Моль в секунду и эквивалентный поток воздуха
Результат калибровки течи должен однозначно задавать количество газа в единицу времени. Единицы вида Па·м³/с, мбар·л/с или атм·см³/с описывают поток как произведение давления и объёма. Их численное соотношение с количеством вещества зависит от температуры газа.
Почему удобен моль/с
Рекомендации AVS выбирают моль/с как однозначную единицу потока для разных газов. Она не требует условной «стандартной» температуры объёма. При использовании throughput-единиц в сертификате должны быть явно указаны температура и условия, к которым относится значение.
Перевод единиц не равен замене газа
Перевести Па·м³/с в мбар·л/с можно при согласованных условиях. Но получить поток воздуха из измеренного потока гелия одним постоянным коэффициентом нельзя без знания режима течения и геометрии канала.
Молекулярный, вязкостный и переходный режимы
В молекулярном режиме зависимость связана с молекулярной массой газа. В вязкостном ламинарном режиме существенна динамическая вязкость. В переходной области действуют оба механизма, а точный пересчёт требует модели реального канала. У большинства произвольных дефектов его размеры неизвестны.
В рекомендациях AVS отмечено, что многие течи с потоками ниже примерно 10−6 моль/с могут находиться в переходной области, а ниже примерно 10−12 моль/с режим обычно становится молекулярным. Эти границы ориентировочны и не заменяют проверку конкретной конструкции.
Как оформлять результат
- указывать газ, для которого выполнена калибровка;
- приводить значение в моль/с или полностью задавать условия throughput-единицы;
- не называть расчётный пересчёт «калиброванным потоком» другого газа;
- указывать использованную модель и подтверждённый режим течения;
- для ответственной задачи калибровать течь непосредственно рабочим газом.
«Эквивалентный поток воздуха» не является универсальным свойством течи. Он может быть рассчитан только для заданной модели и условий, а в переходном режиме часто вводит в заблуждение.
Проверка режима рассмотрена в статье о молекулярной проводимости. Для практического перевода единиц используйте конвертер потока газа.
Источники: Ehrlich и Basford, DOI 10.1116/1.578137; Solomon, DOI 10.1116/1.573921.