JP2000081361A - 液密計測装置 - Google Patents
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Abstract
する液密計測装置の計測精度を高くすることである。 【解決手段】 試験対象物1から漏洩した燃料を採取通
路2を介して細管3に導入し、細管3内の液面を発光部
41から照射された光を受光部42が検出し、液面の初
期液面からの上昇量から漏洩した液量を求めるようにし
た構成において、細管3を光線の入射側の管壁301、
出射側の管壁302を平板状に成形し、平行に配置する
ことで、細管に丸管を用いた従来装置のような、管壁の
曲面部における光の屈折による影響を防止し、受光部4
2がコントラストのよい光を受けられるようにする。
Description
や流量制御弁等の閉弁時に漏洩する液の量を計測する液
密計測装置に関する。
量制御弁等の検査等において、閉弁時に弁部から漏洩す
る液量が計測される。例えば燃料噴射弁の場合、漏洩す
る液量が多いと、空燃比制御の正確さが損なわれて排気
ガス量の増加等を招くため、液密の計測は重要である。
液密計測装置は、試験対象物である燃料噴射弁や流量制
御弁等の出口を採取口と密着せしめるとともに、試験対
象物に試験液を充填し、充填された試験液を加圧し、加
圧状態で弁部から漏洩した試験液を採取しその液量を計
測するもので、採取した試験液は、採取通路を介して透
明なガラス製の細い丸管に導入し、その液面変位から液
量が計測される。漏洩した液量は、液面の変位量と細管
の断面積とに基づいて求めることができる(特開平4−
105019号公報、特開平4−255568号公報、
特開平5−66173号公報、特開平9−88769号
公報等)。
平4−255568号公報、特開平9−88769号公
報には、細管を横切るように光を透過せしめ透過光に基
づいて液面を検出する光方式の液面検出手段を設けるこ
とで、漏洩量の計測の自動化を図るとともに、作業者に
よる計測ばらつきを防止している。また、上記特開平9
−88769号公報記載の装置では、ポンプにより試験
液を試験対象物に送出し、充填および加圧することで自
動化を促進している。
公報記載の発明は液密計測の自動化を主眼とするもので
あって、漏洩の少ない高性能な燃料噴射弁や流量制御弁
について、漏洩した液量を高精度に知ることができな
い。また、漏洩した液量の計測精度が十分でないと、燃
料噴射弁の場合、排気ガス規制の強化に対して十分に対
応できないおそれがある。
漏洩した液量の計測精度の高い液密計測装置を提供する
ことを目的とする。
液加圧手段により試験対象物に充填された試験液を加圧
した状態で、試験対象物の液密部から漏洩する試験液を
採取通路の一端に形成した採取口から採取し、採取通路
の他端と接続された透明な細管に導入し、液面検出手段
が、発光部から細管を横切るように光を照射してその光
を受光部で検出し、検出光に基づいて細管内の試験液の
液面を検出し、液面の変化から上記液密部から漏洩した
試験液の量を計測する液密計測装置に関するもので、請
求項1記載の発明では、上記細管を、上記光が入射する
側の管壁および出射する側の管壁を、平板状に成形する
とともに、両管壁を平行に配置せしめる。
ス管内部を高精度で研磨できないため、細管の管壁が曲
面をなしている。そのため、発光部からの光が細管透過
時に屈折による光の散逸等の障害がある。本発明では、
上記構成をとることにより、細管における屈折が防止さ
れ、発光部から照射された光がそのまま入射側の管壁を
透過し、さらに出射側の管壁を透過して受光部に達し、
受光部は、上記従来の装置に比べて、コントラストのよ
い光を受けることができる。したがって液面の検出誤差
が抑えられ、漏洩した液量の計測精度を高くすることが
できる。
壁部材により構成する(請求項2)ことで、ガラスを用
いることによる細管の透過率を高めることと、管壁を容
易に平板状に成形することとを、両立させることができ
る。細管の透過率を高めることで、さらに漏洩した液量
の計測精度を高くすることができる。
る(請求項3)ことで、管壁部材の、細管の内側表面と
なる部位のすべてについて、研磨による平坦化処理を行
うことが可能になり、細管各部の通路断面積を均一化し
て、さらに漏洩した液量の計測精度を高くすることがで
きる。
する(請求項4)ことで、内側表面の液切れがよくな
る。これにより前の計測時に内側表面に付着した付着量
の一定しない試験液による光の屈折が防止され、次の計
測に即座に移ることができる。したがって高い計測精度
と、計測の迅速性とを両立させることができる。
側管壁および出射側管壁の幅を、入射側管壁と出射側管
壁との対向間隔よりも広くする。
で、通路断面積が同じであっても、細管を横切る光の許
容可能な幅方向のずれを大きくとることができ、細管と
発光部の間の位置合わせを容易に行うことができる。
記入射側管壁に対して垂直方向に光を照射するように上
記発光部および上記細管を配置する。
管壁に垂直に透過せしめることで、細管における光の偏
光、乱反射を防止することができ、さらに高い計測精度
を実現できる。
制御する温度調整手段を設ける。温度調整手段には、試
験対象物に供給する試験液との熱交換および上記細管に
導入される試験液との熱交換を行う熱交換手段を具備せ
しめる。熱交換手段はこれらの試験液に共通の熱交換手
段とする。
導入される試験液とで、共通の熱交換手段により熱交換
が行われて温度が調整されるから、試験液間の温度差が
低減し、計測精度を高めることができる。
が循環する単一の熱媒体流路により構成し、かつ熱媒体
の加熱および冷却を行う加熱冷却手段を具備せしめる
(請求項8)。
各試験液は実質的に大きな熱容量の熱媒体と熱交換する
ことになる。これにより、定常状態における温度の安定
性を高めることができる。
は、上記細管の管壁内部に縦孔を形成し、縦孔に細管壁
と熱交換する熱媒体を流通せしめる構成とする。
気が温度変動しても細管の熱膨張および熱収縮を防止す
