著放氣和漏氣，它的真空度雖然非常緩慢、但都在不斷地下降，因此薄膜計(jì)的零位應(yīng)該經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)，尤其是對(duì)低量程的1Torr(133Pa)和0.1Torr(13Pa)的傳感器而言，它的影響更大，故基準(zhǔn)膜盒應(yīng)根據(jù)具體變化情況，及時(shí)進(jìn)行高真空處理或更換。

還有一點(diǎn)必須注意，薄膜真空計(jì)在使用中，低量程傳感器絕對(duì)不可充入大氣，即使在仃止使用期間，也必須保持在較高的真空狀態(tài)下，以免膜片產(chǎn)生永久變形，影響薄膜真空計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。熱傳導(dǎo)真空計(jì)從結(jié)構(gòu)上分析，它應(yīng)該有較好的測(cè)量準(zhǔn)確度，但市場(chǎng)上各種真空計(jì)之間相對(duì)誤差較大，即使是同一廠商生產(chǎn)的真空計(jì)之間也有類(lèi)似問(wèn)題，因此真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為使用部門(mén)必須要有校準(zhǔn)設(shè)備，定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證熱傳導(dǎo)真空計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度，才能滿足泵性能測(cè)量的要求。

2.1、體積流率與抽氣速率

抽氣速率一詞在我國(guó)已經(jīng)沿用了幾十年，嚴(yán)格地的說(shuō)，它不規(guī)范、不確切。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中早已稱為體積流率，但我國(guó)的GB/T 3163 真空技術(shù)術(shù)語(yǔ)中，前后存在矛盾。在一般術(shù)語(yǔ)中已有“體積流率”的定義，但在真空泵及有關(guān)術(shù)語(yǔ)中，又有“真空泵的抽氣速率(體積流率)”定義，雖然英譯名已為volume flow rate of a vacuum pump，但中文仍稱作抽氣速率(體積流率)，這是不嚴(yán)肅的，而且在幾乎所有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都仍采用抽氣速率，應(yīng)盡快改正為體積流率。

體積流率的定義為：按規(guī)定條件工作時(shí)，從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試罩流過(guò)的氣體流量與在測(cè)試罩指定位置測(cè)得的平衡壓力之比。

2.2、流量測(cè)量裝置

在GB/T 19956.1-2005 的附錄A 中給出的滴管流量計(jì)中，滴管直徑(mm)為1.5、3、5、10、20、…….、200；而DIN 28427—1983 中規(guī)定：滴管內(nèi)徑不得小于12mm，為什么有這樣的規(guī)定?對(duì)此我們做了不同直徑滴管測(cè)量“體積流率”的對(duì)比，如表1 所示。

表1 不同直徑滴管“體積流率”測(cè)量對(duì)比

從對(duì)比數(shù)據(jù)中可以看出，滴管內(nèi)徑1.5mm 與5mm 相比較，二者所測(cè)得的體積流率偏差最大達(dá)16%以上。而5mm 滴管與15mm 滴管相比較，則偏差不大。因此1.5mm 和3mm 二種孔徑的滴管不應(yīng)再使用，5mm 孔徑的滴管雖然偏差較小，也不建議使用。小直徑滴管產(chǎn)生偏差的原因是流動(dòng)阻力大，口徑越小、流速越大，流動(dòng)阻力越大。

當(dāng)年，我們?yōu)榱藬U(kuò)大滴管的量程，曾嘗試用汞取代變壓器油作滴管流量計(jì)的工作液，結(jié)果出現(xiàn)了更大的偏差。究其原因是汞的內(nèi)聚力太強(qiáng)了，它是一種在同種物質(zhì)內(nèi)部相鄰各部分之間的相互吸引力，是它在阻礙相鄰各部分之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此汞的流動(dòng)阻力更大。

