JP2000352539A - 気体圧力の測定値補正方法及び測定値補正装置、並びにそれを用いた密閉容器のエアリーク検出方法及び検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気体の状態に左右されることなく信頼性の高
い圧力値を得ると共に、容易な構成で迅速かつ正確なエ
アリークの有無判定を行うことのできるエアリーク検出
装置を提供する。 【解決手段】 ワーク１２を初期槽内圧力を有する測定
槽１４に収納し、前記初期槽内圧力と異なる基準圧力状
態を形成可能な基準圧力室２８を接続し、測定槽１４の
内部圧力を変化させる。ワーク１２にエアリークが存在
する場合、ワーク１２の内部空間が測定槽１４の内部空
間と同化し、実質的な内部容積が増加するため、測定槽
１４と基準圧力室２８とが連通した後に測定槽１４の到
達する圧力がエアリークが存在しない場合に対して上昇
する。この圧力変化を圧力センサ１８で検出すると共
に、測定槽１４に封入する気体の絶対湿度を測定し、絶
対湿度に基づいて測定槽１４内の測定圧力を補正する。
制御部２０が補正した圧力変化に基づいてエアリークの
有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体圧力の測定値
補正方法及び測定値補正装置、並びにそれを用いた密閉
容器のエアリーク検出方法及び検出装置、特に、密閉さ
れた容器の内部圧力を変化させた時の圧力測定値の誤差
を補正する測定値補正方法及び測定値補正装置、並びに
圧力測定値の誤差を補正することにより容易な構造で密
閉容器のエアリークの有無を検出することのできる密閉
容器のエアリーク検出方法及び検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から内部に空室を残して密閉される
容器が各種の産業分野において用いられている。例えば
マイクロ電子部品であるシールリレーは、プラスチック
容器内に可動接点と励磁コイルとが収納され、この容器
をシールすることによって密封された小型小電力リレー
素子を得ることができる。この様なシールリレーは、容
器内で密閉された空気あるいは不活性ガスがリレーの可
動部やその他の内部部品を安定した状態に保つと共に、
当該内部部品が塵埃等の影響を受けないことから長期間
に渡ってマイクロ電子部品の安定した作動特性を保つこ
とが可能になる。もちろん、密封容器は前述したような
マイクロ電子部品ばかりでなく、医療用、食品用、その
他広範囲の分野に適用可能であり、同様に密閉容器内の
物体の安定化や保護を行うことができる。

【０００３】この様な密封容器は、製造時におけるシー
ル不良、容器自体の破損や通孔その他の存在によって完
全な密封状態を保つことができない場合がある。この様
な密閉状態が害された密閉容器は、エアリークを起こし
ているものとして不良品として確実に除去されなければ
ならない。この判別を行うためにエアリーク検出方法が
幾つか提案されている。

【０００４】以前は、密封容器をフロン液等に浸漬した
状態で加温あるいは減圧をおこない、この時にフロン液
内に生じる気泡を検出してリークの有無が判定されてい
たが、環境保護の観点からフロン液の使用が禁止された
今日では、他の方法によるエアリーク検出が要望されて
いる。例えば、本出願人が先に提案した特公平７−８５
０４０号の密閉容器のリーク検出装置では、密閉容器を
収納した密閉された測定槽の容積を機械的に拡大するこ
とにより測定槽内の圧力を低減する。その時に発生する
測定槽内の圧力変化に基づいて密閉容器のエアリークを
検出している。つまり、密閉容器がリークした場合、測
定槽内の容積は、密閉容器の内部容積分増加することに
なり、実質的な測定槽の容積が増加する。この状態で前
述のような減圧を行うと、密閉容器がリークしていない
場合と比べると減圧率が低下する。すなわち圧力が上昇
する。この圧力値を認識することによりエアリークの有
無判定を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なリー
ク検出装置において、測定槽を減圧することにより測定
槽内部で断熱膨張が起こり測定槽内温度が低下する。そ
の後、温度が低下した測定槽内空気は、測定槽の周囲の
空気から温度を吸収し同じ温度になるまで、再度温度の
上昇変化を起こす。この温度変化に伴って、密閉容器に
エアリークが存在しない場合でも測定槽内の圧力は変化
する。ところが、この断熱膨張を伴う圧力変化が起こる
場合、同じ密閉容器でも測定値が大きくばらついてしま
う。一般にリークの検査対象である密閉容器から漏れる
空気容積は極僅かであり（０．１ｃｃ程度もある）、エ
アリークに基づく圧力変化量も極僅かである。従って、
断熱膨張による圧力ばらつきが大きい場合、正確なリー
ク判定ができないという問題がある。

