JP2002005779A - 容器のガス漏れの計測方法および装置 - Google Patents
容器のガス漏れの計測方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧縮ガスの供給にともなう温度変化を実質的に
なくし、これによって計測された差圧Ｄ（ｔ）の中に伝
熱による差圧成分が含まれないようにし、計測の無駄時
間をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測するこ
と。 【解決手段】基準容器および被測定容器に対して圧縮ガ
スを供給した後に圧縮ガスの供給を停止し、その後にお
ける基準容器と被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測
することによって被測定容器のガス漏れを計測する方法
において、基準容器および被測定容器に初期状態として
残留するガスが圧縮ガスの供給により圧縮されることに
よって生じる昇温熱量と、供給した圧縮ガスの膨張によ
る降温熱量とが釣り合うように圧縮ガスを供給する。
なくし、これによって計測された差圧Ｄ（ｔ）の中に伝
熱による差圧成分が含まれないようにし、計測の無駄時
間をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測するこ
と。 【解決手段】基準容器および被測定容器に対して圧縮ガ
スを供給した後に圧縮ガスの供給を停止し、その後にお
ける基準容器と被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測
することによって被測定容器のガス漏れを計測する方法
において、基準容器および被測定容器に初期状態として
残留するガスが圧縮ガスの供給により圧縮されることに
よって生じる昇温熱量と、供給した圧縮ガスの膨張によ
る降温熱量とが釣り合うように圧縮ガスを供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器（被測定容
器）のガス漏れを差圧方式によって計測するための方法
および装置に関する。
器）のガス漏れを差圧方式によって計測するための方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、被測定容器のガス漏れを
計測する方法として、特開平６−１９４２５７号に記載
の方法がある。
計測する方法として、特開平６−１９４２５７号に記載
の方法がある。
【０００３】つまり、この方法では、被測定容器及び基
準容器に対して圧縮ガスを供給して充填した後に、圧縮
ガスの供給を停止する。その後、これら各容器内の圧縮
ガスが共に熱平衡状態に達する時点まで待ち、熱平衡状
態に達した時点以降におけるそれらの間の差圧Ｄ（ｔ）
を計測し、差圧Ｄ（ｔ）の時間変化に基づいてガス漏れ
を計測する。
準容器に対して圧縮ガスを供給して充填した後に、圧縮
ガスの供給を停止する。その後、これら各容器内の圧縮
ガスが共に熱平衡状態に達する時点まで待ち、熱平衡状
態に達した時点以降におけるそれらの間の差圧Ｄ（ｔ）
を計測し、差圧Ｄ（ｔ）の時間変化に基づいてガス漏れ
を計測する。
【０００４】この方法による場合には、被測定容器の形
状及び容積などに係わらず、同一の基準容器を用いてガ
ス漏れを計測することができる。つまり、被測定容器を
種々取り替えた場合でも、基準容器を取り替える必要が
ないという優れた効果を有する。
状及び容積などに係わらず、同一の基準容器を用いてガ
ス漏れを計測することができる。つまり、被測定容器を
種々取り替えた場合でも、基準容器を取り替える必要が
ないという優れた効果を有する。
【０００５】また、これに関連する方法として、特開平
