真空系统是真空冻干机的重要组成部分之一，一般包括旋片式真空泵或干泵和罗茨泵加速抽真空。
真空系统通过不锈钢管路与冷凝器连接，在靠近冷凝器的位置处安装有气动蝶阀，将冷凝器与真空系统隔开。
真空系统的作用是建立真空，给冰的升华制造环境和条件。真空系统的真空度的高低直接影响制品的升华速率，真空系统要求其自身具有较低的泄漏率。真空控制的精度直接影响到制药工艺的运行。
真空冻干机的真空系统主要部件：
1.旋片式真空泵
转子以一定的偏心装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个（或两个以上）旋片。当转子旋转时，旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触。
旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。它是利用油类密封各运动部件之间的间隙，减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置，故又称气镇式真空泵。
2.干式真空泵
工作原理和旋片式真空泵工作原理相同，通过容积的变化来实现吸排气。干泵的容积变化通过螺杆式、爪式等来改变的，并且不需要油来密封。但大多干泵的极限真空达不到使用要求，只能通过配合罗茨泵使用才能达到效果。
3.罗茨泵
也叫机械增压泵，是一种旋转式容积真空泵，二个8字型转子与泵腔保持一定的间隙，通过一对同步反向旋转齿轮使二个转子在泵腔内旋转时互相不接触并保持一定间隙。
罗茨泵工作时，由于转子和泵腔、转子和转子之间有一定的间隙（0.1-0.15mm），互相不接触，允许转子高速转动，具有很大的抽速。但一般不能直接抽大气压。部分品牌的泵由于特殊的设计，可以在大气压下启动。但出于对泵的保护，一般还是采用延时启动。
4.真空测量装置
真空规管（电阻式真空计），属于皮拉尼（Pirani)真空计，可以直接输出2-10V的直流电压。通过其电路设计和程序确定，确保输出的直流电压和真空度指示值一一对应，在触摸屏直接显示出真空度的读数。现在触摸屏能显示的读数为0.1-999.9Pa。另外，该规管既能承受负压力也能承受正压力。
5.油过滤器
真空泵油过滤器脏了应更换，有的真空泵上装有指示仪表。过滤器畅通时，仪表指示在绿色区域；如被污物堵塞，仪表指在橙色和红色区域；当指示在红色区域时，表示需要更清洗或更换真空泵油过滤网。
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