るようにしたので、計測精度をさらに高めることができ
る。
液加圧手段は、試験対象物に充填された試験液を圧縮性
ガスにより加圧する構成とする。
加圧する方法だと、ポンプ駆動部等の発熱により試験液
温度が上昇して試験液の膨張による計測誤差を生じるお
それがあるが、圧縮性ガスを用いることで試験液の温度
上昇を防止することができ、高い計測精度を得ることが
できる。
を、最低位置となる屈曲部から上方へと延び上記一端お
よび上記他端に到る形状とする。
形に曲がる部分を設けないことで、採取通路内に気泡が
滞留しない。したがって、気泡の存在による計測誤差を
防止することができる。
取通路および細管内の試験液を加圧する気泡検出用加圧
手段を具備せしめ、加圧時の試験液液面の変位量に基づ
いて試験液中の気泡の混入量を検出する。
加圧により圧縮し、その細管内の試験液液面が下降す
る。この下降量は気泡の量に比例するから、気泡量を定
量的に知ることができ、高い計測精度を得ることができ
る。
取通路の上記他端から立設せしめ、かつ、細管の下端部
に通じ、漏洩試験液の計測後に細管内の試験液を細管外
へ排出する排出通路を設け、排出通路の排出口を漏洩試
験液の計測の基準となる所定の初期液面の高さに開口せ
しめる。
え、試験液を排出して細管内の液面を所定の初期液面に
戻す必要がある。しかし、初期液面になるように試験液
の量を調整するのは手動であれ、液面検出による調量制
御であれ容易ではなく、初期液面のばらつきにより計測
誤差が生じる。本発明では、計測後、細管内の試験液
は、その自重により排出口から排出され、細管内の液面
が排出口の高さで釣り合おうとする。排出口を初期液面
の高さに開口せしめることで、細管内の液面が初期液面
に高精度で設定される。しかも、そのための制御系が不
要なので装置の構成は簡単である。
の採取口を上記細管の初期液面よりも下方に設け、上記
試験対象物の液密部が上記採取口から取り外されたとき
に細管から逆流する試験液が流入し試験液が貯留する液
溜まりを設け、液溜まりを、上記初期液面の高さにおい
てオーバフローする構成とし、上記排出通路を採取通路
と液溜まりとで構成する。
で、さらに装置の構成を簡単にすることができる。
の第1実施形態になる液密計測装置の構成を示す。液密
計測装置は、基台9上に、試験対象物1を保持する保持
装置8、試験対象物1から漏洩した試験液を導入する細
管3および細管3の液面変位に基づいて試験対象物1か
ら漏洩した液量を計測する液面検出手段たるレーザ式変
位センサ4を有している。試験対象物1は、本実施形態
では内燃機関の燃料噴射弁である。
形の固定治具82に、先端部11を下方に向けて固定さ
れ、先端部11は固定治具82の底板から下方に突出し
ている。試験対象物1には、燃料タンク71から充填用
配管72を介して試験液たる燃料が供給され、試験対象
物1内に燃料が供給される。試験対象物1は、これを駆
動する図略の制御装置と結線され、開弁と閉弁とを切り
替えられるようになっている。
が、試験対象物1が固定される固定治具82を上下動自
在に保持している。軌道部81と固定治具82とでシリ
ンダ83が形成され、固定治具82の側面から突出する
スプール821がシリンダ83内を変位するようになっ
ている。シリンダ83にはスプール821の上側の空間
および下側の空間にレギュレータ68および三方弁69
を介してガスボンベ60から空気や窒素等の圧縮性ガス
が導入されるようになっている。三方弁69の切り替え
によりスプール821を上側からもしくは下側からガス
圧力により押圧することで、スプール821を上端位置
まで押し上げもしくは下端位置まで押し下げる。これに
より、試験対象物1を後述する台部92上へのランド
と、台部92からのリフトとを切り替え可能としてあ
る。
皿91が設けてあり、その底部には、試験対象物1の先
端部11に対向して台部92が設けてある。
が形成してあり、その一端は台部92の頂面に開口して
採取口201としてあり、他端202は細管3を取り付
けるための凹部95の底面に開口している。
には、試験対象物1の先端面が台部92の頂面に密着し
て閉鎖されるようになっており、試験対象物1の液密部
である弁部から漏洩する燃料を、噴射口111から採取
するようになっている。なお、採取口201の周縁部に
はシール用のOリングが設けられて試験対象物1と台部
92間の液密を保持する。
けてあり、試験対象物1のリフト時に、試験対象物1と
台部92間に挿入される。シャッタ94は採取口201
よりも大径の平板であり、水平方向に進退自在にスライ
ドするように構成され、左方に進出すると採取口201
をカバーし、右方に退避すると試験対象物1のランドが
可能になる。
る。細管3の下端部が基台9の凹部95に嵌入し、下端
において細管3と採取通路2とが連通している。細管3
および採取通路2には、後述するように計測前に所定量
の燃料が供給され、細管3内の燃料の液面が初期液面に
設定される。そして液面は、計測時に試験対象物1の噴
射口111からの燃料の液量に応じて初期液面から上昇
する。この上昇量から漏洩した燃料の液量が知られる。
の断面で、細管3は従来のように引き出し丸形管ではな
く、四角形管であり、複数の縦割りしたガラス製の管壁
部材から製作される。(1),(2),(3)に管壁部
材の形状の異なる3つの例を示している。(1)では平
板状の管壁部材31と断面コ字状の管壁部材32とから
製作され、(2)では断面L字状の管壁部材33,34
とから製作され、(3)では広幅で平板状の管壁部材3
5,36と狭幅で平板状の管壁部材37,38とから製
作され、いずれも、図示のように、管壁301,30
2,303,304は、曲面のない平板状で、対向する
管壁301と管壁302、管壁303と管壁304が平
行に配置するように組み合わされる。
に所定の形状に成形された後、外側表面のうち、レーザ
光が入射する面3aおよび出射する面3b、および内側
表面3c,3d,3e,3fを研磨による平坦化処理で
高精度な平面出しを行う。