７−１７４６６１号に記載の方法がある。つまり、この
方法では、計測された差圧Ｄ（ｔ）から、被測定容器及
び基準容器についての２つの一次遅れ要素のインディシ
ャル応答の差とみなして求めておいた伝熱による差圧成
分ＤＨ（ｔ）、及び初期差圧Ｄ（ｔｂ）を、それぞれ差
し引くことによって、漏れによる差圧成分ＤＬ（ｔ）が
求められる。このようにして求められた漏れによる差圧
成分ＤＬ（ｔ）に基づいて、ガス漏れが求められる。
７−１７４６６１号に記載の方法がある。つまり、この
方法では、計測された差圧Ｄ（ｔ）から、被測定容器及
び基準容器についての２つの一次遅れ要素のインディシ
ャル応答の差とみなして求めておいた伝熱による差圧成
分ＤＨ（ｔ）、及び初期差圧Ｄ（ｔｂ）を、それぞれ差
し引くことによって、漏れによる差圧成分ＤＬ（ｔ）が
求められる。このようにして求められた漏れによる差圧
成分ＤＬ（ｔ）に基づいて、ガス漏れが求められる。
【０００６】この方法による場合には、短時間の測定で
漏れによる差圧成分ＤＬ（ｔ）を求めることができ、漏
れの有無のチェックを短時間で行うことができる。
漏れによる差圧成分ＤＬ（ｔ）を求めることができ、漏
れの有無のチェックを短時間で行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の方法では、容器内のガスの圧縮にともなって圧縮され
たガスが周囲の温度よりも高くなる。温度が高くなった
圧縮ガスは、その後、周囲との温度差によって温度変化
する。
の方法では、容器内のガスの圧縮にともなって圧縮され
たガスが周囲の温度よりも高くなる。温度が高くなった
圧縮ガスは、その後、周囲との温度差によって温度変化
する。
【０００８】そのため、差圧Ｄ（ｔ）の計測に際して、
その中に伝熱による差圧成分ＤＨ（ｔ）がどうしても含
まれてしまい、計測された差圧Ｄ（ｔ）から伝熱による
差圧成分ＤＨ（ｔ）を分離して漏れによる差圧成分ＤＬ
（ｔ）のみを抽出する必要がある。
その中に伝熱による差圧成分ＤＨ（ｔ）がどうしても含
まれてしまい、計測された差圧Ｄ（ｔ）から伝熱による
差圧成分ＤＨ（ｔ）を分離して漏れによる差圧成分ＤＬ
（ｔ）のみを抽出する必要がある。
【０００９】また、圧縮ガスの温度変化にともなう過度
的な現象を計測範囲から除外するため、そのような過度
的な現象の生じる可能性のある時間を待ってから差圧Ｄ
（ｔ）を計測する必要があり、それだけ計測に無駄時間
を要していた。
的な現象を計測範囲から除外するため、そのような過度
的な現象の生じる可能性のある時間を待ってから差圧Ｄ
（ｔ）を計測する必要があり、それだけ計測に無駄時間
を要していた。
【００１０】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、圧縮ガスの供給にともなう温度変化を実質的にな
くし、これによって計測された差圧Ｄ（ｔ）の中に伝熱
による差圧成分が含まれないようにし、計測の無駄時間
をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測することを
目的とする。
ので、圧縮ガスの供給にともなう温度変化を実質的にな
くし、これによって計測された差圧Ｄ（ｔ）の中に伝熱
による差圧成分が含まれないようにし、計測の無駄時間
をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法は、基
準容器および被測定容器に対して圧縮ガスを供給した後
に圧縮ガスの供給を停止し、その後における前記基準容
器と前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測するこ
とによって前記被測定容器のガス漏れを計測する方法に
おいて、前記基準容器および被測定容器に初期状態とし