【０００６】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、密閉容器内で圧力が変化する場
合の圧力測定値の誤差を排除することのできる気体圧力
の測定値補正方法及び測定値補正装置、並びにそれを用
いた密閉容器のエアリーク検出方法及び検出装置を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、気体を満たした密閉容器の容器
内圧力を変化させた場合の気体圧力の測定値補正方法で
あって、前記気体の絶対湿度を検出するステップと、前
記密閉容器の圧力変化後の容器内圧力を検出するステッ
プと、検出した容器内圧力を絶対湿度に基づいて補正す
る補正ステップと、を含むことを特徴とする。

【０００８】また、上記のような目的を達成するため
に、本発明は、密閉状態で気体を封入し内部圧力を任意
に変化可能な密閉容器と、前記密閉容器に封入する気体
の絶対湿度を検出する湿度検出部と、前記密閉容器の圧
力変化後の容器内圧力を検出する圧力検出部と、取得し
た容器内圧力を前記絶対湿度に基づいて補正する補正部
と、を含むことを特徴とする。

【０００９】ここで、絶対湿度とは、密閉容器内部に封
入される空気の湿度を意味し、封入される前の気体の湿
度でも封入された後の気体の湿度でもよい。また、絶対
湿度に基づく補正とは、絶対湿度が変化した場合の密閉
容器内の圧力変化を関連付けた相関マップ等を利用して
もよいし、補正係数等を用いて行ってもよい。

【００１０】この構成によれば、密閉容器内に満たされ
た気体の状態に左右されることなく正確な圧力変化値を
得ることができる。この時、絶対湿度と圧力変化はほぼ
比例関係にある。

【００１１】上記のような目的を達成するために、本発
明は、所定容積の測定槽に気体を封入すると共に被測定
密閉容器を収納して所定の初期測定槽内圧力状態を形成
するステップと、前記初期測定槽内圧力と異なる基準圧
力状態を形成した基準容積を有する基準圧力室を前記測
定槽に選択的に連通させるステップと、前記測定槽と前
記基準圧力室を連通させた後の測定槽内圧力を測定する
ステップと、前記測定槽内に封入される気体の絶対湿度
を検出するステップと、検出した絶対湿度に基づいて、
測定槽内の測定圧力を補正するステップと、補正した測
定槽内圧力に基づいて被測定密閉容器のエアリークの有
無を判定するステップと、を含むことを特徴とする。

【００１２】また、上記のような目的を達成するため
に、本発明は、気体と共に被測定密閉容器を収納可能で
所定容積の密閉空間を形成する密閉槽であって、所定の
初期槽内圧力を有する測定槽と、基準容積を有し前記初
期槽内圧力と異なる基準圧力状態を形成可能な基準圧力
室と、前記測定槽と基準圧力室の選択的な連通を許容す
る連通切換機構と、前記測定槽内の圧力を測定する圧力
センサと、前記測定槽内に封入される気体の絶対湿度を
検出する湿度センサと、前記測定槽と基準圧力室との連
通により変化した測定槽内圧力を前記絶対湿度に基づい
て補正する補正部と、補正後の圧力変化に基づいて被測
定密閉容器のエアリークの有無を判定する判定部と、を
含むことを特徴とする。

【００１３】ここで、前記測定槽と基準圧力室は、変形
による容積変化を起こさない空間を有し、連通切換機構
（例えば、切換バルブ）を介した測定槽と基準圧力室と
の連通は、極力短い経路により行われることが好まし
い。なお、連通経路の容積は、測定槽または基準圧力室
のいずれか一方に含まれるものとし、基準圧力室の圧力
状態は測定槽の初期槽内圧力に対して減圧または加圧し
た状態とする。また、測定槽内に封入される気体の絶対
湿度は、測定槽に封入する前の段階で測定しても封入が
完了してから測定してもよい。