融着される。
撥水コーティングが形成され、完成する。
に下降し、斜め下方に向きを変えて細管3の直下の屈曲
部203まで延び、屈曲部203から他端202まで真
っ直ぐ上昇している。
分岐する別の接続通路75が形成してある。接続通路7
5は燃料配管74と接続され、燃料タンク71から燃料
を燃料配管74を介して採取通路2および細管3内に供
給するようになっている。
弁76が設けてあり、採取通路2と通路75間の連通と
遮断とを切り替えるようになっている。遮断弁76は装
置の立ち上げ時に開き、採取通路2および細管3内に初
期液量が供給され、計測時には閉じられる。
部42とを有している。発光部41は、上下方向の所定
範囲からレーザ光線を帯状に照射する構成のもので、細
管3の各高さにおいて、レーザ光線が水平方向に細管3
を横切るように照射される。受光部42は上下方向に配
置されたラインCCD等で構成され、細管3の各高さに
おいて細管3を横切り透過する光線を検出するようにな
っている。受光部42における検出光強度の不連続部か
ら、細管3内の燃料の液面を検出する。また、上記レー
ザ光線が細管3の入射側管壁301に対して垂直方向に
照射するように発光部41および細管3を配置し、レー
ザ光線の進行経路を入射側管壁301および出射側管壁
302に対して直交するようにとる。これにより、レー
ザ光線の偏光、乱反射を防止し、燃料液面の検出精度を
高めている。
上記圧縮ガスがガス配管61から、さらにレギュレータ
62および三方弁64を介して供給されるようになって
いる。また燃料タンク71内のガスは、三方弁64の切
り替えにより大気開放されたガス配管63を介して排出
され大気圧に減圧されるようになっている。ガスボンベ
60とガス配管61とレギュレータ62と三方弁64と
で充填試験液加圧手段6aを構成する。
配管61から、さらにレギュレータ65および三方弁6
7を介し、細管3の上端部を受ける保持部材96に形成
した直線通路961から細管3の上端より細管3内に供
給されるようになっている。また細管3内は、三方弁6
7の切り替えによりガス配管66を介して大気開放され
るようになっている。ガスボンベ60とガス配管61と
レギュレータ65と三方弁67とで気泡検出用加圧手段
6bを構成する。
1、供給配管72、および採取通路2内の燃料を温度調
整する温度調整手段たる温度制御部5を備えている。温
度制御部5は、熱媒体が循環する熱媒体流路たる温調配
管51およびタンク52と、熱媒体を加熱冷却する加熱
冷却手段たる加熱冷却部54とを有している。
温調配管51の上流部511へと送出され、下流部51
3より再びタンク52に戻る循環路を形成している。温
調配管51は、上流部511が燃料タンク71に貯留し
た燃料中に浸漬し、中流部512が燃料配管72の外周
に配設され、下流部513が、採取通路2の形成された
基台9内部に形成されており、温調配管51を循環する
熱媒体が、燃料タンク2、燃料配管72、採取通路2内
の各燃料と共通に熱交換する。
びウォータクーラ542がタンク52内の熱媒体を加熱
または冷却し熱媒体を温度調整する。
図3は計測手順を示すフローチャートであり、図4、図
5、図6、図7、図8、図9は各計測手順における液密
計測装置の作動状態を示している。ステップS1にて作
動を開始する。図4は作動開始時における状態を示して
いる。三方弁64,67は細管3および燃料タンク71
が排出配管63,66と連通する大気開放側に設定され
ている。また、三方弁69はスプール821を上方に押
し上げ試験対象物1がリフトするリフト側に設定されて
いる。シャッタ94は右方に退避している。また遮断弁
73,76は「閉」である。
態を示すもので、図4の状態から三方弁64を、ガスボ
ンベ60からのガス圧力が燃料タンク71内に供給され
る加圧側に切り替え、燃料タンク71内の燃料を加圧す
る。シャッター94を左方へスライドさせ試験対象物1
と採取口201間に挿入する。次いで遮断弁76を開
く。燃料タンク71内の燃料が、燃料タンク71内に供
給されたガス圧力により、図中、点線矢印に示すように
採取通路2内へ供給される。燃料は採取口201から噴
出してシャッタ94の下面に沿って流れて廃液皿91に
溜まり、その液面は上昇する。そして、液面が廃液皿9
1の排出口93の高さに達すると、余剰燃料はオーバー
フローして排出口93から排出され、液面上昇が停止す
る。このとき、細管3内の燃料の液面L1も排出口93
の高さで停止する。このように、燃料の計量手段を用い
ることなく、採取通路2および細管3内に所定量の初期
燃料を充填することができる。
料が充填されるが、採取通路2を、上記のごとく屈曲部
203から上方へと延び一端201および他端202に
到る形状としたことで、採取通路2内に気泡が滞留しな
いようにしている。気泡が滞留すると、その分、実際に
漏洩した燃料よりも細管3における液面の上昇量が多く
なり、計測誤差の原因となるが、上記のように気泡の滞
留を防止することで、漏洩した燃料の計測精度を高める
ことができる。
ップS3の試験対象物駆動時の状態を示すもので、図5
の状態から、先ず、遮断弁76を閉じ採取通路2および
細管3側と通路75側とを遮断する。次いで、遮断弁7
3を開いて燃料タンク71と試験対象物1間を連通せし
めるとともに、試験対象物1を駆動して試験対象物1内
に燃料を充填する。試験対象物1の開弁で、燃料がシャ
ッタ94の上面に落下して廃液皿91へ溜まるが、排出
口93を越える液位となる余剰燃料は排出口93から排
出される。
通路2内の燃料は、温度調整部5の作動により温度調整
され、一定に保たれる。ここで、燃料と熱交換する熱媒
体が試験対象物1に供給される燃料および細管3に導入
される燃料に共通とすることで、両燃料間の温度差が低
減し、燃料体積の膨張、収縮が抑えられて漏洩燃料の計
測精度を高めることができる。しかも、上記各燃料は実
質的に大きな熱容量の熱媒体と熱交換することになるの
で、定常状態における温度の安定性を高めることができ
