AIR漏れ量

質問

バルブの漏れ量を計測したい。
水中にて内圧をかけ、気泡の有無により判断しています。そこで、水深、内圧、気泡の発生時間　などの要素からどのくらいの量が漏れているか？
などの計算方法なんかはありませんでしょうか？

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

あらかじめ一定の圧力に精密レギュレターなどで調整しておき、

その二次側にスロットル等で流量を制限して、色々な穴径で圧力を掛けてどれ位圧力降下するかを測定します。

その際の各穴径での漏れ量も同時に容器などに集めて計測しておきます。

これをグラフ化しておけば測定値以外での流量を求める事も可能です。

水深（漏れの位置）によっては多少誤差は出ると思いますが、2次側の圧を少し高めに設定しておけばそれほどではないと思います。（品物の大きさにもよりますが・・・）

お礼

返答ありがとうございます。
試してみたいと思います

回答No.2

noname#230359

いささか直感的ですが，「ボイルの法則」を適用して計算できないでしょうか。
「ボイルの法則＝空気の温度が変らないとすれば，空気の圧力は容積に反比例する」
漏れ量は，おそらく大気圧のもとで，何ｍ３（立方メートル）と表現すると思います。

　　ｔ：測定開始後の経過時間（秒）
　　Ｐ：バルブ内の初期（ｔ＝０）圧力
　　Ｖ：バルブの内容積（一定，変化しない）
　　Ｖｏ：バルブの空気体積（大気圧のもとに換算した体積）
　　Ｐｉ：ｔ秒後のバルブ内圧力
　　Ｖｉ：ｔ秒後のバルブ内の空気体積（大気圧のもとに換算した体積）
　　ΔＶ：漏れ量＝Ｖｏ－Ｖｉ

計算例；（判り難いことを承知で書いてみます）

１．Ｐ＝１０００ｋＰａ，Ｖ＝５ｍ３，大気圧＝１００ｋＰａとする。
１） ボイルの法則から，ＰＶ＝大気圧ｘＶｏだから，１０００ｘ５＝１００ｘＶｏ，∴Ｖｏ＝５０ｍ３
２） つまり，１０００ｋＰａのとき容積が５ｍ３あるが，ゴム風船を想像して，ゴム風船がどんどん膨らんで，中の圧力が大気圧になったときには５０ｍ３の容積になる，と考える。

２．漏れがあって，ｔ＝１０秒で，Ｐｉ＝９００ｋＰａになったとする。
１） ＰｉＶ＝大気圧ｘＶｉだから，９００ｘ５＝１００ｘＶｉ，∴Ｖｉ＝４５ｍ３
２） ｔ＝１０秒で，漏れ量は，ΔＶ＝Ｖｏ－Ｖｉ＝５０－４５＝５ｍ３

３．同様に，ｔ＝２０秒で，Ｐｉ＝８００ｋＰａになったとする。
１） ＰｉＶ＝大気圧ｘＶｉだから，８００ｘ５＝１００ｘＶｉ，∴Ｖｉ＝４０ｍ３
２） ｔ＝２０秒で，漏れ量は，ΔＶ＝Ｖｏ－Ｖｉ＝５０－４０＝１０ｍ３

　このように，事前にバルブの内容積Ｖを計っておいて，計測開始からのバルブ内圧力を経過時間と共に測定することによって，漏れ量を計算できるのではないかと推測しました。上の計算例は，あくまでも計算を分かりやすくするために数値を仮定しました。実際にこんなに漏れるバルブはありませんが（笑）。

　水深が高いほど，漏れにくくなります。バルブの内圧が高いほど，漏れ量が多くなります。気泡は，漏れ量が多いほど大量に発生するはずです。

お礼

返答ありがとうございます。
簡単な計測でできそうで、試してみたいと思います。