【００１４】この構成によれば、被測定密閉容器にエア
リークが存在する場合、当該被測定密閉容器の内部空間
が測定槽の内部空間と同化し、実質的な内部容積が増加
するため、測定槽と基準圧力室とが連通した後に測定槽
の到達する圧力がエアリークが存在しない場合に対して
上昇（基準圧力室を測定槽に対して減圧した場合）また
は下降（基準圧力室を測定槽に対して加圧した場合）す
る。この圧力変化に対して、絶対湿度に基づく測定値補
正を行った後、その補正値に基づいてエアリークの有無
を判定する。その結果、測定槽内の気体の状態に左右さ
れることなく正確なリーク判定を行うことができる。な
お、測定準備のための測定槽内の圧力安定化を行う必要
が無いので、測定槽と基準圧力室とを連通させる容易な
構成で迅速な判定を行うことが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。本
実施形態の場合、まず、図１に基本概念構成を示したエ
アリーク検出装置１０の構成を説明すると共に、絶対湿
度に基づく圧力値補正の方法の一例として、相関マップ
を用いる場合を説明し、さらに、前記相関マップを用い
たエアリーク判定を説明する。

【００１６】エアリーク検出装置１０は、被測定密閉容
器、例えばマイクロ電子部品であるシールリレー（以
下、ワークという）１２を収納し検査を行う測定槽１４
と、当該測定槽１４に連通切換機構である複数の切換バ
ルブ（本実施形態では４個の切換バルブＶa，Ｖb，Ｖ
c，Ｖd）を介して接続された減圧装置１６と、前記測定
槽１４の近傍に配置され測定槽１４内の槽内圧力を検出
可能な圧力センサ１８と、減圧装置１６、圧力センサ１
８、各切換バルブＶa，Ｖb，Ｖc，Ｖd等の制御を行うコ
ントロール部及び検出値に対する補正を行う補正部やそ
の補正値に基づいて演算を行い所定の判定出力を行う判
定部等を含む制御部２０等で構成されている。

【００１７】前記測定槽１４は、例えば、ヒンジ等で接
続された上部筐体１４ａと下部筐体１４ｂで構成された
開閉自在なケースで、上部筐体１４ａと下部筐体１４ｂ
を接合した状態（閉状態）でほぼ中央部にワーク１２を
収納する測定室２２を形成する。この測定室２２の周囲
には、閉状態における当該測定室２２の気密を確保する
ために、気密シール部材として例えばＯリング２４が配
置される。従って、上部筐体１４ａと下部筐体１４ｂと
により、所定容積の実質的密閉空間を有する測定室２２
を形成することが可能になる。なお、測定室２２は圧力
変化等によって、内壁面が変形したりしないように、上
部筐体１４ａと下部筐体１４ｂ全体または内壁面が金属
や硬質樹脂等で形成されている。

【００１８】一方、前記減圧装置１６は、真空ポンプ１
６ａと、レギュレータ１６ｂを有する減圧タンク１６ｃ
で構成され、減圧タンク１６ｃ内を常に所定の圧力に維
持できるように成っている。また、切換バルブＶa，Ｖ
b，Ｖdは、測定槽１４と減圧装置１６とを連通接続する
流路２６の選択的な開閉を行っている。特に、切換バル
ブＶaと切換バルブＶbとの間に形成される空間は、前記
測定槽１４に対して、異なる圧力状態を形成可能な基準
圧力室２８を規定している。また、切換バルブＶcは、
大気開放用の弁であり、流路２６及び測定槽１４の測定
室２２の圧力を大気開放する場合に開かれる。

