若要將壓力衰減換算為電纜引入口洩漏率，請以有效氣體容積乘上壓降，再除以測量時間，接著套用報告所用的壓力與溫度。我會先區分氣體流失、冷卻、容積變化及治具洩漏。控制這些影響後，所得結果便代表受測組件在該測試條件下的平均氣體流失率。
以下範例將「在 0.500 L 容積內，壓力在 60 秒內下降 0.2 kPa」換算為指定參考條件下的 1.0 mL/min。第二個計算則說明，僅冷卻 0.3°C 為何也可能造成類似的壓降。
重點摘要
- 將連接的治具及管路納入有效氣體容積。
- 確認測量期間氣體溫度穩定。
- 區分壓力衰減、壓力－體積流率與參考狀態體積流量。
- 報告結果時，同時列出氣體種類、測試條件及參考條件。
- 依照相符的測量量，套用該組件的允收限值及判定規則。
定義氣體容積與壓力邊界
洩漏率是流體在指定條件下，單位時間內穿越明確界線的量。我會先界定連通氣體空間的邊界。完整接線盒測試會納入盒蓋接合處及所有連接引入口。僅隔離單一接頭的治具，測量的組件範圍較小。洩漏率術語表說明此測量量及其報告條件。
先確認氣體種類、壓差方向，以及試驗涵蓋的介面。若測試整個外殼，蓋板墊片及其他引入口也可能影響結果。接線盒密封完整性指南說明如何辨識這些邊界。
有效氣體容積是壓力測量所代表的連通氣體空間，包括隔離邊界內的試件空腔、治具及管路。固體零件會排擠氣體，連接管路則會增加容積。請依試驗設備所指定的方法建立此容積；若測量方法要求，則使用經校正的等效容積。Cosmo Instruments 的洩漏率校正說明指出，為何需要使用等效內部容積，才能將壓力反應換算成洩漏率單位。
容積誤差會直接帶入這項換算。若實際有效容積是 0.5 L，卻輸入 0.4 L，在記錄到相同壓降時，計算所得洩漏率會低估 20%。因此，正確確定容積應先於換算。
冷卻會造成多大的壓力衰減？
換算壓降前，我會先將壓力曲線與氣體溫度紀錄比對。即使氣體量保持不變，冷卻仍會使壓力下降。NASA 的理想氣體方程式說明絕對壓力、容積、氣體量及絕對溫度之間的關係。對於固定容積中固定量的氣體，壓力會隨開爾文溫度成比例變化。
以下另舉一個無洩漏示例。氣體起始壓力為 200 kPa 絕對壓力，溫度為 20°C，亦即 293.15 K。計算使用開爾文溫標；NIST 的溫度換算會在攝氏溫度上加 273.15。若容積維持不變而氣體僅冷卻 0.3°C，預測壓降為：
這個壓降略大於下方洩漏示例所用的 0.2 kPa。若將全部壓降解讀為氣體逸出，就會得到錯誤的洩漏結果。
例如，假設在這些起始條件下，假設的測量預算規定冷卻造成的表觀壓力損失最多為 0.02 kPa。固定容積氣體關係式計算得出，允許的溫度變化為 293.15 × 0.02 ÷ 200 = 0.029315 K，約 0.029°C。我會用這類計算，比較所需的熱控制程度與試驗設備經證實的能力。實際分配值應透過測量不確定度預算訂定；此處的 0.02 kPa 僅供說明。
下方兩個假設案例的起始條件相同。一個假設氣體在溫度穩定時流失；另一個則保持氣體量不變，並讓氣體冷卻。
充氣後，氣體與試件的溫度可能不同。我會在程序的穩定條件達成後開始檢測區間，並使用適合該試驗設備的溫度測量方式。僅測室溫可能無法發現試件內部仍在變化。可變形的外殼或治具也可能在充氣後膨脹，使氣體容積增加、壓力降低。當測得的壓降很小時，這些效應尤其重要。
NASA-STD-7012A 第 5.5 節的 NASA 硬體壓力衰減方法，將內部與大氣壓力、溫度、試件容積及治具容積納入考量。這些變數可作為有用的測量參考。對電纜引入口，應使用針對實際組件及試驗設備所訂定的穩定條件、測試壓力及允收限值。
逐步計算參考狀態洩漏率
我會先計算壓力－體積流率，再將其換算為明確參考條件下的體積流量。以下模型假設有效容積及氣體溫度固定，將壓力損失視為理想氣體流失。測試程序應控制治具洩漏及其他背景效應。只有在穩定區間符合這些假設時，才使用此公式。
記錄輸入值
下列假設的空氣測試數值描述一段穩定測量區間，可用來逐步說明單位及計算方式；實際測試壓力及區間應依組件的測試程序選定：
| 項目 | 符號 | 假設值 |
|---|---|---|
| 有效連通氣體容積 | 0.500 L | |
| 起始絕對壓力 | 200.0 kPa 絕對壓力 | |
| 結束絕對壓力 | 199.8 kPa 絕對壓力 | |
| 檢測區間 | 60 s | |
| 試驗氣體恆定溫度 | 20°C = 293.15 K | |