て残留するガスが圧縮ガスの供給により圧縮されること
によって生じる昇温熱量と、供給した圧縮ガスの膨張に
よる降温熱量とが釣り合うように前記圧縮ガスを供給す
る。
準容器および被測定容器に対して圧縮ガスを供給した後
に圧縮ガスの供給を停止し、その後における前記基準容
器と前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測するこ
とによって前記被測定容器のガス漏れを計測する方法に
おいて、前記基準容器および被測定容器に初期状態とし
て残留するガスが圧縮ガスの供給により圧縮されること
によって生じる昇温熱量と、供給した圧縮ガスの膨張に
よる降温熱量とが釣り合うように前記圧縮ガスを供給す
る。
【００１２】好ましくは、圧力Ｐ０および温度Ｔ０のガ
スが残留する被測定容器及び基準容器に対して、前記圧
力Ｐ０よりも高い圧力Ｐ３と同じ温度Ｔ０とを有する圧
縮ガスを供給するステップと、前記被測定容器及び前記
基準容器内の圧力が特定の圧力Ｐ１となったときに前記
圧縮ガスの供給を停止するステップと、前記基準容器と
前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測するステッ
プと、計測された差圧Ｄ（ｔ）に基づいてガス漏れを求
めるステップと、を有する。
スが残留する被測定容器及び基準容器に対して、前記圧
力Ｐ０よりも高い圧力Ｐ３と同じ温度Ｔ０とを有する圧
縮ガスを供給するステップと、前記被測定容器及び前記
基準容器内の圧力が特定の圧力Ｐ１となったときに前記
圧縮ガスの供給を停止するステップと、前記基準容器と
前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を計測するステッ
プと、計測された差圧Ｄ（ｔ）に基づいてガス漏れを求
めるステップと、を有する。
【００１３】そして、必要に応じて、圧縮ガスの供給の
停止後に前記被測定容器及び前記基準容器内のガスが混
合するのを待つステップを有する。また、圧力Ｐ０を環
境圧力とし、温度Ｔ０を環境温度とし、圧力Ｐ１，Ｐ３
を次に示す式により得られる値とする。
停止後に前記被測定容器及び前記基準容器内のガスが混
合するのを待つステップを有する。また、圧力Ｐ０を環
境圧力とし、温度Ｔ０を環境温度とし、圧力Ｐ１，Ｐ３
を次に示す式により得られる値とする。
【００１４】
【数２】
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る計測装置１の
構成を示す流体回路図である。図１において、計測装置
１は、圧縮空気源ＰＳ、フィルタＦＴ、圧力調整弁Ｒ
Ｖ、ソレノイドバルブＳＶ１〜４、ストップバルブＳＶ
５、供給タンクＴＫ、基準容器（マスタ容器）ＭＶ、差
圧計ＤＰＳ、圧力計ＰＳ１、被測定容器ＷＶを接続する
ための配管接続部２１などから構成されている。
構成を示す流体回路図である。図１において、計測装置
１は、圧縮空気源ＰＳ、フィルタＦＴ、圧力調整弁Ｒ
Ｖ、ソレノイドバルブＳＶ１〜４、ストップバルブＳＶ
５、供給タンクＴＫ、基準容器（マスタ容器）ＭＶ、差
圧計ＤＰＳ、圧力計ＰＳ１、被測定容器ＷＶを接続する
ための配管接続部２１などから構成されている。
【００１６】基準容器ＭＶは、全ての被測定容器ＷＶに
対して共通に用いられるものであり、漏れが実質的に全
くなく、容積Ｖｍが既知である。差圧計ＤＰＳは、基準
容器ＭＶと被測定容器ＷＶとの間の微少な差圧Ｄ（ｔ）
を計測するためのものである。
対して共通に用いられるものであり、漏れが実質的に全
くなく、容積Ｖｍが既知である。差圧計ＤＰＳは、基準
容器ＭＶと被測定容器ＷＶとの間の微少な差圧Ｄ（ｔ）
を計測するためのものである。
【００１７】圧力計ＰＳ１は、基準容器ＭＶおよび被測