【００１９】本実施形態のエアリーク検出装置１０の特
徴的事項は、測定槽１４と当該測定槽１４と内部圧力の
異なる基準圧力室２８とを選択的に連通させることによ
り、測定槽１４内部の圧力を変化させて、その時の圧力
変化状態を検出すると共に、測定槽１４内部の気体の絶
対湿度に基づいて圧力値の補正を行い、補正後の圧力値
に応じて、測定槽１４に収納したワーク１２のエアリー
クの有無を判定するところである。すなわち、ワーク１
２の密閉の完全または非完全によって、ワーク１２の内
部空間１２ａが測定槽１４の残余空間２２ａ（ワーク１
２の体積を除いた測定槽１４の内部空間）と独立または
同化する。その結果、測定槽１４の実質的残余空間（残
余容積）が変動し、測定槽１４と基準圧力室２８との連
通時の到達圧力が変動する。この変動に基づいてエアリ
ークの有無判定を行う。この場合、測定槽内の絶対湿度
による圧力値の補正が行われるので、測定槽１４内部に
取り込まれた気体の状態に左右されること無く正確な圧
力変化を認識し、リーク判定を行うことが可能になる。
なお、図１において、測定室２２にワーク１２を配置し
た場合に、測定室２２の残余空間２２ａが比較的大きく
描かれているが、実際は、測定室２２の容積はワーク１
２の体積より僅かに大きいだけで、ワーク１２の内部空
間１２ａの同化による測定槽１４内の空間の変動量が顕
著に現れるようになっている。例えば、ワーク１２の内
部空間１２ａが０．１ｃｃの場合、測定室２２の残余空
間２２ａを１．５ｃｃに設定し、この時の基準圧力室２
８の容量を、例えば、０．８ｃｃに設定する。

【００２０】図２に示す切換バルブＶa，Ｖb，Ｖc，Ｖd
の動作テーブル表及び、図３に示す測定槽１４の測定室
２２の圧力変化図を用い、図１のエアリーク検出装置１
０の動作を説明する。

【００２１】まず、ワーク１２を用いたリーク測定装置
１０の通常圧力測定動作を説明する。 初めに、測定槽
１４の測定室２２に判定対象のワーク１２を投入する。
この時、制御部２０は、切換バルブＶa，Ｖbのみ開く
（タイミングＴ１）。従って、測定槽１４と切換バルブ
Ｖa，Ｖbで規定される基準圧力室２８は連通する。続い
て、測定槽１４の上部筐体１４ａと下部筐体１４ｂを密
着させ（蓋閉め動作）、測定槽１４を実質的密閉状態に
する。この蓋閉め動作により測定室２２を含む空間の内
部圧力は上昇してしまうので、制御部２０は、切換バル
ブＶa，Ｖbに続いて、切換バルブＶcを開放し、測定室
２２及び基準圧力室２８の圧力を大気圧（Ｐ0＝１０１
３×１０²Ｐａ）にする（タイミングＴ２）。次に、切
換バルブＶa，Ｖcを閉じ、切換バルブＶdを開放する
（タイミングＴ３）。この操作により、基準圧力室２８
を含む空間が減圧装置１６に接続され、減圧装置１６で
制御される。この時、減圧装置１６は、例えば、ＰV＝
０．４ｋｇｆ／ｃｍ²（３９２×１０²Ｐａ）に減圧す
る。この状態で、切換バルブＶb，Ｖdを閉じる。すなわ
ち、全ての切換バルブを閉じて、基準圧力状態値Ｐ1
（大気圧から３９２×１０²Ｐａ減圧した負圧状態）の
所定容積（０．８ｃｃ）を有する基準圧力室２８を形成
し、制御部２０は測定準備を完了する（タイミングＴ
４）。

【００２２】制御部２０に測定開始信号が与えられる
と、制御部２０は切換バルブＶaのみを開放し（タイミ
ングＴ５）、測定槽１４（測定室２２）と基準圧力室２
８とを連通させ、測定槽１４（測定室２２）の内部圧力
を変化（減圧）させる。

【００２３】制御部２０は、切換バルブＶaのみを開放
した状態で圧力センサ１８を制御して、経過時間Ｂ（切
換バルブＶaの開放後０．３秒経過）と経過時間Ｃ（切
換バルブＶaの開放後０．４秒経過）時点の測定室２２
の圧力（例えばＰXa，ＰXb）を測定する（図３参照）。
続いて、制御部２０は、切換バルブＶa，Ｖb，Ｖdを所
定時間（例えば、経過時間Ｇ−Ｈ間；０．４秒）開放
し、測定室２２を基準圧力室２８の当初の基準圧力状態
値Ｐ1まで減圧し（タイミングＴ６）、切換バルブＶaを
閉じて（タイミングＴ７）、所定時間（例えば、３秒）
経過後、測定室２２の圧力（例えばＰXd）を測定する。
この時、ワーク１２にエアリークが存在しない場合、測
定室２２の圧力センサ１８の測定値はＰXd＝ＰVとな
る。さらに、制御部２０は、ＰXd測定後、所定時間（例
えば、２秒）の測定室２２の圧力（例えば、ＰXc）を測
定し、エアリーク判定のための圧力測定を終了する。

