ICS 23.160 J 78
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 40344.2—2021/ISO 21360-2:2020
真空技术 真空泵性能测量标准方法
第2部分：容积真空泵
Vacuum technology-Standard methods for measuring vacuum-pump
performancePart 2:Positive displacement vacuum pumps
(ISO 21360-2:2020,IDT)
2022-03-01实施
2021-08-20 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 40344.2—2021/ISO 21360-2 :2020
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
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符号测试方法 5.1 体积流率的测量 5.1.1 测量方法 5.1.2 流量法 5.1.3 抽气法 5.1.4 运行条件 5.2 基础压力的测量 5.3 水蒸气容限的测量 5.4 功耗的测定 5.4.1 概述 5.4.2 测量条件 5.4.3 测量步骤 5.5最低启动温度 5.6测量不确定度附录A（资料性附录） 水蒸气容限的测量附录B（资料性附录） 水蒸气容限的计算附录C（资料性附录) 水的饱和蒸气压表参考文献
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2 GB/T 40344.22021/ISO 21360-2:2020
引言
本部分规定了容积真空泵性能数据的测量方法。GB/T 40344.1 给出了真空泵性能数据测量的总体要求，本部分是对它的补充。
此处所描述的方法符合现行国家标准和国际标准中的相关规定。编制本部分的目的是将适合测量容积真空泵性能数据的方法汇总在一起。当与 GB/T 40344.1存在差异时,以本部分为准。 GB/T 40344.2—2021/ISO 21360-2:2020
真空技术真空泵性能测量标准方法
第2部分：容积真空泵
1范围
GB/T 40344 的本部分规定了容积真空泵的体积流率、基础压力、水蒸气容限、功耗和最低启动温度的测量方法，该容积真空泵是直接排大气且其基础压力通常低于 10 kPa。
本部分中,有必要使用GB/T 40344.1 中规定的方法测定体积流率和基础压力。 本部分同样适用于其他直接排大气的泵，例如牵引泵。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 40344.1一2021　真空技术　真空泵性能测量标准方法　第 1部分：总体要求（ISO 21360-21: 2020,IDT)
3术语和定义
GB/T 40344.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 ISO 和IEC维护的用于标准化的术语数据库地址如下：
ISO在线浏览平台:http：//www.iso.org/obp IEC在线浏览平台:http：//www.electropedia.org
3.1
气镇gas ballast 将气体或空气引人泵的压缩容积内。
3.2
水蒸气容限 water vapour tolerance p H20 泵内不发生凝结,可由泵传输的水蒸气压力的最大值注1：如果没有出现水蒸气凝结问题,例如泵内配有一个油水分离装置,那么认可该最高水蒸气压力。 注2：测试报告宜包含环境条件。
3.3
水蒸气抽除量 water vapour capacity 单位时间内不发生凝结可由泵传输的水的质量。 注1：测试报告宜包含环境条件。
3.4
工作容积 swept volume Vsw 一个循环周期泵传输的气体体积。
1 GB/T 40344.22021/ISO 21360-2:2020
3.5
饱和蒸气压 saturation vapour pressure ps 在封闭系统中，,某种纯化学物质的蒸气与其凝聚相(液相、固相或液固混合相)平衡时的蒸气压力。 注：对于每种物质，饱和蒸气压仅是温度的函数
3.6
饱和水蒸气温度 water vapour saturation temperature 对应某饱和水蒸气压力的温度。
3.7
压缩能量 compression energy 压缩气体体积所需的能量。
符号
4
表1中所列符号适用于本文件。
表1符号说明
符号 α PH20 K L P。 PoB P max po p? pa pB p H20 p: p To qv qvB R T。 TI T2
单位
开启排气阀的压升系数空气的相对湿度绝热指数摩尔蒸发能泵在规定转速下基础压力时的功耗泵在最大气镇状态时、规定转速下和基础压力时的功耗泵在规定转速下的最大功耗标准大气压排出气体中的空气分压大气中的水蒸气分压大气中的空气分压水蒸气容限水的饱和蒸气压温度T。时水的饱和蒸气压泵的体积流率气镇的体积流率通用气体常数：R=8.3143 对应于T。的温度环境温度泵的排气温度