る。しかして、燃料タンク71、燃料配管72、および
採取通路2内の燃料は、雰囲気温度が設定温度に対して
±5°C内のときでも、例えば0.1°Cの温度変化幅
で等温にできる。
変化幅が0.1°Cのときの採取通路2および細管3内
の燃料体積と体積膨張率(計測誤差)の関係を求めた図
である。供試液は燃料の主成分であるペンタンである。
上記燃料体積に比例して計測誤差が大きくなることが分
かる。
すべき漏洩する液量はおよそ0.5mm3 であることか
ら、本実施形態では、温度による計測誤差は計測液量の
1/10以下とすることを目標とした。このとき、採取
通路2および細管3内の燃料体積は図より260mm3
以下であれば、この条件を満たす。このように、温度調
整部5を設けることで、採取通路2をさ程、短くするこ
となく、高い計測精度を得ることができる。したがっ
て、基台9上の保持装置8、細管3、レーザ式変位セン
サ4のレイアウトが楽になり、試験対象物1が大型化し
ても対応することができる。
のままに、さらに計測精度を高めるには、本実施形態の
ごとく、計測時に採取通路2と通路75とを遮断する遮
断弁76を基台9内部に埋め込み上記燃料体積を小さく
するのが効果的である。
定する。図7は、気泡混入判定時における状態を示すも
のである。図6の状態から先ず、シャッター94を右方
へスライドして退避せしめ、遮断弁73を閉じて試験対
象物1を燃料タンク71から分離する。三方弁68をラ
ンド側に切り替えて試験対象物1を台部92上にランド
せしめ、試験対象物1の先端部11により採取口201
を液密裡に覆う。
らのガス圧力を細管3内に供給する加圧側に切り替え、
ガス圧力を図中、破線で示すように細管3内の燃料に印
加する。この時、レギュレータ65の設定圧力と大気圧
の差により、細管3および採取通路2内における気泡の
混入量に応じて細管3内の液面は下方へ変位する。
料体積が260mm3 の場合で、レギュレータ65の設
定圧力が100kPa の時の気泡混入率と燃料の体積変
化の関係を示すもので、気泡混入率と燃料体積の変化と
が線形に対応している。なお供試液は上記ベンタンであ
る。
体積の変化は大きくなる。
て影響のない0.1%の気泡混入率を閾値とし、それに
相当する体積変化よりも大きいか小さいかによって判定
する。上記燃料体積の例では図示のように0.1%の気
泡混入率は0.17mm3 に相当する。
入率に対する体積変化率の傾きも、図中、破線で示すよ
うに小さくなり、燃料の体積が大きくなると、気泡混入
率に対する体積変化率の傾きも大きくなるが、その時に
おいても、判定の閾値は、気泡混入率で0.1%とす
る。
定された場合は、ステップS5に進み、気泡の混入あり
と判定された場合は、ステップS2に戻り採取通路2お
よび細管3への燃料の充填からやり直す。
を示すものである。
細管3内を大気圧に減圧する。その後、遮断弁73を開
き、試験対象物1にガス圧力を供給すると、試験対象物
1の噴射口111から、試験対象物1の弁部における液
密性に応じて燃料が漏洩し、採取通路2へ侵入する。従
来の装置のように充填燃料の加圧にポンプを用いないか
ら、ポンプの発熱で燃料温度が上昇することが防止さ
れ、燃料の熱膨張による計測誤差を低減することができ
る。
た燃料の分、上昇する。一定時間当たりの液面上昇量を
レーザ変位センサ4により計測し、これに細管3の通路
断面積を乗じて漏洩した液量を算出し、単位時間当たり
の漏洩量とする。
側の管壁301,302を含む管壁301〜304を平
板状に成形するとともにこれを平行に配置したので、細
管に丸管を用いた従来の装置のような、細管の曲面部に
おける屈折の影響による散逸等がなく、レーザ式変位セ
ンサ4の発光部41からのレーザ光線は、そのまま水平
に細管3を横切り受光部42に達する。これにより、細
管3内の燃料の液面検出が高精度に行える。
レーザ光線の入射側および出射側の管壁301,302
における屈折をより好適に防止するとともに、細管3内
の通路断面積を、均一に、例えば1%の幅内に入れてい
る。このように、細管3内の通路断面積の精度を上げる
ことで、漏洩燃料の量が液面の変位量に通路断面積を乗
じて簡単に得られる。すなわち、計測精度を上げるため
に、製作された細管ごとにメスシリンジ等を用いて液面
位置と漏洩燃料について換算マップを作る必要がなく、
低コストにできる。
ップS6で再計測を行うか否かを選択する。再計測を行
う場合はステップS7で初期液面調整を行った後、再び
ステップS3に進む。
る状態を示すものである。先ず、三方弁64を大気開放
側に切り替えて、燃料タンク71内およびこれと連通し
ている試験対象物1内を減圧し大気圧とする。その後、
遮断弁73を閉じ試験対象物1を燃料タンク71から分
離する。
ト側に切り替え、試験対象物1を台部92からリフトす
る。この試験対象物1のリフトにより採取口201が開
き、採取通路2は廃液皿91と通じる。細管3上部と廃
液皿91とはともに大気開放であるため、2つの液面は
釣り合おうとする。廃液皿91の液面は排出口93で規
定されているから、液面が釣り合うまで燃料が排出口9
3から排出され、計測時に上昇した細管3内の液面を初
期の液面位置へ迅速に戻すことができる。
値をモニターしながら採取通路2および細管3内の燃料
の調整をしなくとも、計測時に液面が上昇した分の燃料
が、採取通路2および細管3内から排出されるので、細
管3の液面の初期化が簡便に行える。
グにより、細管3内の液面初期化時において、細管3の
内側の表面3c〜3f(図2)は液切れがよくなる。し
たがって、従来の装置のような、前の計測時に細管の内
側表面に付着した付着量の一定しない試験液による光の
屈折の影響は生じず、次の計測に即座に移ることができ
る。したがって高い計測精度と、計測の迅速性とを両立
させることができる。
透過率や屈折率の点でガラスに劣るものの樹脂製とする
こともできる。この場合、複数の縦割りした管壁部材で
構成するのではなく、簡単に型成形により一体に成形し
てもよい。