【００２４】ワーク１２がエアリークを有さない『良
品』である場合の測定室１４の圧力変化の様子を図３に
実線Ａで示す。図３において、経過時間Ａ及びＣで測定
槽１４と基準圧力室２８との連通により測定槽１４の減
圧を行うと、経過時間Ａ−Ｃ間及び経過時間Ｃ−Ｄ間で
一時的に圧力が低下した後再び上昇する。これは、空気
を急激に減圧すると空気が急冷され（断熱膨張）、この
時、急冷された空気は回りの熱を奪って常温に戻る。こ
の温度変化が圧力変化を引き起こしている。

【００２５】このような減圧動作に基づく圧力変化が、
測定毎に毎回同じように生じていれば、ワーク１２がリ
ークして発生した圧力変化を正確に認識することができ
るが、毎回ばらつくので、正確な認識を行うことができ
ない。減圧動作に基づく圧力変化は、主に測定槽１４内
の空気の状態（空気中の水分量）の違いにより温度変化
が左右されるため圧力にも影響するものと考えられる。

【００２６】そこで、上述した圧力測定の行程におい
て、測定槽１４にワーク１２を投入しない状態で圧力測
定を行うと共に、その時の空気の水分量（絶対湿度）の
測定を行う。この測定を複数回行う。図４には、図３に
おける経過時間Ｄ−Ｅ間の圧力変化量（×９．８Ｐａ）
と、その時の絶対湿度（ｇ／ｍ³）、外気温度（℃）が
示されている。図４から明らかなように、絶対湿度の変
化に伴って圧力変化量も変化する。この結果に基づい
て、絶対湿度と圧力補正量の関係を示したものを図５に
示す。図５より絶対湿度と圧力変化量とは比例関係にあ
ることが分かる。すなわち、図５を測定槽１４の圧力補
正量を取得するための相関マップとすることができる。
従って、図１において、圧力センサ１８が測定槽１４内
部の圧力を測定する時に測定槽１４内部の絶対湿度を測
定し、その絶対湿度に基づいて、測定槽１４内部の圧力
補正を行えば、空気の状態に左右されることなく信頼性
の高い圧力値を得ることができる。なお、絶対湿度は、
測定槽１４内部で測定することが望ましいが、最初に測
定槽１４は、大気開放され、測定槽１４内部の空気は、
外部の空気と同じであると見なすことができる。また、
測定槽１４の構造は、できるだけ単純にすることが好ま
しいため、本実施形態では、絶対湿度を測定槽１４の外
部で測定したものを採用している。また、本実施形態で
は、相関マップを用い、絶対湿度に対応する圧力補正量
を測定圧力に付加する例を示しているが、例えば、絶対
湿度に対応する補正係数を定めて、測定圧力に掛け合わ
せてもよい。 続いて、エアリーク検出装置１０のエア
リーク判定手順を説明する。制御部２０は、各圧力測定
が完了すると、エアリーク判定処理を開始する。なお、
以下の各圧力値は、絶対湿度に基づく圧力補正が考慮さ
れたものとする。

【００２７】測定槽１４の測定室２２と基準圧力室２８
との間にはボイルシャルルの法則により以下のような関
係が成り立つ。

【００２８】

【数１】 この時、Ｐ1＝Ｐ0−ＰV，Ｐ2＝Ｐ0−ＰXであるから、式
１を整理すると、

【数２】 となる。なお、測定室２２と基準圧力室２８の接続時に
気体温度が変化するが、前述したように所定時間後には
安定する。

【００２９】従って、経過時間Ｃで測定された測定室２
２の圧力ＰX（ＰXa）と基準圧力室２８の基準圧力状態
値ＰV（ＰXd）とは、基準圧力室の基準容積Ｖ1と、当該
基準容積Ｖ1にワーク１２を収納した場合の測定槽１４
の残余容積Ｖ2を加えた総合容積で規定される固定値と
関連付けることができる。