定容器ＷＶの圧力を測定する。なお、その圧力が設定さ
れた圧力Ｐ１になったときに、これらの容器ＭＶ，ＷＶ
への圧縮空気の供給を停止する。
定容器ＷＶの圧力を測定する。なお、その圧力が設定さ
れた圧力Ｐ１になったときに、これらの容器ＭＶ，ＷＶ
への圧縮空気の供給を停止する。
【００１８】圧縮空気源ＰＳは、供給タンクＴＫに対し
て圧縮空気を供給する。供給タンクＴＫには、圧力調整
弁ＲＶによって圧力Ｐ３に調整された圧縮空気が供給さ
れる。つまり、供給タンクＴＫの圧力は常に一定の圧力
Ｐ３に保たれている。圧力Ｐ３は、圧力Ｐ１よりも大き
い。
て圧縮空気を供給する。供給タンクＴＫには、圧力調整
弁ＲＶによって圧力Ｐ３に調整された圧縮空気が供給さ
れる。つまり、供給タンクＴＫの圧力は常に一定の圧力
Ｐ３に保たれている。圧力Ｐ３は、圧力Ｐ１よりも大き
い。
【００１９】また、供給タンクＴＫの容積は基準容器Ｍ
Ｖ及び被測定容器ＷＶと比較して充分に大きいので、供
給タンクＴＫから基準容器ＭＶ及び被測定容器ＷＶに供
給したことによって圧縮空気源ＰＳから補給される圧縮
空気の量は僅かであり、そのため供給タンクＴＫ内の圧
縮空気は実質的に環境温度（室温）Ｔ０に維持されてい
る。
Ｖ及び被測定容器ＷＶと比較して充分に大きいので、供
給タンクＴＫから基準容器ＭＶ及び被測定容器ＷＶに供
給したことによって圧縮空気源ＰＳから補給される圧縮
空気の量は僅かであり、そのため供給タンクＴＫ内の圧
縮空気は実質的に環境温度（室温）Ｔ０に維持されてい
る。
【００２０】ソレノイドバルブＳＶ１〜４は、基準容器
ＭＶ又は被測定容器ＷＶへの圧縮空気の供給及び停止を
制御するためのものである。各ソレノイドバルブＳＶ１
〜４によって空気が流通する状態を「開」、遮断された
状態を「閉」という。また、ソレノイドへの通電を「オ
ン」、通電の停止を「オフ」という。したがって、図１
から明らかなように、ソレノイドバルブＳＶ１〜３につ
いては「オン」のときに流路が「開」となるが、ソレノ
イドバルブＳＶ４については、常時開のバルブであるの
で、「オフ」のときには流路が「開」であり、「オン」
のときに流路が「閉」となる。
ＭＶ又は被測定容器ＷＶへの圧縮空気の供給及び停止を
制御するためのものである。各ソレノイドバルブＳＶ１
〜４によって空気が流通する状態を「開」、遮断された
状態を「閉」という。また、ソレノイドへの通電を「オ
ン」、通電の停止を「オフ」という。したがって、図１
から明らかなように、ソレノイドバルブＳＶ１〜３につ
いては「オン」のときに流路が「開」となるが、ソレノ
イドバルブＳＶ４については、常時開のバルブであるの
で、「オフ」のときには流路が「開」であり、「オン」
のときに流路が「閉」となる。
【００２１】ソレノイドバルブＳＶ２、３を閉じた状態
では、これら容器ＭＶ、ＷＶへの空気の流通は完全に遮
断される。また、ソレノイドバルブＳＶ４をオフした状
態では、差圧Ｄ（ｔ）が零となり、測定を開始するまで
に差圧計ＤＰＳに大きな差圧力が加わるのを防止でき
る。
では、これら容器ＭＶ、ＷＶへの空気の流通は完全に遮
断される。また、ソレノイドバルブＳＶ４をオフした状
態では、差圧Ｄ（ｔ）が零となり、測定を開始するまで
に差圧計ＤＰＳに大きな差圧力が加わるのを防止でき
る。
【００２２】図２は本発明に係る計測装置１の電気回路
を示すブロック図である。図２において、計測装置１
は、差圧計ＤＰＳから出力される検出信号を増幅する増
幅器３１、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３２、
漏れ量の演算を始めとする種々の演算やソレノイドバル
ブＳＶ１〜４の制御のための演算などを行って計測装置
１の全体を制御する演算装置３３、差圧Ｄ（ｔ）のデー
