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测量玻璃毛细漏孔漏率计算公式

作者:admin时间:2025-06-16 14:16:366988 次浏览

信息摘要:

    为了实现泄漏检测的量化,必须使用标准漏孔对检漏仪进行校准。这种标准漏孔必须满足所需的范围,并能够承受超过8kgf/cm²的压力。最常用的标准漏孔是玻璃毛细管漏孔。然而,外国制造商仅向用户提供特定气体的校准曲线,而不是计算公式。

    通过理论推导和实验验证,我们为不同气体和各种尺寸的毛细管漏孔建立了Q-P关系曲线,为在泄漏检测中正确使用毛细管漏孔提供了理论基础。

测量玻璃毛细漏孔漏率计算公式.png

毛细管漏孔的原理和理论漏率

    毛细管漏孔的原理涉及将玻璃毛细管拉制成特定的內径(d)和长度(L),以实现一定的流导。在特定的压差和环境温度下,特定校准气体的漏率(Q)是恒定的。

    理论漏率计算首先需要确定管道在L/D≥20的情况下是一个长圆形截面的管道。流动状态包括湍流、粘性流、分子流和过度流。由于湍流发生在高压和高流速条件下,并且考虑到这种毛细管漏孔的漏率相对较小,因此可以排除湍流。

    以下分析将考虑在两种压力条件下的漏率理论计算公式:P1为大气压和P1为真空。

    当P1为大气压时:

    首先,需要确定在这种压力下气体通过毛细管漏孔的流动状态。以20°C的空气为例,对于差压为0.1MPa且漏率范围为(3×10⁻⁷Pa·m³/s至10⁻⁵Pa·m³/s)的毛细管漏孔,其內径(D)范围为6×10⁻⁴cm至1.5×10⁻³cm。在6.0×10⁻¹cm·torr至1.5cm·torr的压力梯度下,大于5.0×10⁻¹cm·torr,满足粘性流的条件。基于长圆形截面管道在粘性流条件下的流导公式(公式1),推导出漏率计算公式(公式2)。

    c=(πD⁴)/(128ηL)×P=(πd⁴)/(128ηL)×(P₂+P₁)/2

    漏率计算公式:Q=(πD⁴)/(128ηL)×P=(πd⁴)/(128ηL)×(P₂+P₁)×(P₂-P₁)/2=(πD⁴)/(128ηL)×(P₂²-P₁²)/2