由于滴管流量計(jì)在測(cè)量小流量方面存在一定的局限性，我們研發(fā)了一種新穎的真空滴管流量計(jì)，它既可在大氣壓狀態(tài)下使用，又可在真空狀態(tài)下使用，使它的量程向小流量方向拓展，因此可以完美解決上述問(wèn)題，詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)。JB/T 7675-2005“往復(fù)真空泵”中的流量測(cè)量裝置已太陳舊了，它不但需要一個(gè)體積龐大的儲(chǔ)氣罐，而且容積要求不小于氣缸理論抽氣容積的20 倍，也就是說(shuō)，一臺(tái)600L/s 的往復(fù)泵在測(cè)量體積流率時(shí)需配備一個(gè)2m3 以上的儲(chǔ)氣罐。此外，還需要配備連接管道、調(diào)節(jié)閥和根據(jù)不同流量所選擇的噴嘴及配套的風(fēng)管，測(cè)量中還需根據(jù)不同流量調(diào)換噴嘴和風(fēng)管。

我們認(rèn)為可以使用GB/T 13930-92“水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)氣量測(cè)定方法”中的計(jì)量噴嘴來(lái)進(jìn)行往復(fù)泵氣量的測(cè)量。在執(zhí)行GB/T13930-92 的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)由于“集束效應(yīng)”，從噴嘴中進(jìn)入的超音速氣流測(cè)試罩內(nèi)后壓力的均衡性和穩(wěn)定性較差，因此測(cè)試罩的長(zhǎng)度L 與直徑D 之比應(yīng)大于5。由于“計(jì)量噴嘴”結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量方便、有較高的準(zhǔn)確度，在容積泵體積流率的測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。

必須指出的是，計(jì)量噴嘴應(yīng)盡量避免壓力在3kPa 以下時(shí)使用，因?yàn)樵诘蛪籂顟B(tài)下噴嘴的“集束效應(yīng)”更嚴(yán)重；同時(shí)低壓狀態(tài)下開(kāi)啟的噴嘴孔徑都很小(1.5mm、2mm 等)，“附面層”(流體動(dòng)力學(xué))雖然很薄，但對(duì)小口徑的噴嘴而言，已有明顯的影響，而且這種影響很難消除。

2.3、其它

在JB/T6533 旋片真空泵和JB/T 1246 滑閥真空泵的技術(shù)要求中，規(guī)定“泵的幾何抽速應(yīng)為名義抽速的1~1.2 倍”，憶及當(dāng)時(shí)起草這一條文時(shí)，是考慮到當(dāng)時(shí)老產(chǎn)品多、規(guī)格不一，求大同、存小異，采取的臨時(shí)性規(guī)定，此后一直沿用至今。如今老產(chǎn)品都已經(jīng)淘汰，應(yīng)當(dāng)取消這一規(guī)定。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外所有容積泵的名義體積流率均為為幾何體積流率的圓整值，至于圓整值的偏差各有不同，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為不必、也不宜作具體規(guī)定。

3.1、水蒸氣容限

水蒸氣容限的定義有兩種表達(dá)， 在DIN28426-1-1983 中是：標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，氣鎮(zhèn)泵在連續(xù)工作時(shí)，被抽氣體中水蒸氣的最高入口壓力。在ISO 21360-2-2012 中是：氣鎮(zhèn)泵在連續(xù)工作時(shí)不發(fā)生凝結(jié)，被抽氣體中水蒸氣的最高入口壓力。我們認(rèn)為這兩種表達(dá)都不完整，脫離了“標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件”，測(cè)量就會(huì)產(chǎn)生很大的誤差，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致測(cè)量沒(méi)有結(jié)果；如沒(méi)有“泵內(nèi)不發(fā)生凝結(jié)”的規(guī)定，則脫離了“水蒸氣容限”的本意，測(cè)量中發(fā)生了水蒸氣的凝結(jié)，測(cè)量結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生更大的誤差，而且泵油中混雜了水將導(dǎo)致泵不能正常工作。此外，在水蒸氣容限的定義中不應(yīng)限制為氣鎮(zhèn)泵，因?yàn)椴扇∑渌胧?，例如提高泵溫?00℃，就可以抽除水蒸氣而不會(huì)在泵內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)。我們認(rèn)為水蒸氣容限的定義應(yīng)為：標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下(20℃，101325Pa)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵內(nèi)不發(fā)生凝結(jié)，所能抽除水蒸氣的最高入口壓力。

3.2、水蒸氣容許抽除量water vapour tolerance pumping load

與水蒸氣容限的定義一致，水蒸氣容許抽除量的定義為：標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵內(nèi)不發(fā)生凝結(jié)，單位時(shí)間內(nèi)能抽除的最大水蒸氣質(zhì)量流率。