03,304(図2)は、必ずしも平行に配置する必要
はなく、また、細管の通路断面積の均一性が十分であれ
ば、平板状でなくともよい。
が選択された場合は、ステップS8で試験対象物1を変
更するか否かを選択する。変更する場合は、ステップS
9にて固定治具82に固定される試験対象物1を新しい
ものに取り替えた後、再びステップS3に進む。試験対
象物1を変更しない場合は、これにて一連の計測作動を
終了する(ステップS10)。
管の通路断面積を小さくして漏洩量に対して細管内の液
面変化が大きく現れるようにする。その場合、後述する
ように、入射側管壁および出射側管壁の幅を入射側管壁
および出射側管壁の対向間隔よりも広くして、細管の通
路断面の形状がレーザ光線の進行方向から見て幅広とな
るようにするのがよい。
細管の断面を示すもので、細管3Aは複数の縦割りした
ガラス製の管壁部材から細管3と実質的に同じ製造各工
程を経て完成する。図12の(1),(2),(3)に
管壁部材の断面形状の異なる3つの例を示している。
(1)では平板状の管壁部材31Aと断面コ字状の管壁
部材32Aとから製作され、管壁部材32Aの凹部の断
面形状を長方形とすることで、完成時に形成される通路
が断面長方形となる。(2)では断面L字状の管壁部材
33A,34Aとから製作され、凸部の幅を小さめに凸
部の高さを低めにすることで、完成時に形成される通路
が断面長方形となる。(3)では広幅で平板状の管壁部
材35A,36Aと狭幅で平板状の管壁部材37A,3
8Aとから製作され、管壁部材37A,38Aの幅を小
さめに厚さを薄めにすることで、完成時に形成される通
路が断面長方形となる。そして発光部41からのレーザ
光線が、細管3Aの上記通路を形成する四方の管壁30
5,306,307,308のうち、長辺側の例えば管
壁305から入射しその反対側の管壁306から出射す
るように、かつレーザ光線の進行方向と長辺側管壁30
5,306の各面とが直交するように、細管3Aを配置
する。
効果を奏する。図13、図14は帯状のレーザ光線が通
路断面が正方形の細管3を透過する様子を示すもので、
図中、X1は細管3の通路部分の中心線である。本来、
レーザ光線Lは、図13に示すように入射側管壁301
に垂直に入射し反対側の出射側管壁302を抜けてい
く。しかし、図14に示すようにレーザ光線Lのなす面
が上記中心線X1に対して傾斜していると、レーザ光線
Lの一部(図例ではレーザ光線Lの上側半部)が細管3
内を通過しないで管壁303,304(図例では30
3)を通過し、この位置での液面検出が不可能となる。
位置合わせが重要になるが、漏洩量の検出感度を上げる
べく細管3の通路断面を狭くすると、レーザ光線Lの許
容される細管3の幅方向のずれが小さくなり、帯状に照
射されるレーザ光線Lが、その一方の端から他方の端ま
で、対向する入射側管壁301および出射側管壁302
を通るように、レーザ光線Lのなす面の上記中心線X1
に対する傾斜角をより小さくしなければならない。細管
3の通路断面を狭くすると相対的に漏洩量に対する液面
上昇量が大きくなり、発光部41のレーザ光線Lの液面
変位方向の長さも相対的に広げる必要が生じるので、余
計、発光部41と細管3の位置合わせが困難となる。
方向が広い長方形としたから、図15に示すように、発
光部41が細管3Aの通路部分の中心線X2に対して傾
斜しレーザ光線Lの一方の端と他方の端とが通路断面の
幅方向にずれていても、その許容可能なずれを大きくと
ることができ、発光部41と細管3Aの位置合わせが容
易となる。
出射側管壁の幅をなるべく広くするには通路断面の形状
は図12のように長方形とするのがよいが、図16の
(1)、(2)、(3)、(4)にそれぞれ示すよう
に、細管3C,3D,3E,3Fの通路の非レーザ光線
透過面である短辺側の面(図中、上下面)が膨出する形
状としてもよい。図中、L1はレーザ光線の進行経路で
ある。また、細管の外形も必ずしも断面矩形とする必要
はなく、図例の細管3D,3Fのように角を落とした形
状としてもよい。少なくともレーザ光線が通る入射側管
壁および出射側管壁の各面が平行になっておればよい。
の第2実施形態になる液密計測装置を示す。第1実施形
態の構成において、細管と、基台に形成された温調配管
の下流部を別の構成としたもので、図中、第1実施形態
と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第
1実施形態との相違点を中心に説明する。
面形状が長方形のもので、図12(1)のごとく断面コ
字状の管壁部材と断面長方形の管壁部材とからなり、発
光部41からのレーザ光線が通路の長辺側の管壁から入
射し、通路を抜けて反対側の管壁から抜けるようになっ
ている。
なっていない管壁部分に、通路と平行に2箇所に縦孔5
15a,515bが形成してある。
は、その直線通路961により三方弁67と細管3Gと
を連通するともに、U字通路514により細管3Gの両
縦孔515a,515bを連通せしめている。なお、図
は細管3Gの両縦孔515a,515bおよび保持部材
96のU字通路514を90°展開して示している。
下流部513Aは、途中が細管3Gの下端部を受ける凹
部95の底面で分断されており、分断端の一方は細管3
Gの一方の縦孔515aと通じ、分断端の他方は細管3
Gの他方の縦孔515bと通じている。しかして、熱媒
体ポンプ53から送出された熱媒体は基台9内部および
細管3Gの管壁内部を通り熱媒体タンク52内に戻され
る。この循環する熱媒体により、基台9全体の温調を行
うとともに、細管3Gの管壁の温調を行う。
9だけではなく、細管3Gの管壁を一定温度に保つこと
ができるので、細管3Gの熱膨張を防止することがで
き、さらに漏洩量の計測精度を向上させることができ
る。
れば、高い計測精度が得られ、高性能な燃料噴射弁等の
検査に適用し得る。しかも上記のごとく、高い計測精度
を維持したまま計測の迅速性をも高めているから、スル
ープットを上げることができる。