| 參考絕對壓力 | 100 kPa 絕對壓力 | |
| 參考溫度 | 20°C = 293.15 K |
量得的壓力損失為 ，結果是 0.2 kPa。100 kPa 的參考壓力用來定義報告時採用的容積；它不是試驗壓力，也不是密封兩側的壓差。請另行記錄外部壓力，以說明試驗中的壓差。
計算壓力－體積流率
壓力－體積流率是單位時間內損失的壓力－體積量；此處以測試氣體溫度表示。容積與溫度固定時，其平均值為：
以公升和千帕表示時，數值換算很直接：1 kPa·L 等於 1 Pa·m³。這是因為 1 kPa = 1,000 Pa，且 1 L = 0.001 m³；NIST 的 SI 換算表也列有公升的換算方式。
此量需一併標示氣體溫度。它表示單位時間內壓力與容積的乘積，不是以 L/min 表示的體積流量。
換算為參考狀態體積流量
參考狀態體積流量是單位時間內損失的氣體量，以指定壓力及溫度下所占的體積表示。套用理想氣體關係式可得：
此公式的容積使用 L，兩個壓力值均使用 kPa，溫度使用 K，時間區間使用秒。乘數 60 會將輸出換算為 L/min。即使儀器或計算器要求輸入 °C，溫度比仍須使用絕對溫度。
代入上述示例：
我報告的結果為在 100 kPa 絕對壓力與 20°C 參考條件下，空氣洩漏率為 1.0 mL/min，平均值取自 60 秒的測量區間。測試開始時，氣體壓力為 200.0 kPa 絕對壓力，溫度為 20°C。也請將外部壓力一併記錄，因為它決定氣體穿越邊界的壓差。測量不確定度及適用限值則是完成允收判定所需的資訊。
此工具也會回傳 0.2 kPa/min 的平均壓降速率。這個數值描述壓力曲線；1.0 mL/min 則表示依選定參考條件換算的等效氣體體積流失量。
一併標示物理量、單位與參考條件
比較兩個洩漏率數值時，應將物理量、單位及參考條件並列。只有在描述相同物理量且條件相符時，這些數字才可比較。
| 報告的物理量 | 單位示例 | 必須一併提供的資訊 |
|---|---|---|
| 壓降速率 | kPa/min | 有效容積、氣體溫度、壓力條件及時間區間 |
| 參考狀態體積流量 | mL/min 或 L/min | 參考絕對壓力與溫度、氣體種類及試驗條件 |
| 壓力－體積流率 | Pa·m³/s | 流率所採用的溫度、氣體種類及試驗條件 |
| 質量流率 | kg/s | 氣體種類與試驗條件；若由體積流量換算，還須提供氣體專用的換算方式 |
以相同的示例氣體流失量為例，僅將報告參考壓力從 100 kPa 改為 101.325 kPa，20°C 下的結果便約為 0.987 mL/min。試件沒有任何改善；改變的是等效報告體積。
凡是標示為「標準」或「正常」狀態體積流量的數值，我都會在旁邊註明參考壓力及溫度。NIST 洩漏率校正服務附錄 A 說明不同的氣體流量測量量，以及標準狀態所使用的多種溫度。變更報告參考條件會重新縮放特定氣體流失量所對應的體積。改變密封件兩側的實際壓差，可能改變氣體流失量本身；這需要進行相應測試，或採用已驗證的流量模型。
計算器的起始與結束輸入值，以及參考壓力，都要使用絕對壓力。只有在大氣壓參考值未變時，兩個表壓讀值之差才會等於相應的絕對壓力差。檢查前述熱效應時，絕對壓力也很重要。
如何區分接合處洩漏與其他效應？
壓力衰減測量的是連通氣體空間的淨反應。我會綜合時間曲線、溫度紀錄及治具控制結果，找出最適合的下一項檢查。
電纜密封處、面板密封處或治具若有連通間隙，氣體就可能逸出。滲透作用是氣體穿過完整材料；NIST 的滲透標準漏孔研究區分了氣體經實際通道流動與在材料屏障中擴散。NIST 洩漏率校正服務也指出，放氣會影響壓力量測。依氣體質量平衡，材料吸收氣體會降低壓力，而氣體釋放至量測空間則可能部分掩蓋向外的流失。電纜密封接頭密封件的氣體與蒸氣滲透指南進一步說明這些材料與介面差異。
以下觀察到的變化型態有助於引導調查。每種型態都提示一項檢查；搭配的控制測試或溫度測量則可判斷該解釋是否成立。
| 觀察到的變化型態 | 應檢查的影響來源 | 有助於採取的下一步 |
|---|---|---|
| 充氣後壓力下降最快，接著斜率變小 | 氣體冷卻，或治具／試件逐漸穩定 | 比對溫度曲線，並依程序的穩定條件重測 |
| 封閉測試端的治具也呈現類似下降曲線 | 治具密封件、閥件、管路或儀器背景效應 | 查明並處理治具反應後，再將其歸因於電纜引入口。 |
| 溫度及容積穩定後，壓力仍持續下降 | 氣體從接合處逸出，或材料發生滲透 | 使用指定的定位或控制測試區分不同路徑 |