水蒸氣容許抽除量：

3.3、水蒸氣容限的測(cè)量

水蒸氣容限如直接用水蒸氣來(lái)測(cè)量是非常復(fù)雜的，一是蒸氣發(fā)生器的問(wèn)題，對(duì)大中型泵而言，蒸發(fā)面積要很大，加熱功率也要很大，才能充分滿足蒸氣量的需要；二是蒸發(fā)量(水蒸氣抽除量)只能從蒸發(fā)器的水位變化來(lái)計(jì)算，不易準(zhǔn)確測(cè)量；三是可能會(huì)在泵內(nèi)引起很難察覺(jué)而不為人們所注意的凝結(jié)，從而影響水蒸氣抽除量和水蒸氣容限的測(cè)量。

我們通過(guò)多次試驗(yàn)證明，用水蒸氣直接測(cè)量會(huì)使測(cè)量過(guò)程異常困難，諸多因素都影響著測(cè)量的進(jìn)程，泵內(nèi)發(fā)生輕微的水蒸氣凝結(jié)又往往不易察覺(jué)，等到發(fā)現(xiàn)泵油(變色)中有水時(shí)，泵內(nèi)水蒸氣的凝結(jié)已經(jīng)很?chē)?yán)重了，因此國(guó)際上現(xiàn)行的水蒸氣容限的測(cè)量(標(biāo)準(zhǔn))都用空氣來(lái)取代水蒸氣，再通過(guò)換算來(lái)修正。

水蒸氣容限的測(cè)量按新制訂的GB/T ×××××—××××《真空技術(shù)容積真空泵水蒸氣容限的測(cè)量》進(jìn)行。水蒸氣容許抽除量一般不進(jìn)行測(cè)量，按公式(1)計(jì)算即可。

最低啟動(dòng)溫度對(duì)油封真空泵最為重要，因?yàn)榈蜏叵掠偷恼扯戎苯佑绊懙奖玫膯?dòng)，DIN28426-1-1976 旋轉(zhuǎn)真空泵驗(yàn)收規(guī)則第一部分：低真空和中真空范圍的滑閥真空泵和旋片真空泵，最早提出了“最低啟動(dòng)溫度”的概念，并提出，如沒(méi)有其它規(guī)定，就把12℃作為泵的最低啟動(dòng)溫度。ISO 21360-2-2012 也是如此規(guī)定。我國(guó)的幅員遼闊，南北溫差相當(dāng)大，即使在中東部地區(qū)，也很難滿足這樣的環(huán)境條件，因此我國(guó)的滑閥真空泵和旋片真空泵標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定泵的工作環(huán)境溫度為5℃~40℃，也就是說(shuō)把5℃作為泵的最低啟動(dòng)溫度。事實(shí)上根據(jù)我們數(shù)十年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，無(wú)論是滑閥真空泵還是旋片真空泵都能在5℃下正常啟動(dòng)。

我們認(rèn)為，在最低啟動(dòng)溫度這一項(xiàng)上，并非一定要遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槲覀兊臉?biāo)準(zhǔn)超過(guò)了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，要求比它高，這是容許的。在這個(gè)問(wèn)題上，世界各公司也并不統(tǒng)一，據(jù)查證：大阪真空機(jī)器制作所允許環(huán)境溫度為10℃～40℃。EDWARDS 公司nXDS 干式渦旋泵2013年樣本為10℃～40℃，GXS 工業(yè)干式泵2010 年樣本為5℃～40℃。LEYBOLD 公司2003 的樣本中，SV 和D 型為12℃～40℃和10℃～40℃。至于最低啟動(dòng)溫度的定義，我們認(rèn)為可以這樣寫(xiě)：泵至少停轉(zhuǎn)1 h 后，在入口為大氣壓的狀態(tài)下，泵能啟動(dòng)的最低環(huán)境溫度。如沒(méi)有特殊要求，一般為了5℃。

