真空計(jì)在冷媒加注中的應(yīng)用與法規(guī)要求

目前常用的冷媒（制冷劑）根據(jù)環(huán)保性、能效及法規(guī)要求，主要分為以下幾類，涵蓋傳統(tǒng)氟碳冷媒、氫氟烴（HFCs）、氫氟烯烴（HFOs）及天然冷媒：
一、氫氟烴（HFCs）
替代早期CFCs/HCFCs，無(wú)臭氧層破壞（ODP=0），但高全球變暖潛能值（GWP）。  
R134a冷媒：用途：汽車空調(diào)、商用制冷（如冰箱、冷水機(jī)）。  GWP：1430，正被逐步淘汰（歐盟已禁用新車）。  
R404A冷媒： 混合冷媒（R125/R143a/R134a），用于低溫冷凍（超市冷柜）。  GWP：3922，多國(guó)限制使用。  
R410A制冷劑： 近共沸混合冷媒（R32/R125），家用/商用空調(diào)主流。   GWP：2088，逐步被R32替代。  
R32制冷劑： - 單組分，空調(diào)替代R410A（能效更高）。  GWP：675，但具輕度可燃性（A2L安 全等級(jí)）。  

二、氫氟烯烴（HFOs） 
低GWP（＜1-10），環(huán)保替代品，部分為A2L（弱可燃）。  
R1234yf： 汽車空調(diào)替代R134a（GWP=4），歐盟強(qiáng)制使用。  需要防泄漏設(shè)計(jì)（可燃性A2L）。  
R1234ze：商用制冷、熱泵（GWP=1），替代R134a。  
R454B（HFO混合冷媒）：  替代R410A（GWP=466），空調(diào)/熱泵應(yīng)用。  零ODP、極低GWP，但需特殊安 全措施。  
R290（丙烷）：  家用空調(diào)、小型熱泵（GWP=3），A3級(jí)（高可燃）。   歐洲廣泛使用，中國(guó)逐步推廣（充注量受限）。  
R600a（異丁烷）：家用冰箱（GWP=3），需防爆設(shè)計(jì)。  
CO?（R744）：   跨臨界循環(huán)商用制冷（超市、熱泵熱水器）。  GWP=1，高壓系統(tǒng)（工作壓力達(dá)100 bar）。  
*氨（R717）：  工業(yè)制冷（冷庫(kù)、食品加工），高效但有毒（B2L級(jí)）。  

四、過(guò)渡性冷媒（HCFCs） 
逐步淘汰中，發(fā)展中國(guó)家仍有使用。  
R22： 舊式空調(diào)/制冷設(shè)備，ODP=0.05，GWP=1810，多數(shù)國(guó)家已禁用。  

五、應(yīng)用場(chǎng)景參考**  
| **冷媒類型** | **典型應(yīng)用**                | **替代方向**               |  
|--------------|-----------------------------|---------------------------|  
| R410A        | 家用/商用空調(diào)               | R32、R454B                |  
| R134a        | 汽車空調(diào)、冷水機(jī)            | R1234yf、R513A（HFO混合） |  
| R404A        | 低溫冷凍設(shè)備                | R448A（GWP=1273）、CO?    |  
| R290         | 小型熱泵、移動(dòng)空調(diào)          | 需防爆設(shè)計(jì)                |  

低GWP、高效且安 全的冷媒（如HFOs、天然冷媒）將成為主流，但需配套技術(shù)（如防泄漏、高壓系統(tǒng)）支持。選擇時(shí)需綜合評(píng)估法規(guī)、設(shè)備兼容性及成本。

在制冷系統(tǒng)中，真空計(jì)/真空規(guī)是確保冷媒（制冷劑）加注前系統(tǒng)真空度達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵工具，直接影響系統(tǒng)性能和合規(guī)性。以下是真空計(jì)在冷媒加注中的應(yīng)用要點(diǎn)及法規(guī)要求：

