CN110360094B - 一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法，属于真空泵性能检测技术领域。它解决如何通过对螺杆真空泵泵内压力的变化和分布状况实时数据优化真空泵结构参数提高内部性能的问题。本系统包括参数设定模块、性能参数获取模块、计算模型和评价模块。本方法包括步骤1、进行参数设定；步骤2、获取真空泵性能测试参数值；步骤3、计算极限真空度；步骤4、判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内。根据计算极限真空度和实际极限真空度的相符程度比较，在不相符时优化真空泵转子结构参数。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

Description

一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法

技术领域

本发明属于真空泵性能检测技术领域，涉及一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法。

背景技术

螺杆真空泵是一种容积式真空泵，是通过两个能够实现啮合的螺杆在内腔内做同步异向转动，进而产生吸气和排气作用的抽气设备。螺杆真空泵作为真空环境的动力源，直接影响整个环境的稳定性和可靠性，因此，对于螺杆真空泵性能的研究，是一个尤为重要的课题。对于螺杆真空泵而言，螺杆型线设计、冷却结构、腔内温度、腔内压力等，很多因素都影响着螺杆真空泵的性能，而各参数之间又是相互关联，互相具有影响的，因此，如何得出各参数的准确数据，便显得十分关键。

现有常规的螺杆真空泵结构大同小异且性能测试，如中国专利文献公开的罗茨真空泵性能测试系统及其测试方法(授权公告号：CN105736349A)，包括测试包括测试罩和罗茨真空泵，罗茨真空泵抽气端连接到测试罩，罗茨真空泵的排气端分别连接到回流调节阀和真空调节阀一端，回流调节阀另一端通过流量计连接到测试罩，真空调节阀另一端连接到维持真空泵，可以适应各种抽气量的罗茨真空泵。该发明对螺杆真空泵泵内压力数据的获取，都是通过测量螺杆真空泵进气口、出气口的压力数值，再依靠理论方程来进行推导，以获取泵内压力的分布、变化规律。然而，这样得出的数据只是一个理论值，和实际值还是会存在一些偏差，因此会影响到真空泵性能研究的准确性和可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种螺杆真空泵内部性能测试系统和方法。该系统和方法解决了如何通过对螺杆真空泵泵内压力的变化和分布状况实时数据优化真空泵结构参数并提高内部性能的问题。

本发明通过下列技术方案来实现：一种螺杆真空泵内部性能测试系统包括：

参数设定模块，用于输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

性能参数获取模块，通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

计算模型,根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

评价模块，判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值绝对值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

本系统通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型得到计算极限真空度，对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，即判断计算极限真空度和实际极限真空度的差值绝对值是否落入到设定范围内，如果判断计算极限真空度和实际极限真空度的相符则确定当前真空泵转子结构参数，稳定真空泵的性能指标，如果不相符则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算直到计算极限真空度和实际极限真空度相符。最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试系统中，所述计算模型包括压力差计算单元，用于通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i-1为泵腔内第i-1级级间的压力，P_i为第i级级间的压力。通过泵内部各级间的压力计算得到压力差，能够直接得到各级间的压力比，为后续气各级间的气体质量密度提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试系统中，所述计算模型还包括气体质量密度计算单元，用于通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，ΔP_i为各级间的压力差，W为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。通过泵内部各级间的温度结合上述的压力差计算出各级间的气体质量密度，为后续各泄漏通道的气体泄漏量提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试系统中，所述计算模型还包括泄漏量计算单元，用于根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道的气体泄漏量的总和得到总泄漏量M，使用公式