タを始めとして種々のデータを格納するメモリ３４、入
力装置３５、表示装置３６、プリンタ装置３７、ソレノ
イドバルブＳＶ１〜４を駆動するためのドライバ回路３
８などから構成されており、必要に応じて磁気ディスク
装置などの外部記憶装置が接続され、また回線を通じて
他のシステムとの通信が行われる。
を示すブロック図である。図２において、計測装置１
は、差圧計ＤＰＳから出力される検出信号を増幅する増
幅器３１、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３２、
漏れ量の演算を始めとする種々の演算やソレノイドバル
ブＳＶ１〜４の制御のための演算などを行って計測装置
１の全体を制御する演算装置３３、差圧Ｄ（ｔ）のデー
タを始めとして種々のデータを格納するメモリ３４、入
力装置３５、表示装置３６、プリンタ装置３７、ソレノ
イドバルブＳＶ１〜４を駆動するためのドライバ回路３
８などから構成されており、必要に応じて磁気ディスク
装置などの外部記憶装置が接続され、また回線を通じて
他のシステムとの通信が行われる。
【００２３】計測装置１において、被測定容器ＷＶの漏
れの計測は次のようにして行われる。まず、計測を開始
するときの条件は次のとおりである。
れの計測は次のようにして行われる。まず、計測を開始
するときの条件は次のとおりである。
【００２４】すなわち、供給タンクＴＫ内の圧縮空気
は、圧力がＰ３、温度がＴＯに維持されている。基準容
器ＭＶおよび被測定容器ＷＶには、環境圧力（大気圧）
Ｐ０の圧縮空気が残留しており、その温度は室温ＴＯに
等しい。
は、圧力がＰ３、温度がＴＯに維持されている。基準容
器ＭＶおよび被測定容器ＷＶには、環境圧力（大気圧）
Ｐ０の圧縮空気が残留しており、その温度は室温ＴＯに
等しい。
【００２５】これら基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶ
に対して、供給タンクＴＫ内の圧縮空気（圧力Ｐ３、温
度Ｔ１）を供給する。基準容器ＭＶおよび被測定容器Ｗ
Ｖ内の圧力が設定された圧力Ｐ１となったときに、圧縮
空気の供給を停止する。
に対して、供給タンクＴＫ内の圧縮空気（圧力Ｐ３、温
度Ｔ１）を供給する。基準容器ＭＶおよび被測定容器Ｗ
Ｖ内の圧力が設定された圧力Ｐ１となったときに、圧縮
空気の供給を停止する。
【００２６】圧縮空気の供給の停止後に、基準容器ＭＶ
および被測定容器ＷＶ内の圧縮空気が混合するのを待
つ。この間の時間は、実験によって決定可能である。そ
して、基準容器ＭＶと被測定容器ＷＶとの間の差圧Ｄ
（ｔ）を計測する。
および被測定容器ＷＶ内の圧縮空気が混合するのを待
つ。この間の時間は、実験によって決定可能である。そ
して、基準容器ＭＶと被測定容器ＷＶとの間の差圧Ｄ
（ｔ）を計測する。
【００２７】計測された差圧Ｄ（ｔ）に基づいて、ガス
漏れの有無を判定し、またはその量を算出する。次に、
さらに具体的に説明する。
漏れの有無を判定し、またはその量を算出する。次に、
さらに具体的に説明する。
【００２８】図３は計測装置１によって空気漏れの計測
を行う場合の各機器の動作タイミングを示す図である。
図３においては、基準容器ＭＶ内の圧力Ｐｍ（ｔ）及び
被測定容器ＷＶ内の圧力Ｐｗ（ｔ）の縦軸のスケールは
互いに等しく、これらに対して差圧Ｄ（ｔ）の縦軸のス
ケールは拡大されている。
を行う場合の各機器の動作タイミングを示す図である。
図３においては、基準容器ＭＶ内の圧力Ｐｍ（ｔ）及び
被測定容器ＷＶ内の圧力Ｐｗ（ｔ）の縦軸のスケールは
互いに等しく、これらに対して差圧Ｄ（ｔ）の縦軸のス
ケールは拡大されている。
【００２９】ソレノイドバルブＳＶ１がオンし、その後
にソレノイドバルブＳＶ２、３が同時にオンすることに