一、真空計(jì)在冷媒加注中的應(yīng)用

1. 抽真空階段  
    目的：移除系統(tǒng)中的空氣和水分，防止冰堵、腐蝕或冷媒污染。  
    真空度要求：通常需達(dá)到 500 microns（微米）以下約0.5 Torr），或按制造商規(guī)范。  
    設(shè)備選擇：  高精度真空計(jì)（如電容式、熱電偶式或皮拉尼真空計(jì)），量程需覆蓋1-1000 microns。  要避免使用低精度機(jī)械表（如復(fù)合壓力表），可能無(wú)法檢測(cè)微量水分或非冷凝氣體。
2. 保壓檢漏： 抽真空后關(guān)閉閥門，觀察真空計(jì)/真空規(guī)讀數(shù)是否穩(wěn)定（如30分鐘內(nèi)上升≤100 microns），確認(rèn)系統(tǒng)無(wú)泄漏。

3. 冷媒加注條件：真空達(dá)標(biāo)后，方可注入冷媒，避免非冷凝氣體影響制冷效率。

二、關(guān)鍵法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)
1. 國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)  
   ASHRAE 15：規(guī)定制冷系統(tǒng)安 全要求，包括真空檢漏程序。  
    EPA 608認(rèn)證（美國(guó)）：  
    要求使用高精度真空計(jì)（≤500 microns）進(jìn)行抽真空，防止冷媒泄漏。  
      分階段抽真空（如先抽至2500 microns，再充注干燥氮?dú)鉀_洗，抽至500 microns以下）。  
    EN 378（歐盟）：要求系統(tǒng)真空度確保無(wú)水分和不可凝氣體。
2. 冷媒類型差異  
    HFCs（如R134a、R410A）：需嚴(yán)格真空，水分含量≤100 ppm。  
    天然冷媒（如CO?、氨）：真空要求更高（如CO?系統(tǒng)需≤200 microns）。  
   可燃冷媒（R32、R290）：需額外防泄漏檢測(cè)（如氣泡檢漏或電子檢漏儀）。
3. 區(qū)域法規(guī)舉例 
   中國(guó)：GB/T 9237-2017《制冷系統(tǒng)及熱泵安 全與環(huán)境要求》參照ISO 5149。  
   日本：JIS B 8607規(guī)定真空檢漏標(biāo)準(zhǔn)。
三、操作建議與合規(guī)要點(diǎn)
1. 設(shè)備校準(zhǔn)與維護(hù)
    定期校準(zhǔn)真空計(jì)（如每年一次），確保讀數(shù)準(zhǔn)確。  
     使用前檢查傳感器是否污染（油蒸氣可能影響熱電偶計(jì)精度）。
2. 分階段抽真空  
    大系統(tǒng)建議采用“深抽真空+氮?dú)鉀_洗”循環(huán)，確保水分徹底移除。
3. 記錄與報(bào)告

    保存真空度數(shù)據(jù)及操作日志，以備環(huán)保審查（如EPA 608要求保留5年記錄）。

4. 安 全防護(hù)  

   - 真空泵需配備止回閥，防止油倒吸污染系統(tǒng)。  
   - 處理可燃冷媒時(shí)需防爆設(shè)備（如防爆真空泵）。
四、常見(jiàn)問(wèn)題與解決
真空度不達(dá)標(biāo)：可能因泄漏、真空泵能力不足或系統(tǒng)潮濕（需延長(zhǎng)抽真空時(shí)間或更換干燥劑）。  
法規(guī)處罰風(fēng)險(xiǎn)：未達(dá)標(biāo)真空操作可能導(dǎo)致冷媒泄漏罰款（如美國(guó)EPA高達(dá)罰至37,500美元/日）。

通過(guò)合規(guī)使用真空計(jì)并遵循上述標(biāo)準(zhǔn)，可確保制冷系統(tǒng)高效運(yùn)行，同時(shí)滿足環(huán)保與安 全法規(guī)要求。建議始終以制造商手冊(cè)和新法規(guī)為依據(jù)。

PIRANI皮拉尼熱導(dǎo)率真空計(jì)/真空規(guī)工作原理

1.加熱：將一個(gè)小型加熱器放置在真空室中，溫度傳感器（熱電偶或熱電堆或熱敏電阻）放置在距離加熱器已知距離處。

2.氣體導(dǎo)熱測(cè)量：當(dāng)存在氣體時(shí)，它會(huì)將熱量從加熱器中傳導(dǎo)出去。傳熱速率受氣體導(dǎo)熱系數(shù)的影響，導(dǎo)熱系數(shù)隨壓力而變化。