【００３０】ワーク１２にエアリークが存在しない場
合、すなわちワーク１２が完全に密閉された『良品』で
ある場合、基準圧力室の基準圧力状態値ＰVと、基準圧
力室２８と測定槽１４を連通させた後に測定される測定
槽１４の槽内圧力値ＰX（ＰXa）で規定される値は、エ
アリークが存在しない場合の測定槽１４の容積Ｖ1と基
準圧力室２８の容積Ｖ2とで規定される値と一致するこ
とになる。例えば、Ｖ1＝０．８ｃｃ、Ｖ2＝１．５ｃｃ
の場合、ＰX／ＰVの値がＶ1／（Ｖ1＋Ｖ2）＝０．８／
２．３＝０．３４７８になる。一方、ワーク１２が完全
にリークした『完全リーク品（大リーク）』である場
合、Ｖ1／（Ｖ1＋Ｖ2）＝０．８／２．４＝０．３３３
３になる。従って、エアリークのない良品を収納した場
合の、測定槽１４と基準圧力室２８の容積で規定される
固定比Ｖ1／（Ｖ1＋Ｖ2）を判定基準として、それに対
応する基準圧力室の基準圧力状態値ＰV（ＰXd）と測定
槽１４と連通させた後に測定される測定槽１４の槽内圧
力値ＰX（ＰXa）とによる変動比を算出することにより
『良品』か『完全リーク品』かを判定することができ
る。なお、厳密な判定を行うためには、判定値として、
Ｖ1／（Ｖ1＋Ｖ2）＝０．３４７８の値を用いることが
好ましいが、ワーク１２の形状誤差等を考慮して、良品
と判定する判定値を例えば、０．３４００に取っておけ
ば、実用的な大リークの判定を良好に行うことができ
る。なお、ＰV，ＰXはほぼ同時期に測定するので、測定
時の大気圧は、ほぼ一定であると見なすことができるの
で、判定は良好に行うことができる。

【００３１】図３には、測定槽１４に良品のワーク１２
を収納して測定した場合の圧力変化（図中実線Ａ）と完
全にエアリーク（大リーク）を起こしているワーク１２
を測定槽１４に収納して測定を行った場合の圧力変化
（図中破線Ｂ）を示している。図から、大リークを起こ
している場合には、測定槽１４内の実質的な容積が増加
するため減圧率が低下していることがわかる。なお、本
実施形態においては、大リークを起こしている場合、経
過時間Ｃ後に測定槽１４内が基準圧力室２８の初期圧力
に減圧されるので、圧力変化は、良品と同じになってい
る。

【００３２】このように、測定槽１４と基準圧力室２８
の容積で規定される固定比と測定槽１４と基準圧力室２
８とを連通させた後に測定される測定槽１４内圧力と被
測定密閉容器を収納した測定槽を基準圧力室の基準圧力
状態値にした後所定時間経過後の測定槽内圧力とで規定
される変動比とを比較することにより、迅速かつ正確に
大リークの有無判定を行うことができる。

【００３３】続いて、制御部２０は、極僅かずつワーク
１２内のエアが漏れる非完全リークすなわち小リークの
有無を検出する。小リークの場合、リーク量が極僅かで
あるため、測定槽１４と基準圧力室２８を連通させて、
測定室２２の圧力を変化させても、連通直後の圧力変化
は、良品と同じ変化を示す。そのため、制御部２０は、
タイミングＴ７で切換バルブＶaを閉じて、所定時間
（例えば、３秒；経過時間Ｅ）経過後に測定した測定室
２２の圧力（ＰXd）と、ＰXd測定後、所定時間（例え
ば、２秒；経過時間Ｆ）の測定室２２の圧力（ＰXc）を
測定し、密閉された測定槽１４内部の所定時間後の圧力
変化量を測定する。小リークが発生している場合、測定
槽１４の内部圧力は、エアリークによって徐々に増加し
ていくので、良品の場合と、その変化率は異なる（小リ
ーク時の圧力変化を図３中三点鎖線Ｃで示す）。測定槽
１４の内部圧力を減圧してから所定時間後の圧力変化
（経過時間Ｅ−Ｆ）を測定し良品の場合の圧力変化と比
較することにより、小リークが発生している場合でも適
切なリーク判定を行うことができる。なお、図３中の経
過時間Ｃ−Ｆで測定槽１４内の圧力が一度急激に低下し
た後徐々に上昇している。これも前述した断熱膨張によ
るもので、良品のワーク１２の場合も僅かな圧力変化を
起こしている。小リークが存在する場合には、その変化
率がエアリーク分大きくなる。