进行实现，式中L^j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。通过级间的气体质量密度算出各泄漏通道j的气体泄漏量，即为每个级间存在的泄漏通道的泄漏量，为后续总泄漏量和计算极限真空度提供更精确的计算依据，同时通过汇总各泄漏通道得到的总泄漏量更接近真实数据对于泵转子结构参数的计算更加有意义，数据更加准确，使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，从而提升螺杆真空泵的性能。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试系统中，所述计算模型还包括极限真空度计算单元，用于根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速。通过实时数据计算真空泵极限真空度与实际真空度比较进行有效判断，提高内部性能数据的同时根据内部性能测试优化泵转子结构参数，最终使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，以提升螺杆真空泵的性能。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试系统中，性能参数获取模块通过在泵腔内各级间设置巡检阀和温度传感器进行实时检测得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度。通过对螺杆真空泵内部各级间的压力、温度实际抽速和实际极限真空度的数据采集实现了内腔温度、压力的多点检测，为研究真空泵内部流场机理和计算极限真空度提供了准确、有效的理论依据。

一种螺杆真空泵内部性能测试方法包括以下步骤：

步骤1、进行参数设定，输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

步骤2、通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

步骤3、根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

步骤4、判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

本方法通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型得到计算极限真空度，对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，即判断计算极限真空度和实际极限真空度的差值绝对值是否落入到设定范围内，如果判断计算极限真空度和实际极限真空度的相符则确定当前真空泵转子结构参数，稳定真空泵的性能指标，如果不相符则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算直到计算极限真空度和实际极限真空度相符。最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试方法中，其中步骤3，通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i-1为泵腔内第i-1级级间的压力，P_i为第i级级间的压力。通过泵内部各级间的压力计算得到压力差，能够直接得到各级间的压力比，为后续气各级间的气体质量密度提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试方法中，其中步骤3，通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，W为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。通过泵内部各级间的温度结合上述的压力差计算出各级间的气体质量密度，为后续各泄漏通道的气体泄漏量提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试方法中，其中步骤3，根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道的气体泄漏量的总和得到总泄漏量M，使用公式

进行实现，式中L^j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。通过级间的气体质量密度算出各泄漏通道的气体泄漏量，即为每个级间存在的泄漏通道的泄漏量，为后续总泄漏量和计算极限真空度提供更精确的计算依据，同时通过汇总各泄漏通道得到的总泄漏量更接近真实数据对于泵转子结构参数的计算更加有意义，数据更加准确，使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，从而提升螺杆真空泵的性能。

在上述的螺杆真空泵内部性能测试方法中，其中步骤3，根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速。通过实时数据计算真空泵极限真空度与实际真空度比较进行有效判断，提高内部性能数据的同时根据内部性能测试优化泵转子结构参数，最终使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，以提升螺杆真空泵的性能。

与现有技术相比，本螺杆真空泵内部性能测试系统和方法中。具有以下优点：

1、本发明通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型得到计算极限真空度，对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

2、本发明通过通过实时数据计算真空泵极限真空度与实际真空度比较进行有效判断，提高内部性能数据的同时根据内部性能测试优化泵转子结构参数，最终使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，以提升螺杆真空泵的性能。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明为控制流程图。

图中，1、参数设定模块；2、性能参数获取模块；3、计算模型；31、压力差计算单元；32、气体质量密度计算单元；33、泄漏量计算单元；34、极限真空度计算单元；4、评价模块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-2所示，本螺杆真空泵内部性能测试系统，包括

参数设定模块1，用于输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

性能参数获取模块2，通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

计算模型3,根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

计算模型3包括压力差计算单元31，用于通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i为泵腔内各级间的压力，P_i为第i级级间的压力。通过泵内部各级间的压力计算得到压力差，能够直接得到各级间的压力比，为后续气各级间的气体质量密度提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

计算模型3还包括气体质量密度计算单元32，用于通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，ΔP_i为各级间的压力差，W为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。通过泵内部各级间的温度结合上述的压力差计算出各级间的气体质量密度，为后续各泄漏通道的气体泄漏量提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

计算模型3还包括泄漏量计算单元33，用于根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道的气体泄漏量的总和得到总泄漏量，使用公式