1、燃料配管72、採取通路2の燃料と熱交換する熱交
換手段を、熱媒体が循環する単一の温調配管51により
構成しているが、上記燃料タンク71等の燃料と共通に
熱交換する構成であればよい。
験液加圧手段、細管3内を加圧する気泡検出用加圧手段
は、ガスボンベ60で構成するものに限定されるもので
はなく、例えば、ガス配管61内の空気をポンピングに
より高圧にしてもよい。
に下降して屈曲部まで延び、斜め上方に向きを変えて細
管3の直下まで延び、この直下位置から他端まで真っ直
ぐ上昇する形状でもよい。あるいは採取通路は、その途
中の屈曲部から採取口および細管の直下位置に向けて斜
め上方に延びるV字形でもよい。
ら燃料を採取通路2を逆流せしめて廃液皿91を介して
排出口93からオーバーフローする構成としているが、
細管3の下端に通じる別の排出通路を設け、その排出口
を初期液面の高さに開口するように構成し、採取口を閉
鎖した状態で燃料を排出通路により排出するようにして
もよい。なお、液面初期化時以外は排出口を閉鎖する
か、排出通路を採取通路と遮断する。
施形態において開示した本発明のうち、いくつかの構成
については省略して装置の構成を簡単にすることも可能
である。すなわち、液面検出の高精度化の優先順位が低
ければ、細管は引き出し丸形管により構成することもで
きる。
縮防止の優先順位が低ければ、試験対象物内の燃料への
加圧は、燃料を送出するポンプにより行ってもよい。ま
た、燃料の温度調整は、試験対象物に供給する燃料、細
管に導入される燃料をそれぞれ別々の温調配管により行
う構成でもよい。あるいは温度調整を行う手段そのもの
を省略してもよい。
計測精度の高精度化のために気泡混入防止の優先順位が
低ければ、採取通路の途中部分が水平方向に形成されて
いるのでもよい。また、混入しても混入量が小さい場合
は、気泡混入の判定を行う必要はなく、細管へガスボン
ベからのガス圧力を印加するためのレギュレータ、三方
弁は省略し、細管の上部を常に大気開放とし、装置構成
を簡単にしてもよい。
優先順位が低く、細管内燃料の初期設定を手動や細管内
燃料のフィードバック制御により行うことが可能であれ
ば、これらの手段でもよい。
成図である。
測装置の第1の細管の製作工程を説明する横断面図であ
る。
ートである。
状態における全体構成図である。
状態における全体構成図である。
状態における全体構成図である。
状態における全体構成図である。
状態における全体構成図である。
状態における全体構成図である。
ラフである。
ラフである。
計測装置の第2の細管の製作工程を説明する横断面図で
ある。
測装置と比較する第1の細管を用いた液密計測装置の作
動を説明する細管部の断面図であり、(2)は(1)に
おけるA1−A1線に沿う断面図であり、(3)は
(2)におけるB1−B1線に沿う断面図である。
測装置と比較する第1の細管を用いた液密計測装置の作
動を説明する作動状態の異なる細管部の断面図であり、
(2)は(1)におけるA1−A1線に沿う断面図であ
り、(3)は(2)におけるB1−B1線に沿う断面図
である。
測装置の作動を説明する細管部の断面図であり、(2)
は(1)におけるA2−A2線に沿う断面図であり、
(3)は(2)におけるB2−B2線に沿う断面図であ
る。
上記液密計測装置に用い得る細管の変形例を示す図であ
る。
全体構成図である。
であり、(2)は(1)におけるC−C線に沿う断面図
である。
1A,32A,33A,34A,35A,36A,37
A,38A 管壁部材 301,305 入射側管壁(管壁) 302,306 出射側管壁(管壁) 303,304,307,308 管壁 3c,3d,3e,3f 内側の表面 4 レーザ式変位センサ(液面検出手段) 41 発光部 42 受光部 5 温度調整部(温度調整手段) 51 温調配管(熱媒体流路) 515a,515b 縦孔 54 加熱冷却手段 6a 充填試験液加圧手段 6b 気泡検出用加圧手段 60 ガスボンベ 62,65 レギュレータ 91 廃液皿(液溜まり) 93 排出口
Claims (14)
- 【請求項1】 試験対象物に充填された試験液を加圧す
る充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏洩
する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取通
路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液が
導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照射
する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配置
され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づい
て細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを具
備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試験
液の量を計測する液密計測装置において、上記細管を、
上記光が入射する側の管壁および出射する側の管壁を、
平板状に成形するとともに、両管壁を平行に配置せしめ
たことを特徴とする液密計測装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の液密計測装置において、
上記細管を複数の縦割りした透明ガラス製の管壁部材に
より構成した液密計測装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の液密計測装置において、
上記細管の通路断面の形状を矩形に形成した液密計測装
置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3いずれか記載の液密計
