Przeliczanie wskaźników nieszczelności: mbar·l/s, sccm i ekwiwalenty hel-powietrze

tutorials

Mało która wielkość pomiarowa występuje w tylu jednostkach co wskaźnik nieszczelności: mbar·l/s w Europie, atm·cc/s w Ameryce, Pa·m³/s według SI, sccm na przepływomierzach. Przelicznik wycieków (próby szczelności) tłumaczy między wszystkimi – a na życzenie przelicza wynik helowy na wskaźnik dla powietrza.

Jednostki w skrócie

Wszystkie jednostki wskaźnika nieszczelności opisują to samo: przepływ pV (ciśnienie × objętość na czas). Kluczowe przeliczniki: 1 mbar·l/s = 0,1 Pa·m³/s ≈ 0,987 atm·cc/s ≈ 59,2 sccm. Kto raz zrozumie wielkości odniesienia, widzi: różnica to czyste skalowanie – krytycznie robi się dopiero przy zmianie gazu.

Krok po kroku

  1. Wpisz zmierzony wskaźnik: wartość i jednostkę z wykrywacza, np. 1×10⁻⁷ mbar·l/s
  2. Wybierz jednostkę docelową: wszystkie popularne jednostki wyświetlane są równolegle
  3. Włącz przeliczenie gazu: hel → powietrze, z wyborem reżimu przepływu
  4. Zaklasyfikuj wynik: kalkulator przypisuje wskaźnik do typowych klas szczelności

Pułapka: hel to nie powietrze

Nieszczelność zmierzona helem nie przepuszcza powietrza w tym samym stopniu – a współczynnik przeliczeniowy zależy od reżimu przepływu. Przy przepływie molekularnym (małe nieszczelności, wysoka próżnia) przepływ skaluje się z 1/√M: powietrze płynie wolniej od helu o czynnik √(4/29) ≈ 0,37. Przy przepływie laminarnym (większe nieszczelności) liczy się lepkość – powietrze leży tylko około 8% poniżej helu. Ta sama nieszczelność, dwa różne czynniki: 10⁻⁷ mbar·l/s helu odpowiada zależnie od reżimu 3,7×10⁻⁸ lub 9,3×10⁻⁸ mbar·l/s powietrza.

Praktyczna klasyfikacja

Wartości orientacyjne dla specyfikacji: 10⁻³ mbar·l/s słychać jako syczenie, 10⁻⁵ jest wodoszczelne, od 10⁻⁷ układ uchodzi za technicznie szczelny dla wysokiej próżni, zastosowania półprzewodnikowe wymagają często 10⁻⁹ i lepiej. Przy odbiorach zawsze obowiązuje warunek odniesienia z protokołu badań – rodzaj gazu, różnica ciśnień i temperatura należą do każdego poważnego podania wskaźnika nieszczelności.