よって、基準容器ＭＶ及び被測定容器ＷＶへの圧縮空気
の供給が開始される。これによって、圧縮空気はそれぞ
れの容器ＭＶ、ＷＶ内に流入し、それぞれの圧力Ｐｍ
（ｔ）、Ｐｗ（ｔ）が同様に上昇する。
にソレノイドバルブＳＶ２、３が同時にオンすることに
よって、基準容器ＭＶ及び被測定容器ＷＶへの圧縮空気
の供給が開始される。これによって、圧縮空気はそれぞ
れの容器ＭＶ、ＷＶ内に流入し、それぞれの圧力Ｐｍ
（ｔ）、Ｐｗ（ｔ）が同様に上昇する。
【００３０】圧力Ｐｍ（ｔ）、Ｐｗ（ｔ）が設定された
圧力Ｐ１に達した時点ｔａにおいて、ソレノイドバルブ
ＳＶ２、３をオフし、両容器ＭＶ、ＷＶへの圧縮空気の
供給を停止する。
圧力Ｐ１に達した時点ｔａにおいて、ソレノイドバルブ
ＳＶ２、３をオフし、両容器ＭＶ、ＷＶへの圧縮空気の
供給を停止する。
【００３１】その後、圧縮空気の混合のための所定の時
間が経過した時点ｔｂにおいて、ソレノイドバルブＳＶ
４をオンする。この間の時間（ｔｂ−ｔａ）は、各容器
内で圧縮空気が混ざって均一な温度の圧縮空気となるま
での混合時間である。但し、圧縮空気の供給に充分な時
間をかけることにより、その間に充分に混ざる場合に
は、混合時間を実質的にゼロとすることも可能である。
間が経過した時点ｔｂにおいて、ソレノイドバルブＳＶ
４をオンする。この間の時間（ｔｂ−ｔａ）は、各容器
内で圧縮空気が混ざって均一な温度の圧縮空気となるま
での混合時間である。但し、圧縮空気の供給に充分な時
間をかけることにより、その間に充分に混ざる場合に
は、混合時間を実質的にゼロとすることも可能である。
【００３２】ソレノイドバルブＳＶ４をオンすることに
より、被測定容器ＷＶにおける圧縮空気の漏れによって
Ｐｗ（ｔ）が低下するため、図に示すような差圧Ｄ
（ｔ）が発生する。
より、被測定容器ＷＶにおける圧縮空気の漏れによって
Ｐｗ（ｔ）が低下するため、図に示すような差圧Ｄ
（ｔ）が発生する。
【００３３】差圧Ｄ（ｔ）を所定の時間だけ計測し、そ
のデータをメモリ３４に格納する。その後、ソレノイド
バルブＳＶ４をオフするとともにソレノイドバルブＳＶ
２、３をオンし、両容器ＭＶ、ＷＶ内の圧縮空気を排出
する。そして、ソレノイドバルブＳＶ２、３をオフし、
測定を終了する。
のデータをメモリ３４に格納する。その後、ソレノイド
バルブＳＶ４をオフするとともにソレノイドバルブＳＶ
２、３をオンし、両容器ＭＶ、ＷＶ内の圧縮空気を排出
する。そして、ソレノイドバルブＳＶ２、３をオフし、
測定を終了する。
【００３４】このようにして測定した差圧Ｄ（ｔ）の時
間変化に基づいて、被測定容器ＷＶの漏れ量ＶＬが演算
装置３３によって求められる。次に、差圧Ｄ（ｔ）から
漏れ量ＶＬの求め方について説明する。
間変化に基づいて、被測定容器ＷＶの漏れ量ＶＬが演算
装置３３によって求められる。次に、差圧Ｄ（ｔ）から
漏れ量ＶＬの求め方について説明する。
【００３５】測定された差圧Ｄ（ｔ）は、実質的に被測
定容器ＷＶの漏れのみによるものである。したがって、
差圧Ｄ（ｔ）の時間的な変化量に基づいて、単位時間当
たりの漏れ量ＶＬおよび漏れ率を算出し、漏れ量が設定
値よりも小さいか否かを判定することができる。
定容器ＷＶの漏れのみによるものである。したがって、
差圧Ｄ（ｔ）の時間的な変化量に基づいて、単位時間当
たりの漏れ量ＶＬおよび漏れ率を算出し、漏れ量が設定
値よりも小さいか否かを判定することができる。
【００３６】次に、圧力Ｐ３，Ｐ１の求め方を説明す
る。基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶ内の圧縮空気に
ついて、供給タンクＴＫから圧縮空気が供給される以前
に残留していた空気と、供給タンクＴＫから供給された