在進(jìn)行最低啟動(dòng)溫度測(cè)量時(shí)，應(yīng)使泵處于最低啟動(dòng)溫度下，泵運(yùn)轉(zhuǎn)10min 后，停止運(yùn)轉(zhuǎn)至少1h，然后在泵口敞開(kāi)的情況下，檢測(cè)泵能否正常啟動(dòng)。注意，試驗(yàn)時(shí)所用的真空泵油的粘度必須與廠商規(guī)定的泵油粘度一致，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為試驗(yàn)所用電機(jī)也必須與廠商規(guī)定的電機(jī)一致。

現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中消耗功率的定義是：在各種不同入口壓力下，用功率表測(cè)定泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后乘以其不同負(fù)荷下的效率，即為泵的消耗功率。在測(cè)試程序中規(guī)定；待泵溫平衡后，開(kāi)啟進(jìn)氣閥，使罩內(nèi)壓力由低至高，逐點(diǎn)穩(wěn)定，同時(shí)測(cè)取功率值。上述說(shuō)明，現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)量過(guò)程中根本沒(méi)有考慮到壓力變化過(guò)程中泵溫的變化，實(shí)際上壓力的變化將直接導(dǎo)致壓縮功的變化，壓縮功的變化又將使泵溫發(fā)生變化。眾所周知，在油封真空泵的消耗功率中，包含了壓縮功和摩擦功，由于泵油的粘度隨溫度變化較大，因此克服油摩擦所需要的功率也隨泵溫變化。為此我們做了H-150 泵在最大功率時(shí)泵溫對(duì)消耗功率影響的試驗(yàn)(室溫為32℃)，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：試驗(yàn)表明，H-150 泵在最大功率時(shí)，泵溫穩(wěn)定需要1.5 h 以上，泵溫(上升)變化達(dá)27℃，功率變化達(dá)0.93kW，即下降了8.25%。這一點(diǎn)在ISO 21360-2-2012 中也沒(méi)有表達(dá)清楚，它只是說(shuō)，在15min 內(nèi)測(cè)量3 次功率消耗，然后取平均值。DIN 28426 在最大驅(qū)動(dòng)功率的術(shù)語(yǔ)中表示得非常清楚，最大驅(qū)動(dòng)功率就是真空泵處于平衡溫度下，泵在最大負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)所需的消耗功率。

表2 H-150 泵最大功率時(shí)(3.3×104 Pa)的泵溫對(duì)功率的影響

我們認(rèn)為，消耗功率的測(cè)試應(yīng)在泵處于平衡溫度下進(jìn)行，也即在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)都要保證泵處于平衡溫度下。因此消耗功率的測(cè)量方法應(yīng)為：“在各種不同的入口壓力下，泵溫穩(wěn)定后，用功率表測(cè)量泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后乘以其不同負(fù)荷下的效率，即為泵的消耗功率”。功率表和電流互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)按GB/T1032-2012 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法的規(guī)定，功率表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5 級(jí)，互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2 級(jí)。

容積真空泵中過(guò)去都考核比功率，沒(méi)有特出現(xiàn)代社會(huì)的能效概念，我們認(rèn)為可以仿照家電行業(yè)，將之修改為考核能效比。容積真空泵的能效比(EER)可以定義為：額定工況和規(guī)定條件下，泵運(yùn)行時(shí)體積流率與有效消耗功率之比。它反映了單位消耗功率在泵運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)換成的體積表2 H-150 泵最大功率時(shí)(3.3×104 Pa)的泵溫對(duì)功率的影響

試驗(yàn)表明，H-150 泵在最大功率時(shí)，泵溫穩(wěn)定需要1.5 h 以上，泵溫(上升)變化達(dá)27℃，功率變化達(dá)0.93kW，即下降了8.25%。這一點(diǎn)在ISO 21360-2-2012 中也沒(méi)有表達(dá)清楚，它只是說(shuō)，在15min 內(nèi)測(cè)量3 次功率消耗，然后取平均值。DIN 28426 在最大驅(qū)動(dòng)功率的術(shù)語(yǔ)中表示得非常清楚，最大驅(qū)動(dòng)功率就是真空泵處于平衡溫度下，泵在最大負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)所需的消耗功率。

我們認(rèn)為，消耗功率的測(cè)試應(yīng)在泵處于平衡溫度下進(jìn)行，也即在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)都要保證泵處于平衡溫度下。因此消耗功率的測(cè)量方法應(yīng)為：“在各種不同的入口壓力下，泵溫穩(wěn)定后，用功率表測(cè)量泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后乘以其不同負(fù)荷下的效率，即為泵的消耗功率”。功率表和電流互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)按GB/T1032-2012 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法的規(guī)定，功率表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5 級(jí)，互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2 級(jí)。