3.溫度差：測(cè)量加熱器和溫度傳感器之間的溫差。該差值用于計(jì)算腔室中的壓力。

PIRANI皮拉尼熱導(dǎo)率真空計(jì)應(yīng)用

• 實(shí)驗(yàn)室真空系統(tǒng)
• 氣體分析
• 環(huán)境監(jiān)測(cè)
• 冷媒加注

MEMS微機(jī)械加工皮拉尼真空計(jì)傳感器的相對(duì)低成本、小尺寸和良好的靈敏度使其成為中低真空范圍內(nèi)常規(guī)真空測(cè)量的很好選擇。相對(duì)于其他類型的真空計(jì)，它們的精度較低（讀數(shù)的5%），這限制了它們?cè)诜顷P(guān)鍵應(yīng)用中的使用。它們對(duì)反應(yīng)性氣體的敏感性意味著它們必須與工藝氣流隔離。

MEMS和燈絲皮拉尼真空傳感器的比較

MEMS微機(jī)械加工和燈絲皮拉尼真空傳感器的比較
特點(diǎn)	燈絲皮拉尼真空傳感器	MEMS皮拉尼真空傳感器
尺寸	較大	極其小且緊湊
響應(yīng)時(shí)間	中等	快
靈敏度	好	高
功耗	中等	低
制造過(guò)程	簡(jiǎn)單	復(fù)雜
成本	低	稍高
耐久性	堅(jiān)固	更堅(jiān)固
集成性	有限	易于與電子設(shè)備集成

MEMS和加熱燈絲皮拉尼真空計(jì)傳感器都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)其設(shè)計(jì)和性能特點(diǎn)適用于不同的應(yīng)用。燈絲皮拉尼傳感器以其堅(jiān)固性、寬測(cè)量范圍和成本效益而聞名，使其成為工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的理想選擇。另一方面，MEMS皮拉尼真空傳感器利用先進(jìn)的微細(xì)加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)小型化、快速響應(yīng)時(shí)間和高靈敏度，使其適用于便攜式、消費(fèi)類和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。隨著真空技術(shù)的不斷進(jìn)步，MEMS和燈絲皮拉尼真空計(jì)傳感器之間的選擇將取決于應(yīng)用的具體要求，包括尺寸、靈敏度、功耗和成本考慮。

TCD-5880皮拉尼真空規(guī)傳感器

TCD-5880真空規(guī)傳感器對(duì)薄膜中心的熱電堆的熱接點(diǎn)和芯片框架上的冷接點(diǎn)之間的熱阻進(jìn)行測(cè)量。這是通過(guò)使用加熱電阻加熱膜的中心來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由此產(chǎn)生的中心溫度升高通過(guò)6組熱電堆來(lái)測(cè)量。實(shí)際溫度升高取決于膜中心和環(huán)境之間的有效熱阻，這受到環(huán)境氣體熱阻的影響。TCD-5880真空規(guī)傳感器安裝在6引腳TO-5上金屬基座上。

TCD-5880皮拉尼真空計(jì)傳感器技術(shù)參數(shù)

@環(huán)境溫度22°C和1 V電源
尺寸：敏感元件尺寸（mm3)：2.50 x 3.33 x 0.3
尺寸：TO-5晶體管基座（mm2)：9Фx 6
針腳長(zhǎng)度（mm）：13.5
TO-5重量（g）：0.71
TO-5+帶篩網(wǎng)金屬帽+過(guò)濾器的重量（g）：1.05
輸出
在<1 mPa（V/W）的真空中：130
在100 kPa（V/W）的空氣中：30
在10 MPa（V/W）的空氣中：26
在氦氣中，100 kPa（V/W）：7
在氦氣中，10 MPa（V/W）：6.9
時(shí)間常數(shù)
空氣中（ms）：9
在真空中（ms）：36
穩(wěn)定性
短期，1天（ppm）：1
長(zhǎng)期，1年（ppm）：100
熱阻
膜（kK/W）：100
膜+空氣（kK/W）23
Max.加熱電壓
空氣中（V）：2.5
真空（V）1