真空技术书籍,第二版

7.1.2 泄漏率

让我们以 4 升容积的自行车内胎为例。它已充气至压力为 1 bar (3 000 hPa),在无任何额外充气的情况下,30 天后最大压力损失应为 1 bar (1 000 hPa)。

在 1.3.3 中已经定义了泄漏率:(公式 1-35)。

\[Q_L=\frac{\Delta p \cdot V}{\Delta t}\]

$Q_L$ 泄漏率 [Pa m3 s-1]
$\Delta p$ 测量期间的压力变化 [Pa]
$V$ 体积 [m3]
$\Delta t$ 测量期间 [s]

或者为了说明:如果内压在 1 秒钟增加或减少 1 Pa,体积为 1 立方米容器的泄漏率是 1 Pa m3 s-1。有关与其他常用单位 的换算,请参考表 1-8 或我们的应用程序。

插入我们自行车内胎的值,然后得出允许的泄漏率

\[Q_L = \frac{1 \cdot 10^5 \mathrm{\ Pa} \cdot 4 \cdot 10^{-3} \mathrm{m}^3}{30 \cdot 24 \cdot 3,600 \mbox{s}} = 1.5 \cdot 10^{-4} \mathrm{\ Pa\ m}^3 \mathrm{s}^{-1}\]

我们发现,具有该泄漏率的自行车内胎非常紧密。通过众所 周知的气泡测试方法,可以发现这些类型的泄漏率(图 7.1)。

自行车内胎上的气泡泄漏测试

图 7.1: 自行车内胎上的气泡泄漏测试

现在,让我们以十年允许损耗 10 g 制冷剂的冰箱为例。我 们使用的制冷剂是 R134a(1,1,1,2-四氟乙烷),分子量为 102 g mol-1。因此,允许的损耗约为 224 Pa m 3。这导致允 许的泄漏率为

\[Q_L = \frac{224\mathrm{\ Pa\ m}^3}{10 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3,600 \mathrm{\ s}} = 7.1 \cdot 10^{-7} \mathrm{\ Pa\ m}^3 \mathrm{s}^{-1}\]

这些类型的泄漏率只能通过非常灵敏的测量方法(如使用质 谱法和大气中不存在的测试气体)来定位和量化。

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