进行实现，式中L_j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，M为总泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。通过级间的气体质量密度算出各泄漏通道的气体泄漏量，即为每个级间存在的泄漏通道的泄漏量，为后续总泄漏量和计算极限真空度提供更精确的计算依据，同时通过汇总各泄漏通道得到的总泄漏量更接近真实数据对于泵转子结构参数的计算更加有意义，数据更加准确，使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，从而提升螺杆真空泵的性能。

计算模型3还包括极限真空度计算单元34，用于根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速。通过实时数据计算真空泵极限真空度与实际真空度比较进行有效判断，提高内部性能数据的同时根据内部性能测试优化泵转子结构参数，最终使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，以提升螺杆真空泵的性能。

评价模块4，判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值绝对值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。性能参数获取模块2通过在泵腔内各级间设置巡检阀和温度传感器进行实时检测得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度。通过对螺杆真空泵内部各级间的压力、温度实际抽速和实际极限真空度的数据采集实现了内腔温度、压力的多点检测，为研究真空泵内部流场机理和计算极限真空度提供了准确、有效的理论依据。

本系统为计算机控制系统，具体通过计算机程序进行实现。本系统通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型3得到计算极限真空度，通过在真空泵的泵壳内设有多个排气孔和多个安装孔，且排气孔分别连接巡检阀，每个安装孔内设有温度传感器对真空泵进行性能测试，得到泵腔内各级间的压力P_i、泵腔内各级间的温度T、实际抽速S₀和实际极限真空度P_lim。对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，即判断计算极限真空度和实际极限真空度的差值绝对值是否落入到设定范围内，如果判断计算极限真空度和实际极限真空度的相符则确定当前真空泵转子结构参数，稳定真空泵的性能指标，如果不相符则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算直到计算极限真空度和实际极限真空度相符。最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

本螺杆真空泵内部性能测试方法，包括以下步骤：

步骤1、进行参数设定，输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

步骤2、通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

步骤3、根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i-1为泵腔内第i-1级级间的压力，P_i为第i级级间的压力。通过泵内部各级间的压力计算得到压力差，能够直接得到各级间的压力比，为后续气各级间的气体质量密度提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，M为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。通过泵内部各级间的温度结合上述的压力差计算出各级间的气体质量密度，为后续各泄漏通道的气体泄漏量提供计算依据的同时，通过各级间分别计算得到的数据更加贴近实际，数据更真实有效。使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。

根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道的气体泄漏量的总和得到总泄漏量，使用公式

进行实现，式中L^j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，M为总泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。通过级间的气体质量密度算出各泄漏通道的气体泄漏量，即为每个级间存在的泄漏通道的泄漏量，为后续总泄漏量和计算极限真空度提供更精确的计算依据，同时通过汇总各泄漏通道得到的总泄漏量更接近真实数据对于泵转子结构参数的计算更加有意义，数据更加准确，使得螺杆真空泵的内部计算更加合理，性能评估更高效。使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，从而提升螺杆真空泵的性能。

根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速。通过实时数据计算真空泵极限真空度与实际真空度比较进行有效判断，提高内部性能数据的同时根据内部性能测试优化泵转子结构参数，最终使得后续泵转子结构参数的优化导致的结构设计改善，以提升螺杆真空泵的性能。

步骤4、判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

本方法通过实时检测的螺旋真空泵内各级间的压力、泵各级间的温度和实际抽速结合当前需要检测的已知螺杆真空泵的转子结构参数通过计算模型3得到计算极限真空度，对比计算极限真空度和检测到的实际极限真空度的相符程度，即判断计算极限真空度和实际极限真空度的差值绝对值是否落入到设定范围内，如果判断计算极限真空度和实际极限真空度的相符则确定当前真空泵转子结构参数，稳定真空泵的性能指标，如果不相符则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算直到计算极限真空度和实际极限真空度相符。最终确定优化后的泵转子结构参数为确定结构。通过实时泵级间的压力、温度和抽速的检测数据优化泵转子结构参数，能有效快速的提高螺杆真空泵的内部性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，包括

