水圧を気圧に変換するには

以前こちらで質問をし、ある密閉容器の気密性を調べるのに気密試験と水密性試験では気密試験の方が適していると教えていただきましたが、水圧と気圧はまったく同じ数値で管理していいものなのでしょうか？
密閉容器に水圧で150kPaかける時、空気圧では何kPaになるのでしょうか？

No.2 回答者： lexanblue 回答日時： 2008/06/25 13:15

密閉容器にかかる圧力は、水圧１５０ｋＰａと空気圧１５０ｋＰａでは同じ圧力です。

ただし、密閉容器にピンホールがある場合、空気の体積の方が大量に通過します。なぜなら、水と空気とでは粘性係数が異なるので、空気の方が流れやすいのです。また、水は非圧縮性流体のため、１５０ｋＰａ時も大気圧時も体積の変化はありませんが、空気の場合、圧縮されるのでボイルの法則（温度を考慮する時はボイルシャルルの法則）によって、圧縮空気が大気圧に放出された時、体積が膨張します。つまり、密閉容器を水槽に沈めて圧縮空気を注入した方が圧縮空気の圧力に比例して出る泡の量が増えるのでリークが見た目で分りやすいのです。
ですから、水密試験と気密試験を比較する場合は、異なるピンホールを意図的に何種類か作り、同じ圧力をかけて、漏れ出る空気の体積と水の体積の実験データで換算表あるいは換算式を作った方が良いと考えます。

No.1 回答者： Cupper 回答日時： 2008/06/25 02:17

あえて水密試験を行うのであっても試験圧力は同じです

150kPa程度の圧力であれば気密試験で十分です
デッドウェイトテスタなどの専用治具を必要としませんし、
普通に市販のデジタルマノメータを接続すればOK
漏洩が無いかを調べるだけなら、マノメータも必要ありません
石鹸水だけで漏洩を調べることができます

また、150kPa程度の圧力で水密試験を行うのであれば、
真空引きして容器内の気体を完全に抜く手間がかかり実用的ではありません


なお、水密試験は基本的に高圧での試験に使われます
　およそ 1 ～ 30 MPa
程度の圧力で行います
　※ 試験圧力は試験する対象によって異なります