測装置において、上記細管の内側表面に撥水コーティン
グを形成した液密計測装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4いずれか記載の液密計
測装置において、上記細管の入射側管壁および出射側管
壁の幅を、入射側管壁と出射側管壁との対向間隔よりも
広くした液密計測装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし5いずれか記載の液密計
測装置において、上記発光部が上記入射側管壁に対して
垂直方向に光を照射するように上記発光部および上記細
管を配置した液密計測装置。 - 【請求項7】 試験対象物に充填された試験液を加圧す
る充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏洩
する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取通
路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液が
導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照射
する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配置
され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づい
て細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを具
備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試験
液の量を計測する液密計測装置において、上記試験対象
物に供給する試験液との熱交換および上記細管に導入さ
れる試験液との熱交換を行うこれらの試験液に共通の熱
交換手段を具備し試験液の温度を制御する温度調整手段
を設けたことを特徴とする液密計測装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の液密計測装置において、
上記温度調整手段は、上記熱交換手段を熱媒体が循環す
る単一の熱媒体流路により構成しかつ熱媒体の加熱およ
び冷却を行う加熱冷却手段を具備せしめた液密計測装
置。 - 【請求項9】 請求項7または8いずれか記載の液密計
測装置において、上記熱交換手段は、上記細管の管壁内
部に縦孔を形成し、縦孔に細管壁と熱交換する熱媒体を
流通せしめる構成とした液密計測装置。 - 【請求項10】 試験対象物に充填された試験液を加圧
する充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏
洩する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取
通路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液
が導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照
射する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配
置され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づ
いて細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを
具備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試
験液の量を計測する液密計測装置において、上記充填試
験液加圧手段は、試験対象物に充填された試験液を圧縮
性ガスにより加圧する構成としたことを特徴とする液密
計測装置。 - 【請求項11】 試験対象物に充填された試験液を加圧
する充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏
洩する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取
通路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液
が導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照
射する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配
置され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づ
いて細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを
具備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試
験液の量を計測する液密計測装置において、上記採取通
路を、最低位置となる屈曲部から上方へと延び上記一端
および上記他端に到る形状としたことを特徴とする液密
計測装置。 - 【請求項12】 試験対象物に充填された試験液を加圧
する充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏
洩する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取
通路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液
が導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照
射する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配
