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泄漏率

泄漏率是衡量由于泄漏导致的物质（质量）流动量的指标。

在真空技术中，泄漏率定义如下：

泄漏率是指在一定时间内流过管道横截面的气体pV值与时间的比值。此处的pV值是指在相应温度下，一定量气体的压力与体积的乘积。对于给定温度下的理想气体，pV值是气体物质的量或气体质量的度量。

泄漏率取决于气体类型、压差和温度。微小漏孔通常借助氦检漏仪检测，此时主要适用以下条件：气体类型为氦气，压差1013百帕，温度20℃。这些条件也被称为"氦气标准条件"。

符号和测量单位

泄漏率通常使用符号Q或QL表示。以下是泄漏率的常用测量单位：

泄漏率为1 Pa·m³/s的定义是：在一个体积为1立方米的密封抽真空容器中，压力在1秒内升高1帕斯卡。

泄漏率与孔径的关系

以下粗略估计给出了几何孔尺寸与相关泄漏率之间的关系： 我们将假设一个直径为1mm的圆孔的大容器。容器外部是大气压，内部是真空。然后，在直径为1毫米、高度为330米的圆柱体中发现的所有气体分子都会在一秒钟内以声速（330米/秒）“落入”孔中。这对应于以下泄漏率（=每秒pV值）：

根据这一估计以及病毒和细菌的大小，可以将相应的阈值泄漏率分配给常见的术语“防细菌”和“防病毒”。

抗菌：细菌直径约0.5µm->Q<10-5Pa*m3/s

防病毒：小病毒直径约10µm->Q<10-9 Pa*m3/s

现代氦检漏仪能够检测高达5*10-13Pa*m3/s的泄漏率。根据上述估计，这对应于原子半径大小的孔径。

孔径与泄漏率的关系

从技术意义上讲，密封系统只意味着“与使用区域相对应的无泄漏”。“如果更仔细地观察，对技术系统的要求差异很大。

工厂或ISO校准

漏孔直径

≈ 1,0 mm

≈ 0,3 mm

≈ 0,1 mm

≈ 0,03 mm

≈ 0,01 mm

≈ 3 μm

≈ 1 μm

≈ 0,3 μm

≈ 0,1 μm

≈ 0,03 μm

≈ 0,01 μm

≈ 3 nm

≈ 1 nm

泄漏率 (mbar·l/s)

10² = 100  

10¹ = 10

10⁰ = 1

10⁻¹ = 0.1

10⁻² = 0.01

10⁻³  

10⁻⁴  

10⁻⁵  

10⁻⁶

10⁻⁷ 

10⁻⁸

10⁻⁹  

10⁻¹⁰

密封性描述

水流状泄漏

水流状泄漏

滴漏(如水龙头)

滴漏(如水龙头)

防水(无滴漏)

防蒸汽(冷凝)

防细菌

防燃油/防油

防病毒

气密

防病毒(高安全)

气密(高安全)

完全密封（技术极限）

气体泄漏速率 (ΔP=1bar)

≈1 cm³/s（每秒1立方厘米）

≈1 cm³/10s（每10秒1立方厘米）

≈1 cm³/100s（每100秒1立方厘米） 

≈1 cm³/16分钟

≈1 cm³/160分钟

≈1 cm³/26小时

≈1 cm³/11天

≈1 cm³/110天

≈1 cm³/3年

≈1 cm³/30年

≈1 cm³/300年

泄漏类型

根据特征的类型，泄漏分为以下几组：

· 孔泄漏（可清楚识别）

· 湍流泄漏（哨声气体泄漏）

· 层流泄漏（法兰、焊缝等可拆卸或不可拆卸连接处的泄漏）

· 分子泄漏（也称为孔隙泄漏；通过材料多晶结构中最细的孔隙或缺口泄漏）

· 虚拟泄漏（由液体蒸发或放气引起的明显泄漏）

· 冷/温泄漏（仅在极端温度负载下发生的可逆泄漏）

· 阀门泄漏或阀瓣泄漏（优先流向泄漏）

· Lambda泄漏（氦气液化时泄漏）

· 传统意义上的微小泄漏指材料特有的渗透现象