%
J / mol W W W Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa m° /s m° /s J/(mol · K)
K ℃ ℃
2 GB/T 40344.2—2021/ISO 21360-2:2020
表1 (续)
符号 T20 T 2er T2s V2 VB Vsw Wad Wad,H20 Wada Wer
说明
单位 K K K m3 m3 m J J J
零流量时的排气温度用于水蒸气泵的修正排气温度与p1相关的排气饱和温度排气体积气镇工作容积工作容积绝热压缩功水蒸气绝热压缩功空气绝热压缩功泵排气温度的修正系数
5测试方法
5.1 体积流率的测量 5.1.1 测量方法
GB/T40344.1一2021的5.1、5.2和5.3中规定了体积流率的测量方法，应使用流量法或抽气法测量体积流率。如没有指出其他说明或试验安排方案，应使用GB/T 40344.1中的方法。 5.1.2流量法
体积流率的测量一般采用流量法，它能应用于所有本标准适用的泵。 对于滑阀真空泵和定片泵,测试罩的容积应≥2Vsw，Vsw是工作容积。对其他型式真空泵,测试罩
的容积应≥5Vsw。测试罩的型式应符合GB/T 40344.1 的要求。
对于变容型真空泵，如果人口法兰直径D小于测试罩的内径D，则泵的人口法兰应通过 GB/T40344.1—2021图1中的45°锥形接头转接 5.1.3抽气法
因为抽气法需要一个大的测试罩，所以抽气法适用于比较小的泵（例如：不大于 10 L/s）。测试罩容积应大于预估的最大体积流率(单位:L/s)与 120 s 的乘积。
5.1.4运行条件
泵应按试验装置图所示，连接试验设备并启动。测量前，建议泵运行直至达到其正常工作温度。转动频率(转速)偏差不应超过额定频率的士3%。
如果试验泵设有气镇装置，则应首先在无气镇状态下测量体积流率，然后再在有气镇状态下测量。 环境条件应遵照GB/T40344.1的要求。
5.2基础压力的测量
GB/T40344.1一2021的5.4中规定了基础压力的测量方法。使用与GB/T40344.1一2021第5章
3 GB/T 40344.22021/ISO 21360-2:2020
中所规定的相同试验装置来测量。首先应在无气镇状态下完成测量，然后再在有气镇状态下测量。当上述次序对测量结果无影响时，则能按随机次序测量
5.3水蒸气容限的测量
定义泵人口处最大的纯水蒸气压力为水蒸气容限。几种水蒸气容限（单位:Pa)的测量方法已被众所周知。附录 A给出了水蒸气容限测量方法的一个范例。附录B给出了水蒸气容限的公式推导。
已公布的水蒸气抽除量(单位:kg/s)也有多种不同的测量方法。水蒸气容限与水蒸气抽除量之间的一个换算范例见参考文献[1]第 331 页。
同样见参考文献[1]第329～333页和参考文献[2］第60页。 5.4功耗的测定 5.4.1概述
泵的功耗是随人口压力而变的，且与是否使用气镇而有差异。功耗宜按下列运行条件测量：有气镇和无气镇的基础压力时的功耗，以及在相应的入口压力下的最大功耗。泵在所需最大电能下运行时达到最大功耗。
注：有一些泵是不能在最大功耗下连续工作的。 5.4.2测量条件
转速宜在制造商给定的范围内。如没有规定限制，它不宜超过规定转速的士3%。 5.4.3测量步骤
在主电源和泵或者驱动装置之间安装一个电功率测量装置，用该装置测量实际功率消耗。如果泵有电子电源供电，充许使用电源滤波器。
首先,泵内注人制造商规定的润滑油，并在进气阀和气镇阀都关闭的状态下运行1 h。然后，在 15 min内测量功耗三次,这三次的平均值就是基础压力下的功耗P。。
气镇阀开启状态下,在给定的带气镇连续运行基础压力条件下,泵温度达到平衡时，测量功耗 PoB。 在 15 min 内测量功耗三次，这三次的平均值就是气镇阀打开时基础压力下的功耗PoB
此后,泵按制造商的规定运转。然后,在有代表性的工作模式(包括最大功率消耗模式)和各种转速下,测量最大功率消耗。在15 min内测量功耗三次,最大功耗 Pmax就是三次测量中的最大值。如果有指定运行范围,则在这指定范围内测量 Pmax
电流值也宜以功耗类似的方式来测量。 5.5最低启动温度
最低启动温度是在进气口通大气的状态下，使用提供的电动机，使泵能启动的最低温度。将已加注制造商规定的润滑油的泵冷却至制造商规定的最低启动温度。如果没有规定启动温度，则冷却至 12℃。在开始测量前,先测量泵的温度。如果泵上连接有电子设备,要确保水蒸气没有凝结在这些部件上。
然后启动泵,它宜在 10 min 内达到 80%的额定转速。 对于规定人口是真空状态下启动的泵,启动温度宜≤18℃。
5.6测量不确定度
测量的不确定度应按 GB/T 40344.1 的要求来测定。
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