【００３４】さらに、ワーク１２のエアリークの中に
は、前述した大リークと小リークの中間程度のエアリー
ク、いわゆる中リークが発生する場合がある。図３中に
一点鎖線Ｄで示すように、中リークは、例えば図３中の
経過時間Ｄ−Ｅまでに完了してしまうものである。その
結果、小リークを判定する経過時間Ｅ−Ｆ間では、断熱
膨張による圧力変化のみ、すなわち良品（図３中実線
Ａ）と同じ圧力変化を示してしまい、適切なリーク判定
を行うことができなくなる。一方、図３に示すように、
大リークを判定する経過時間Ｃ，ＥにおけるＰX／ＰVの
値は、共に増加してしまうので、Ｖ1／（Ｖ1＋Ｖ2）で
規定する固定比（容積比）に対する変動比（圧力比）に
よる判定は行うことができない（良品と判断する可能性
がある）。そこで、中リークを判定するためには、測定
槽１４と基準圧力室２８とを連通させた直後（経過時間
Ｂ−Ｃ；例えば、０．１ｓ）の圧力変化に注目する。図
３に示すように、中リークを起こしている場合、経過時
間Ｂ−Ｃ間でもエアリークにより測定槽１４の内部圧力
が良品の場合より上昇する。この短時間における圧力変
化率を良品の場合の圧力変化率と比較することにより中
リークの存在判定を行う。

【００３５】以上説明したように、測定槽１４に対し
て、所定の基準容積と基準圧力状態値とを有する基準測
定室２８を選択的に接続して測定槽１４の圧力変化を観
察するときに、測定槽１４内に封入される空気の絶対湿
度に基づく測定圧力の補正を行うので、測定時の空気の
状態の左右されることなく、ワーク１２からのエアリー
クのみにより変化する圧力を高信頼度で取得することが
できる。その結果、制御部２０は大リーク、中リーク、
小リークといった全てのエアリークを識別自在に確実に
判定することが可能になる。そして、制御部２０は、結
果を例えば、『良品』、『大リーク』、『中リーク』、
『小リーク』のように出力する。この時、測定槽１４と
基準圧力室２８との接続を行い圧力変化を測定するのみ
なので、容易な構成で迅速かつ正確な完全リーク及び非
完全リークの有無判定を行うことができる。

【００３６】なお、本実施形態では、基準圧力室２８を
減圧する例を説明したが、基準圧力室２８を加圧状態に
して測定槽１４の槽内圧力を変化させても同様な判定を
行うことができる。また、本実施形態では測定槽１４を
大気圧としたが、基準圧力室２８と異なる圧力状態であ
れば、減圧状態でも加圧状態でも本実施形態と同様の効
果を得ることができる。

【００３７】さらに、本実施形態では、気体圧力の測定
値補正方法を説明する際に、密閉容器を測定槽として、
その中に被測定密閉容器（ワーク１２）を収納する例を
用いたが、被測定密閉容器（ワーク１２）を密閉容器と
みなし、その内部を直接減圧または加圧する場合でも、
本実施形態で用いた気体圧力の測定値補正方法を適用可
能で同様の効果を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、気体の圧力変動に影響
を与える気体の絶対湿度に基づいて検出圧力の補正を行
うので、測定時の気体の状態に左右されることなく信頼
性の高い圧力値を得ることができる。

【００３９】また、絶対湿度に基づいて補正した測定槽
内の圧力変化に基づいてエアリーク有無判定を行うの
で、測定時の気体の状態に左右されることなく容易な構
成で信頼性の高いエアリークの有無判定を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るエアリーク検出装置
の構成概念を説明する説明図である。

