Leckraten umrechnen: mbar·l/s, sccm und Helium-Luft-Äquivalente verstehen

tutorials

Kaum ein Messwert wird in so vielen Einheiten angegeben wie die Leckrate: mbar·l/s in Europa, atm·cc/s in Amerika, Pa·m³/s laut SI, sccm bei Durchflussgeräten. Der Leckraten-Umrechner (Dichtheitsprüfung) übersetzt zwischen allen – und rechnet auf Wunsch das Helium-Messergebnis in eine Luft-Leckrate um.

Die Einheiten im Überblick

Alle Leckraten-Einheiten beschreiben dasselbe: einen pV-Durchfluss (Druck × Volumen pro Zeit). Die wichtigsten Faktoren: 1 mbar·l/s = 0,1 Pa·m³/s ≈ 0,987 atm·cc/s ≈ 59,2 sccm. Wer einmal die Bezugsgrößen verstanden hat, sieht: Der Unterschied ist reine Skalierung – kritisch wird es erst beim Gasartwechsel.

Schritt für Schritt

  1. Gemessene Leckrate eingeben: Wert und Einheit vom Lecksucher, z. B. 1×10⁻⁷ mbar·l/s
  2. Zieleinheit wählen: alle gängigen Einheiten werden parallel angezeigt
  3. Gasumrechnung aktivieren: Helium → Luft, mit Wahl des Strömungsregimes
  4. Ergebnis einordnen: Der Rechner ordnet die Leckrate in typische Dichtheitsklassen ein

Die Falle: Helium ist nicht gleich Luft

Ein mit Helium gemessenes Leck lässt Luft nicht im gleichen Maß durch – und der Umrechnungsfaktor hängt vom Strömungsregime ab. Bei molekularer Strömung (kleine Lecks, Hochvakuum) skaliert der Durchfluss mit 1/√M: Luft fließt um Faktor √(4/29) ≈ 0,37 langsamer als Helium. Bei laminarer Strömung (größere Lecks) zählt die Viskosität – Luft liegt nur rund 8 % unter Helium. Dasselbe Leck, zwei verschiedene Faktoren: Bei 10⁻⁷ mbar·l/s Helium entspricht das je nach Regime 3,7×10⁻⁸ oder 9,3×10⁻⁸ mbar·l/s Luft.

Praxis-Einordnung

Faustwerte für Spezifikationen: 10⁻³ mbar·l/s hört man zischen, 10⁻⁵ ist wassderdicht, ab 10⁻⁷ gilt ein System als technisch dicht für Hochvakuum, Halbleiter-Anwendungen verlangen oft 10⁻⁹ und besser. Für Abnahmen zählt immer die im Prüfprotokoll definierte Bezugsbedingung – Gasart, Druckdifferenz und Temperatur gehören zu jeder seriösen Leckraten-Angabe dazu.