产品贴士—水密性

提问： 在设计图纸中，我发现了气密性规格。泄漏率被规定为“防水”这在泄漏检测情况下到底是什么意思呢？

回答： 这一问题确实没有一个明确的回答。首先，我们应该确定我们所说的“防水”是什么意思。然后必须澄清问题，即我们是否允许水滴或液膜聚积在正在测试的部件表面，或者是否允许任何的水分逸出。这些反问清晰的向我们说明了这个口语表达“防水”并不适合于定义气密性规格。

背景： 例如：水密性可以通过一些现象，换句话说，或通过描述性的语言来表达。ISO/TR 11340:1994-07, 橡胶或橡胶产品—液压软管装置—液压系统的外部泄漏分类描述了液体泄漏并将其分为五个不同的类别（见图 1）。这使工作人员可以进行评估；然而，并没有为我们提供量化数据。

通过观察泄漏的水分，让我们尝试得出气密性测试的量化数据。为此，我们应使用“泄漏检测概要”中的公式将液体泄漏率转变为示踪气体泄漏率。让我们假设我们在冬天从一个斜坡滑下来的时候，看到白皑皑的雪地上的一些污点会让我们很不喜欢。因此，扫雪刷决不能遗漏从冷却水管中滴出的任何水滴。这使得我们可以将冷却水管归类为 ISO/TR 11340 的第 3 类。

我们假定泄漏的水珠是一个直径为 2 mm的球形。这就意味着水珠的体积大概为 4.2 mm3。一旦该水珠出现，它将在低温下结冰，或者将在零度以上的条件下在 10 分钟以内蒸发。这为我们提供了 10 分钟内4.2 mm3 的最大液体泄漏率 ，或大约每秒钟7 · 10-3 mm3。使用公式转换为氦气泄漏率：

我们可以得到氦气泄漏率约为 0.75 mbar·l·s-1。如果该泄漏率是在测试压力为 1 bar 的真空下进行计算，我们得到的泄漏率大约为 0.1 mbar·l·s-1。现在，如果我们假定在光学医疗设备蒸气灭菌的情况下，则水滴当然应该远远小于外科医生眼睛可分辨的大小。通过假定水滴直径大小为 1/4 mm，我们得到的氦气泄漏率将接近几个 10-6mbar·l·s-1 的大小。

在上面的示例中，我们让水分以液体和蒸汽的形式存在—“防水”确实覆盖范围很广，特别是关于液体聚合状态。

通过文献查询可以获得以下关于水密性的代表性陈述（www.dgzfp.de/Fachausschüsse/Dichtheitsprüfung/faq;FAQ 22, 德语）：

这些大多是计算值，也造成泄漏通道公布表格中的差异：相对厚的壁上的泄漏和孔径泄漏，非常薄的壁上的泄漏。上述表格中的值无疑为合理的规格范围提供了提示；然而，它们并不能满足实际量化的要求。

使用下列等式计算液体不再从其中泄漏最大开口直径。

这里，动力粘度不再是定义参数，取而代之的是表面张力。由于润湿角往往是未知的，假定为 1—这是余弦最大值，并因此也是泄漏率最不理想的情况。在参考表格中，水在 20°C 时的表面张力为 72.8 · 10-3 N·m-1。然而，在该温度下，这仅适用于铝表面水张力不低的情况。

如果温度发生了变化，可以向水中添加一滴活性剂（餐具洗涤剂），或者使用防水塑料作为表面，则水分将会缓慢地从管道中流出，且表面张力很容易阻塞管道—因此，“防水”很容易立即从 10-2 mbar·l·s-1 转变为10-5 mbar·l·s-1。

如果少量的水分从充满水的小泄漏通道的帽罩表蒸发，增加电子元件封闭壳体内震荡晶体或腐蚀了的接头或电力线路的重量，情况会变得更糟糕——此时达到 10-8 mbar·l·s-1 的范围无需花费太长时间。

这些示例意在说明“防水”确实涵盖了广泛且动态范围的泄漏率，且流行语永远不能作为定量气密性规格。

欢迎您使用我们的检漏仪技术小手册（现在提供德语版！）中的公式重现这一小贴士中的判断。欲了解更多关于泄漏检测和示踪气体的信息，请登录我们的网站 http://leak-detection.pfeiffer-vacuum.com。

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