参数设定模块(1)，用于输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

性能参数获取模块(2)，通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

计算模型(3),根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

评价模块(4)，判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值绝对值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

2.根据权利要求1所述的螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，所述计算模型(3)包括压力差计算单元(31)，用于通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i-1为泵腔内第i-1级级间的压力，P_i为第i级级间的压力。

3.根据权利要求2所述的螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，所述计算模型(3)还包括气体质量密度计算单元(32)，用于通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，ΔP_i为各级间的压力差，W为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。

4.根据权利要求3所述的螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，所述计算模型(3)还包括泄漏量计算单元(33)，用于根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道j的气体泄漏量的总和得到总泄漏量，使用公式

进行实现，式中L^j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，M为总泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。

5.根据权利要求4所述的螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，所述计算模型(3)还包括极限真空度计算单元(34)，用于根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速，M为总泄漏量。

6.根据权利要求1所述的螺杆真空泵内部性能测试系统，其特征在于，性能参数获取模块(2)通过在泵腔内各级间设置巡检阀和温度传感器进行实时检测得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度。

7.一种螺杆真空泵内部性能测试方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：

步骤1、进行参数设定，输入当前需检测已知的真空泵转子结构参数：转子齿顶半径、转子齿根半径、齿宽、导程、各面间隙和几何抽速；

步骤2、通过对真空泵进行性能测试，获取真空泵性能测试参数值：得到泵腔内各级间的压力、泵腔内各级间的温度、实际抽速和实际极限真空度；

步骤3、根据泵腔内各级间的压力得到级间压力比,根据级间压力比和泵腔内各级间的温度得到气体质量密度，根据气体质量密度和真空泵结构参数分析总气体泄漏量得到计算极限真空度；

步骤4、判断计算极限真空度与实际极限真空度的差值是否在设定范围内，如果不满足条件则优化真空泵转子结构参数，根据测试参数值重新循环计算，直到计算极限真空度与实际极限真空度的差值在设定范围内，则确定当前真空泵转子结构参数有效。

8.根据权利要求7所述的螺杆真空泵内部性能测试方法，其特征在于，其中步骤3，通过公式ΔP_i＝P_i-P_i-1进行压力差计算，公式中ΔP_i为各级间的压力差，P_i-1为泵腔内第i-1级级间的压力，P_i为第i级级间的压力；通过公式

得到各级间的气体质量密度，公式中ρ_i为第i级级间的气体质量密度，W为相对分子质量，R为气体普适常数，T为检测到的泵腔内各级间的温度。

9.根据权利要求8所述的螺杆真空泵内部性能测试方法，其特征在于，其中步骤3，根据真空泵转子结构参数，计算出泵腔各泄漏通道的长度、联合泵转子间隙和气体质量密度，计算出各泄漏通道j的气体泄漏量，各泄漏通道的气体泄漏量的总和得到总泄漏量，使用公式

进行实现，式中L^j为泵腔各泄漏通道的长度，δ_i为联合泵转子间隙、ρ_i为第i级级间的气体质量密度，

为各泄漏通道j的气体泄漏量，M为总泄漏量，且在不同的泄漏通道中相对速度v^j不相同，当v^j为螺杆转子与腔体相对速度，则v^j＝nS_th，其中n为螺杆转子转速，S_th为几何抽速；当v^j为阴/阳螺杆转子的相对速度，v^j＝nπ(R+r)，其中n为螺杆转子转速，R为转子齿顶半径、r为转子齿根半径。

10.根据权利要求9所述的螺杆真空泵内部性能测试方法，其特征在于，其中步骤3，根据公式

得到计算极限真空度，公式中P_lim-th为计算极限真空度，S_th为几何抽速，S₀为实际抽速，M为总泄漏量。

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