【図２】 本発明の実施形態に係るエアリーク検出装置
の切換バルブの動作タイミングを示すタイミング説明図
である。

【図３】 本発明の実施形態に係るエアリーク検出装置
を使用したときの各エアリークの発生時の圧力変化を説
明する説明図である。

【図４】 本発明の実施形態に係るエアリーク検出装置
を使用したときの外気の絶対湿度と測定槽の圧力変化量
と、温度の関係を示す説明図である。

【図５】 本発明の実施形態に係るエアリーク検出装置
を使用したときの外気の絶対湿度と圧力補正量との相関
関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ エアリーク検出装置、１２ ワーク、１２ａ 内
部空間、１４ 測定槽、１４ａ 上部筐体、１４ｂ 下
部筐体、１６ 減圧装置、１８ 圧力センサ、２０ 制
御部、２２ 測定室、２２ａ 残余空間、２４ Ｏリン
グ、２６ 流路、２８ 基準圧力室、Ｖa，Ｖb，Ｖc，
Ｖd 切換バルブ。

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年６月５日（２０００．６．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】制御部２０は、切換バルブＶaのみを開放
した状態で圧力センサ１８を制御して、経過時間Ｂ（切
換バルブＶaの開放後０．３秒経過）と経過時間Ｃ（切
換バルブＶaの開放後０．４秒経過）時点の測定室２２
の圧力（例えばＰXa，ＰXb）を測定する（図３参照）。
続いて、制御部２０は、切換バルブＶa，Ｖb，Ｖdを所
定時間（例えば、経過時間Ｃ−Ｄ間；０．４秒）開放
し、測定室２２を基準圧力室２８の当初の基準圧力状態
値Ｐ1まで減圧し（タイミングＴ６）、切換バルブＶaを
閉じて（タイミングＴ７）、所定時間（例えば、３秒）
経過後、測定室２２の圧力（例えばＰXd）を測定する。
この時、ワーク１２にエアリークが存在しない場合、測
定室２２の圧力センサ１８の測定値はＰXd＝ＰVとな
る。さらに、制御部２０は、ＰXd測定後、所定時間（例
えば、２秒）の測定室２２の圧力（例えば、ＰXc）を測
定し、エアリーク判定のための圧力測定を終了する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を満たした密閉容器の容器内圧力を
   変化させた場合の気体圧力の測定値補正方法であって、 前記気体の絶対湿度を検出するステップと、 前記密閉容器の圧力変化後の容器内圧力を検出するステ
   ップと、 検出した容器内圧力を絶対湿度に基づいて補正する補正
   ステップと、 を含むことを特徴とする気体の圧力測定値の補正方法。
2. 【請求項２】 密閉状態で気体を封入し内部圧力を任意
   に変化可能な密閉容器と、 前記密閉容器に封入する気体の絶対湿度を検出する湿度
   検出部と、 前記密閉容器の圧力変化後の容器内圧力を検出する圧力
   検出部と、 取得した容器内圧力を前記絶対湿度に基づいて補正する
   補正部と、 を含むことを特徴とする気体圧力の測定値補正装置。
3. 【請求項３】 所定容積の測定槽に気体を封入すると共
   に被測定密閉容器を収納して所定の初期測定槽内圧力状
   態を形成するステップと、 前記初期測定槽内圧力と異なる基準圧力状態を形成した
   基準容積を有する基準圧力室を前記測定槽に選択的に連
   通させるステップと、 前記測定槽と前記基準圧力室を連通させた後の測定槽内
   圧力を測定するステップと、 前記測定槽内に封入される気体の絶対湿度を検出するス
   テップと、 検出した絶対湿度に基づいて、測定槽内の測定圧力を補
   正するステップと、 補正した測定槽内圧力に基づいて被測定密閉容器のエア
   リークの有無を判定するステップと、 を含むことを特徴とする密閉容器のエアリーク検出方
   法。
4. 【請求項４】 気体と共に被測定密閉容器を収納可能で
   所定容積の密閉空間を形成する密閉槽であって、所定の
   初期槽内圧力を有する測定槽と、 基準容積を有し前記初期槽内圧力と異なる基準圧力状態
   を形成可能な基準圧力室と、 前記測定槽と基準圧力室の選択的な連通を許容する連通
   切換機構と、 前記測定槽内の圧力を測定する圧力センサと、 前記測定槽内に封入される気体の絶対湿度を検出する湿
   度センサと、 前記測定槽と基準圧力室との連通により変化した測定槽
   内圧力を前記絶対湿度に基づいて補正する補正部と、 補正後の圧力変化に基づいて被測定密閉容器のエアリー
   クの有無を判定する判定部と、 を含むことを特徴とする密閉容器のエアリーク検出装
   置。