LeakLab · расчётная подготовка испытаний
ВИДЕОИНСТРУКЦИЯ · РУССКИЙ ЯЗЫК · 1 МИН 25 С
Как оценить течь по накоплению гелия
Короткий разбор примера. После просмотра подставьте свои данные в калькулятор.
- Введите свободный объём оболочки без объёма изделия и давление.
- Укажите прирост концентрации над фоном в ppm и время накопления.
- Задайте долю гелия внутри испытываемого изделия и оцените поток.
Учебный пример: Свободный объём 10 л; давление 100000 Па; прирост 10 ppm за 100 с; гелий внутри изделия 100 %. Оценка потока — 10⁻⁴ Па·м³/с.
Граница модели: Чистый гелий в примере находится внутри изделия, а не изначально в оболочке. Требуются герметичная оболочка, равномерное смешение и малый отбор газа щупом. Число является расчётной оценкой при этих допущениях.
Перейти к расчёту
Свободный объём и исходная концентрация
В расчёт входит газовое пространство между изделием и оболочкой, включая сообщающиеся полости оснастки. Собственный объём металла и закрытые внутренние полости изделия исключают. Используют прирост концентрации относительно исходного фона, а не абсолютное конечное показание. Естественное присутствие гелия в воздухе и остатки от предыдущего испытания делают это различие существенным.
Математическая модель
pоб — в Па, Vсвоб — в м³, время — в с. Δc и cисп — безразмерные объёмные доли: 1 ppm = 10⁻⁶. Вводимый объём в литрах переводится в м³.
Калькулятор и визуализация
Измените исходные данные: результат и схема пересчитываются автоматически. Допускаются десятичная запятая и запись вида 1e-7. Кнопка «Вернуть пример» восстанавливает учебные значения.
Пример, допущения и область применимости
Для изделия под давлением можно собирать выходящий гелий в оболочке известного свободного объёма. При малом приросте концентрации, практически постоянных давлении и температуре, равномерном смешении и пренебрежимо малом отборе газа:
Свободный объём исключает объём изделия. Δc — прирост объёмной доли гелия над исходным фоном; 1 ppm = 10⁻⁶. Это расчёт по концентрации, а не по росту общего давления. cисп — доля гелия внутри испытываемого изделия.
Пример. В оболочке 10 л при 10⁵ Па прирост 10 ppm за 100 с соответствует потоку гелия 10⁻⁴ Па·м³/с. При 20 % гелия в изделии эквивалент для чистого гелия составит 5·10⁻⁴ Па·м³/с при том же перепаде давления. Значительный отбор щупом, вентиляция, утечки оболочки и неоднородное смешение требуют отдельного баланса или калибровки всей системы.
Условия равномерного накопления
Формула предполагает достаточно равномерное смешение газа и практически постоянные давление и температуру оболочки. Проба в непосредственной близости от дефекта может иметь концентрацию выше среднего значения. Значительный отбор щупом, вентиляция, утечки оболочки и приток воздуха меняют баланс. В этих случаях применяют модель с учётом потоков либо калибруют весь цикл известным источником.
Выбор времени и интерпретация
При постоянном потоке увеличение времени повышает прирост концентрации, однако одновременно возрастает влияние нестабильного фона и потерь газа. Интервал выбирают так, чтобы прирост уверенно различался анализатором, а условия накопления сохранялись. Метод даёт суммарную течь изделия и не определяет место дефекта. Пересчёт на чистый гелий сохраняет условия давления и геометрии; он не является автоматическим пересчётом на воздух.