置され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づ
いて細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを
具備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試
験液の量を計測する液密計測装置において、非計測時に
上記採取通路および細管内の試験液を加圧する気泡検出
用加圧手段を具備せしめ、加圧時の試験液液面の変位量
に基づいて試験液中の気泡の混入量を検出するようにな
したことを特徴とする液密計測装置。 - 【請求項13】 試験対象物に充填された試験液を加圧
する充填試験液加圧手段と、試験対象物の液密部から漏
洩する試験液を一端に形成した採取口から採取する採取
通路と、採取通路の他端と接続され、採取された試験液
が導入される透明な細管と、細管を横切るように光を照
射する発光部および細管を挟んで発光部とは反対側に配
置され上記光を検出する受光部とを有し、検出光に基づ
いて細管内の試験液の液面を検出する液面検出手段とを
具備し、上記液面の変化から上記液密部から漏洩した試
験液の量を計測する液密計測装置において、上記細管を
上記採取通路の上記他端から立設せしめ、かつ、細管の
下端部に通じ、漏洩試験液の計測後に細管内の試験液を
細管外へ排出する排出通路を設け、排出通路の排出口を
漏洩試験液の計測の基準となる所定の初期液面の高さに
開口せしめたことを特徴とする液密計測装置。 - 【請求項14】 請求項13記載の液密計測装置におい
て、上記採取通路の採取口を上記細管の初期液面よりも
下方に設け、上記試験対象物の液密部が上記採取口から
取り外されたときに細管から逆流する試験液が流入し試
験液が貯留する液溜まりを設け、液溜まりを、上記初期
液面の高さにおいてオーバフローする構成とし、上記排
出通路を採取通路と液溜まりとで構成した液密計測装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10149999A JP3659394B2 (ja) | 1998-06-30 | 1999-04-08 | 液密計測装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-201307 | 1998-06-30 | ||
JP20130798 | 1998-06-30 | ||
JP10149999A JP3659394B2 (ja) | 1998-06-30 | 1999-04-08 | 液密計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000081361A true JP2000081361A (ja) | 2000-03-21 |
JP3659394B2 JP3659394B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=26442370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10149999A Expired - Lifetime JP3659394B2 (ja) | 1998-06-30 | 1999-04-08 | 液密計測装置 |
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---|---|
JP (1) | JP3659394B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017721A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Codman & Shurtleff Inc | 逆さ基板を備えた熱式流量センサ |
JP2006017723A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Codman & Shurtleff Inc | 基板に凹部を備えた熱式流量センサ |
JP2006017722A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Codman & Shurtleff Inc | ストリームライン・パッケージングを有する熱式流量センサ |
US7963149B2 (en) * | 2005-11-23 | 2011-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining hydraulic leakage rate in liquid-conveying sections, in particular, injection valves of internal combustion engines |
JP2014095312A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Ono Sokki Co Ltd | 噴射計測装置及び体積弾性係数計測装置 |
CN105424292A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-03-23 | 华南理工大学 | 一种基于康明斯pt喷油器密封性检测装置 |
CN112729852A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 西安精密机械研究所 | 三组元涡轮机动力燃烧分系统联合试验装置及试验方法 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10149999A patent/JP3659394B2/ja not_active Expired - Lifetime
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