创新引领谋研发 凝心聚力出新品 ——系列一体化分子泵及控制器简介

一、研制背景

小型分子泵（一般指抽速小于350 L/s的分子泵产品）主要应用于表面分析、离子减薄、气体检漏和科学研究等领域。随着科学技术的发展，以分析仪器为代表的科学仪器以及其他小型真空系统对小型分子泵的需求越来越大。与一般的工业系统对真空设备的需求有所不同，仪器设备对分子泵有一些有别于其它行业的要求，比如：

体积小重量轻：许多仪器本身就是比较灵巧的，因此也就要求分子泵体积尽量小重量尽量轻。

高转速低振动：仪器用分子泵不仅要求体积小重量轻，对真空性能的要求也很高，为此其相应的转速就要求比较高，同时许多仪器对振动也特别的敏感，所以小型分子泵通过高转速满足其基本真空性能的前提下振动也要更加的优化。

低能耗低发热：集成到仪器上的分子泵许多需要从设备上直接取电，这就要求分子泵本身的功耗要低。另外，仪器用分子泵的冷却方式一般只能采取风冷的方式，为了保证分子泵的寿命同时对系统无不利影响，这就还要求分子泵运转过程中的发热量尽量的低。

其他的一些特殊要求。

然而，受限于技术水平、研制历史和品牌影响等因素，国内小型分子泵市场主要由国外分子泵品牌占据且在某些领域基本处于垄断地位。对于小型分子泵，科仪在产在销的有五款产品，分别是较早推出的F110、F150型涡轮分子泵以及最近几年推出FF110、FF70和FF25型复合分子泵，这几款产品对于完善公司产品系列，拓展小型分子泵的应用市场起到了重要的作用。但上述产品也存在一定不足，不能有效满足仪器等小型真空系统对分子泵的需求。为了进一步拓展小型分子泵的应用市场，提升公司分子泵产品市场竞争力，支撑未来发展的需求，公司决定组织研发系列一体化分子泵及其控制器，并且经过努力，成功推向市场。

二、关键技术及创新点

本次开发的系列小型分子泵主要有FF-40/25S、FF-63/70S、FF-100/110S和FF-100/300S四款分子泵产品。新开发控制器主要由驱动模块、控制功率模块和显示控制模块。

（一）“四化”即：“一体化、系列化、通用化、模块化”是本次新开发的小型分子泵产品的典型特征。

1、一体化：分子泵主体和电源驱动模块一体化设计，符合小型分子泵技术发展潮流，并能有效缩小产品的体积，便于系统集成。

最简单情况下客户只需要提供一个24V直流电源，分子泵的基本功能即能实现，为客户的使用和系统集成提供了很大的便利性。在具体的设计当中，分子泵和驱动模块的一体化连接方案也是加入了我们原创性的设计思路，两者既有机统一又相互独立：两者相互紧密结合且外形美观，同时在装配和维修的时候又保持着相互的独立性，可以实现相互不干扰。

2、系列化：同时开发三款产品，并且具有非常明显的一致性和辨识度，系列化的产品设计可以有效的提高产品研发效率，降低设计风险，有利于形成市场拓展合力。

3、通用化：系列化产品开发过程中，注重产品零部件的通用性，便于组织生产管理和售后维修服务，并能提高产品的可靠性。

4、模块化：整个产品系列开发过程中，模块化的设计思想贯穿始终，不同的电源模块可以实现相互组合和替换，分子泵主体和驱动模块既能一体化组装在一起又能方便的拆开而不相互影响。

首先，控制器按照驱动、显示、功率电源和控制分为不同的功能模块，为客户提供两种供电选择和多种控制器组合选项。控制程序根据每种泵的具体特点，设置了不同的控制参数，可以保证分子泵加减速和运行时候的最佳性能。控制器可以实现分子泵任意转速下运行，此功能目前只对内部调平衡电源开放。

其次，控制器的外形结构件选用了市场上大量存在的铝型材，然后对其表面处理和丝印文案等进行详细设计，供应商可以直接给我们提供外壳成品，这样在功能有保障的前提下既实现了成本的低廉性又兼顾了外形的美观性。

（二）性能提升功耗降低

以本次新开发的FF70S一体化分子泵为例，额定转速已经提高到了1200Hz（72000转每分钟），这是小型分子泵真空性能得以更加优化而又不增加体积的基础保证之一。同时，本次新开发的系列小型分子泵功耗有了大幅度的降低，以110L/s的分子泵为例，之前的产品在同等转速和负载的情况下功耗大概在20W左右，新的一体化分子泵功耗则只有11W左右，功耗降低了将近50%。

（三）外形更加美观

本系列产品在研发设计过程中，在保证其性能不降低的前提下，对外观造型也投入了很大的精力，进行了全新设计。在参照同类产品的基础之上，项目组对其外形结构“精雕细琢”并经过多重方案的比对，推出的产品受到大家的广泛赞誉。

系列小型一体化子泵的研制及推出，必将有力推动KYKY分子泵产品在分析仪器等行业当中的应用，必将进一步夯实中科科仪在国内分子泵领域的龙头地位。