Wat zijn de formules, eenheden en omrekeningen voor het opsporen van lekkages?
- Druk van een gas en drukeenheden
- Hoeveelheid gas
- Gasstroming
- Pompsnelheid
- Lekkagesnelheid
- Concentratie van het testgas
- Temperatuuraanpassing (testtemperatuurconversie)
- Drukafstelling (testdrukomzetting)
- Wijziging van gassoort
- Conversie van vloeistoflekkages naar gaslekkages
- Deelstroomverhouding
- Leeglooptijd
Druk van een gas en drukeenheden
De druk van een gas op een begrenzingswand is de oppervlaktegerelateerde normale component van de kracht die het gas op de wand uitoefent (DIN 28.400):
- Druk (p) = normale component van de kracht (FN ) per oppervlak (A)
- p = FN / A
De SI-eenheid van de druk (formulesymbool: p ) is Pascal (eenheidssymbool: Pa ). De eenheid Bar (eenheidssymbool: bar ) is ook wettelijk goedgekeurd. Veelgebruikte drukeenheden in vacuümtechnologie zijn millibar (mbar), hectopascal (hPa) of pascal (Pa)
- 1 Pa = 1 N/m²
- 1 bar = 1000 mbar = 105 Pa = 105 N/m²
- 1 mbar = 100 Pa = 1 hPa
Eenheid van kracht: 1 N(ewton) = 1 kg·m/s2
Eenheid van oppervlakte: 1 m2, 1 cm2 (1 m2 = 10.000 cm2 = 104 cm2)
Gedeeltelijke druk – totale druk
Voorbeeld voor gasmengsel: lucht
| Normale druk | pn = 1013,25 mbar |
| Normale temperatuur | Tn = 273,15 K |
| Molaire gasconstante | R = 83,145 (mbar·l) / (mol·K) |
| Molvolume van een ideaal gas | V M, n = (R·Tn / pn ) 22,414 l/mol V = 100,00 l |
| Component | Samenstelling (concentratie) | massa | Molaire massa | Molaire samenstelling | Partiële druk | |
| i | ci = γi /γ Volumepercentage (zeeniveau) |
mi = (Mi/VM, n)·V·ci g |
Ma g/mol |
γi =mi /Mi mol |
mbar | |
| 1 | N2 | 78,10 % | 97,609 | 28,013 | 3,484 | 791,87 |
| 2 | O2 | 20,90 % | 29,837 | 31,999 | 0,932 | 211,91 |
| 3 | AR | 0,90 % | 1,604 | 39,948 | 0,040 | 9,13 |
| 4 | CO2 | 0,03 % | 0,065 | 44,010 | 0,001 | 0,33 |
| 5 | H2 | < 1,0 · 1,0 -3% | 0,000 | 2,016 | 0,000 | 1,0 · 10-2 |
| 6 | Hij | 5,0 · 10-4 % | 0,000 | 4,003 | 0,000 | 5,1 · 10-3 |
| 7 | Rest | 0,07 % | ||||
| Totaal | 100,00 % | 129,116 m = Σin mi |
28,959 M = m/γ |
4,459 γ = Σen γi |
Droge lucht bij pn; Tn; V = 100 l
Hoeveelheid gas
Hoeveelheid gas
= druk x volume = p·V = pV – waarde
Eenheid: mbar·l
Vergelijking van toestand voor ideale gassen
p·V = (m/M)·(R·T)
Legenda:
- p = de druk waarmee het gas onder druk is gebracht (gasdruk) in mbar
- V = Het volume dat het gas inneemt (gasvolume) in l
- m = massa van het gas (gasmassa) in g
- M = de molaire massa van het gas (voorheen: molecuulgewicht) in g/mol
- T = De temperatuur van het gas (gastemperatuur) in K
- R = de molaire gasconstante = 83,145 (mbar·l)/(mol·K)
Gasstroming
Gasstroom Q = Verandering van een gashoeveelheid in de tijd = Δ(p·V)/Δt
Eenheid: mbar·l/s
Legenda: Δt = tijdsperiode in s
Massastroom (gas)
Q = Δ(p·V)/Δt = (Δm/Δt)·(R·T)/M
Daarom geldt:
Δm/Δt = (Q·M)/(R·T)
Eenheid: g/s
Pompsnelheid
Pompsnelheid S van een vacuümpomp bij inlaatdruk pP
= Gasstroom/inlaatdruk = Q/pP = S(pP)
Eenheid: l/s, m3/h
Omrekening l/s <=> m3/u:
- 1 l/s = 3,6 m3/u
- 1 m3/h = (1/3.6) l/s = 0,28 l/s
Legenda
- Q = De gasstroom door de vacuümpomp in mbar·l/s
- pP = de druk bij de inlaat van de vacuümpomp in mbar
Basisbeginselen van lekdetectie
Download ons eBook 'Grondbeginselen van lekdetectie' en ontdek de basisprincipes en technieken voor lekdetectie.