Tìm hiểu về Leak rate

Tìm hiểu về Leak rate – Tốc độ rò rỉ

Đây là khái niệm được sử dụng rất phổ biến trong các thiết dò rò rỉ khí hiện nay.

Hiểu về nó sẽ giúp bạn có thể tính được tốc độ rò rỉ của hệ thống mà bạn đang sử dung, từ đó sẽ chọn được thiết bị kiểm tra phù hợp với mục đích sử dụng.

Tốc độ rò rỉ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

• Sự chênh lệch áp suất (giữa áp đầu vào so với đầu ra)
• Loại khí bị rò rỉ
• Đặc tính đường dẫn của dòng khí rò rỉ

Tốc độ rò rỉ có thể được thể hiện theo nhiều cách khác nhau, nhưng nếu theo chuẩn đơn vị quốc tế SI thì thường dùng theo mbar.l/s ( mbar · lít / giây) là thông dụng nhất.

Ví dụ:
Bình khí có leak rate là 5 mbar.l/s có nghĩa là: Đối với bình khí có thể tích 1 L sẽ mất 1 s để áp suất giảm thêm 5 mbar.
Tổng quát hơn, dòng khí được tạo ra bởi rò rỉ trong một bình chứa có thể được định nghĩa như sau:

Q là leak rate

V là thể tích của vật test ; Δt là thời gian

Δp là độ chênh áp (giữa áp suất trong và áp suất bên ngoài)

Đơn vị có thể được thay đổi tùy theo hệ số chuyển đổi xác định.

Ví dụ: Tính tốc độ rò rỉ của quả bóng với dữ liệu như sau:

• Đường kính: D= 22 cm
• Áp suất: 1.9 bar
• Quả bóng bị xẹp sau 1 tháng (áp suất trong bóng cân bằng với áp suất bên ngoài)

V= 4/3π.r³ = 5.575 x 10^-3 m³

Δp= 1900 – 1000 = 900 mbar

Δt= 1 tháng = 2.592 x 10^-6 s

–> Q= 1.935 x 10^-6 mbar.l/s

Tốc độ rò rỉ khác nhau đối với các loại khí khác nhau

Các loại khí khác nhau sẽ có giá trị độ nhớt khác nhau; do đó, tốc độ rò rỉ từ một kẽ hở có hình dạng cho trước trong một đơn vị thời gian sẽ khác nhau.
Trong điều kiện dòng chảy tầng, phương trình tốc độ rò rỉ của các loại khí khác nhau như sau:

Trong điều kiện thay bằng dòng phân tử, phương trình sẽ là:

Ở đây, Q là tốc độ rò rỉ của 2 loại khí, η là độ nhớt tương ứng.

Lưu ý: trong một số trường hợp leak rate được biểu thị qua atm.cc/s 

Mối quan hệ giữa mbar.l/s và atm.cc/s như sau:

1 atm.cc/s = 1013 (mbar) x 0.001 (litres/s) = 1.013 mbar.l/s

Tổng kết lại là mọi thứ được sản xuất ra đều có rò rỉ ở một mức độ nào đó, không có vật nào là kín tuyệt đối.

Tốc độ rò rỉ có thể khác nhau và nó phụ thuộc vào chất lượng vật liệu, độ chính xác của quá trình gia công / tạo mẫu được thực hiện trên các bộ phận như trong quá trình hàn, đúc …

Quan trọng nhất vẫn là phải xác định mức độ rò rỉ tối đa chấp nhận được đối với sản phẩm.

Bất kỳ thành phần nào có tỷ lệ rò rỉ lớn hơn vượt mức quy định nên được phân loại thành nhóm cần loại bỏ hoặc gửi xưởng để làm lại.

Hy vọng bài viết ngắn này sẽ giúp bạn hiểu thêm về khái niệm Leak rate, từ đó để chọn được giải pháp kiểm tra rò rỉ phù hợp cho ứng dụng của mình.

Tham khảo một số dòng thiết bị kiểm tra rò rỉ chuyên dụng tại đây