容積真空泵中過(guò)去都考核比功率，沒(méi)有特出現(xiàn)代社會(huì)的能效概念，我們認(rèn)為可以仿照家電行業(yè)，將之修改為考核能效比。容積真空泵的能效比(EER)可以定義為：額定工況和規(guī)定條件下，泵運(yùn)行時(shí)體積流率與有效消耗功率之比。它反映了單位消耗功率在泵運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)換成的體積流率。至于怎樣來(lái)考核各種容積真空泵的能效比，則需根據(jù)各種泵的具體情況而定?；y泵、旋片泵和往復(fù)泵的能效比為最大消耗功率時(shí)的體積流率與最大消耗功率之比。濕式羅茨泵、氣冷式羅茨泵和水環(huán)泵的能效比曲線如圖1 所示，這些泵的能效比怎樣考核，還需進(jìn)一步研究和商榷。

圖1 濕式羅茨泵、氣冷式羅茨泵和水環(huán)泵的能效比曲線

8.1、測(cè)量表面的選擇

測(cè)量噪聲的聲功率首先要確定合適的測(cè)量表面，它主要由聲源的大小、形狀、安裝狀態(tài)和發(fā)聲特點(diǎn)等因素來(lái)選定。目前常用的測(cè)量表面有三種：球面、半球面和矩形平行六面體。我們真空行業(yè)執(zhí)行的“GB/T 21271-2007 真空技術(shù)真空泵噪聲測(cè)量”中采用的測(cè)量表面是矩形平行六面體，適用于形狀為矩形的泵。聲源(泵)位于一個(gè)反射面(地面)上，測(cè)量表面有五個(gè)。羅茨泵是一種特殊情況，它被機(jī)架支撐在離地面一定高度的空間，類(lèi)似于懸掛在空中，近距離內(nèi)沒(méi)有反射面；它的形狀是矩形，又不能采用球形測(cè)量面，因此應(yīng)該采用一種特殊的測(cè)量表面—全矩形平行六面體測(cè)量表面。

8.2、全矩形平行六面體測(cè)量表面

這是一種創(chuàng)新，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中都沒(méi)有采用過(guò)，在它們規(guī)定的三種設(shè)置狀態(tài)中：聲源位于地面上時(shí)，測(cè)量表面有五個(gè)；聲源緊靠二個(gè)反射面時(shí)，實(shí)際上的測(cè)量表面只有四個(gè)；聲源緊靠三個(gè)反射面時(shí)，實(shí)際上的測(cè)量表面僅只有三個(gè)。它們的基準(zhǔn)體定義為：恰好包絡(luò)聲源且終止于反射平面的最小矩形平行六面體假想表面。由于羅茨泵被支撐在離地面一定高度的空間，近距離內(nèi)沒(méi)有反射面，因此它的矩形平行六面體的六個(gè)面全部是測(cè)量表面，為與前面所述的矩形平行六面體有所區(qū)別，我們稱之為“全矩形平行六面體測(cè)量表面”。它的基準(zhǔn)體定義與矩形平行六面體的定義不一樣，應(yīng)為：恰好包絡(luò)聲源的最小矩形平行六面體假想表面。

8.3、圓柱體測(cè)量表面

ISO 3744-2010 中增設(shè)了圓柱體(cylindrical)測(cè)量表面，但從附錄D 的圖D.1 中可以看出，它的基準(zhǔn)體仍為矩形平行六面體，我們認(rèn)為根據(jù)真空泵的實(shí)際情況，應(yīng)將基準(zhǔn)體修改為圓柱體，因此我們應(yīng)在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中增設(shè)圓柱體測(cè)量表面，圓柱體測(cè)量表面適用于立式分子泵和渦旋泵等。

本文提出的新概念、新定義、新方法和一些不同的觀點(diǎn)、看法，雖然是經(jīng)我們多年研究和實(shí)踐的積累和成果，但一定還存在一些不足和需要商榷的地方，望請(qǐng)有意者不惜指正。