| 壓力上升，或預期的壓降變小 | 氣體升溫，或有氣體釋放至測量空間 | 比對溫度及調理履歷，再檢查背景反應 |
程序要求背景修正時，我會使用實測且可重現的控制結果。封閉測試端的治具反應若有變化，可在更換任何電纜密封件前先找出試驗設備問題。如果測量中仍混合了多條路徑，請將結果歸屬於該完整受測邊界。如此既可用來比較組件，又能保留總氣體流失與特定接合處洩漏之間的區別。
以相符的驗收限值比較結果
判讀計算出的 1.0 mL/min 時，應在相同測試條件下，與適用於該組件的限值一併比較。比較項目須使用相同氣體、壓力方向、測試壓力、溫度、調理方式及報告參考條件。我也會檢查測試方法及納入的介面。完整外殼的測試結果會包含單一引入口治具可能排除的洩漏路徑，因此限值及邊界必須對應同一組件。
判定規則是判斷是否符合限值時，用來考量測量不確定度的約定方法。ILAC-G8:09/2019 說明這項關係及允收界限的用法。請套用該項工作所指定的規則，並在測量前確認所需的選擇方式。這能讓接近界限的結果獲得一致判讀。
請一併記錄以下資訊，使計算結果可追溯：
- 試件及納入測試的介面、氣體種類、壓力方向，以及兩側壓力。
- 有效容積及其確定方式、溫度記錄、穩定判準與檢測區間。
- 量得的壓力、計算出的物理量與單位、參考條件，以及相關背景檢查。
- 方法的檢測能力、量測不確定度、適用限值、議定的決策規則及最終判定。
若顯示為零，請檢查方法的解析度及已建立的檢測能力。低於該能力的氣體流失可能無法判定；抵銷性的背景效應也可能使表觀衰減變小。請依程序的報告規則，列出可解析的結果或適用的檢測界限。
IEC 60529 依適用測試對外殼侵入防護進行分類。應依各自的測試方法，分別記錄氣體洩漏結果及 IP 防護評估。若已針對該組件驗證其與所需性能的關聯，生產用氣體洩漏測試可支援檢查。
結論
我會先界定連通容積，並檢查溫度、容積穩定性及治具背景效應，再將壓力衰減曲線換算為洩漏率。接著計算氣體流失量，並註明參考條件。範例結果為在 100 kPa 絕對壓力與 20°C 下的 1.0 mL/min；另一個冷卻案例則說明為何判讀時必須考量溫度。
將結果與組件限值比較時，應使用相同邊界、氣體、壓力條件及報告基準。套用約定的不確定度判定規則，並將結果連同受測配置記錄下來，以利日後檢查或故障排查。
常見問題
壓降測試結果能證明 IP 防護等級嗎？
IP 防護等級須透過適用的侵入防護測試建立。壓力衰減測量的是其自身測試條件下的氣體行為。若已針對該組件驗證相關性，壓力衰減可支援生產檢查；但 mL/min 數值並無通用方式可換算為 IP 代碼。
計算器可以輸入表壓嗎？
依計算器要求，輸入起始與結束的絕對壓力。依適用的大氣壓力將表壓換算為絕對壓力。只要大氣壓參考值不變，兩個表壓讀值之差就會等於相應的絕對壓力差。參考壓力及熱效應計算所用的壓力也必須是絕對壓力。
結果為零是否代表電纜引入處完全不漏氣？
零值顯示可能代表變化低於方法的解析度或檢測能力。溫度或背景效應也可能抵銷部分氣體損失。我會連同測試條件一併報告可解析的結果或檢測界限，再套用指定限值及判定規則。
為什麼試驗容積必須包括連接管路？
壓力讀值代表隔離邊界內所有互相連通的氣體空間。連接管路及治具空腔會影響特定壓降所對應的氣體量。請依方法要求使用有效容積或經校正的等效容積，並納入這些連通空間。
來源與技術參考資料
- Cosmo Instruments — 洩漏率校正，查閱日期：2026-10-28。
- NASA Glenn Research Center — 狀態方程式，查閱日期：2026-10-28。
- NASA — NASA-STD-7012A，《洩漏測試要求》，2023 年，第 5.5 節，查閱日期：2026-10-28。
- NIST — SI 指南，附錄 B.8：依字母排列的單位換算因數，查閱日期：2026-10-28。
- NIST — SP 250-38，NIST 洩漏率校正服務，1992 年，查閱日期：2026-10-28。
- NIST — 商用氦氣滲透標準漏孔：其特性與可靠性，1996 年，查閱日期：2026-10-28。
- ILAC — G8:09/2019，《決策規則與符合性聲明指南》，查閱日期：2026-10-28。
- IEC — IEC 60529:1989+AMD1:1999+AMD2:2013 CSV，外殼提供的防護程度（IP 代碼），查閱日期：2026-10-28。