圧縮空気とを分けて考える。残留していた空気を「残留
空気」、供給された圧縮空気を「供給空気」と記載する
ことがある。基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶの両方
を合わせて「チャンバー」と記載することがある。
る。基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶ内の圧縮空気に
ついて、供給タンクＴＫから圧縮空気が供給される以前
に残留していた空気と、供給タンクＴＫから供給された
圧縮空気とを分けて考える。残留していた空気を「残留
空気」、供給された圧縮空気を「供給空気」と記載する
ことがある。基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶの両方
を合わせて「チャンバー」と記載することがある。
【００３７】なお、基準容器ＭＶおよび被測定容器ＷＶ
の合計の容積をＶ０とする。残留空気のモル数をｎ0 、
供給空気のモル数をｎとする。残留空気は、供給タンク
ＴＫからの圧縮空気の供給によって、圧力がＰ０からＰ
１に、体積がＶ０からＶ１に、温度がＴ０からＴ１に、
それぞれ変化する。
の合計の容積をＶ０とする。残留空気のモル数をｎ0 、
供給空気のモル数をｎとする。残留空気は、供給タンク
ＴＫからの圧縮空気の供給によって、圧力がＰ０からＰ
１に、体積がＶ０からＶ１に、温度がＴ０からＴ１に、
それぞれ変化する。
【００３８】供給空気は、供給タンクＴＫからチャンバ
ーに流入することによって、圧力がＰ３からＰ１に、温
度がＴ０からＴ２に、それぞれ変化し、かつ、占める体
積が（Ｖ０−Ｖ１）となる。
ーに流入することによって、圧力がＰ３からＰ１に、温
度がＴ０からＴ２に、それぞれ変化し、かつ、占める体
積が（Ｖ０−Ｖ１）となる。
【００３９】残留空気に関し、断熱変化を行うとして、
次の式が成り立つ。
次の式が成り立つ。
【００４０】
【数３】
【００４１】供給空気に関し、断熱変化を行うとして、
次の式が成り立つ。
次の式が成り立つ。
【００４２】
【数４】
【００４３】なお、ｋは係数であり、完全断熱圧縮膨張
の場合はｋ＝１．４である。実際はｋは１．４よりも若
干低く、１．２〜１．３程度の値となる。ｋの値は実験
で決めることが可能である。
の場合はｋ＝１．４である。実際はｋは１．４よりも若
干低く、１．２〜１．３程度の値となる。ｋの値は実験
で決めることが可能である。
【００４４】ｋの値の例が図４に、ｋの値が１．４の場
合の圧力Ｐ１とＰ３との関係が図５に、それぞれ示され
ている。残留空気の断熱圧縮による熱量と供給空気の断
熱膨張による熱量とが等しい場合には、圧縮空気の供給
前後における温度変化はないから、その場合に次の式が
成り立つ。
合の圧力Ｐ１とＰ３との関係が図５に、それぞれ示され
ている。残留空気の断熱圧縮による熱量と供給空気の断
熱膨張による熱量とが等しい場合には、圧縮空気の供給
前後における温度変化はないから、その場合に次の式が
成り立つ。
【００４５】ｎ0 Ｔ1 ＋ｎＴ2 ＝（ｎ0 ＋ｎ）Ｔ0 チャンバーの最終の圧力がＰ１であるから、 Ｐ1 Ｖ0 ＝（ｎ0 ＋ｎ）ＲＴ0 また、上のＰ0 Ｖ0 ＝ｎ0 ＲＴ0 からＶ0 を求めて上の
式に代入し、次の（１）式を得る。
式に代入し、次の（１）式を得る。
【００４６】Ｐ1 ＝（１＋ｎ／ｎ0 ）Ｐ0 ……（１） 以上の条件から、圧力Ｐ１およびＰ３の関係を求める
と、 Ｐ1 （Ｖ0 −Ｖ1 ）＝ｎＲＴ2 から、 Ｐ1 Ｖ0 −Ｐ1 Ｖ1 ＝ｎＲＴ2 となり、 Ｐ1 Ｖ1 ＝ｎ0 ＲＴ1 であるから、 Ｐ1 Ｖ0 ＝ｎＲＴ2 ＋ｎ0 ＲＴ1 ここで、温度に関する断熱変化の式は、
と、 Ｐ1 （Ｖ0 −Ｖ1 ）＝ｎＲＴ2 から、 Ｐ1 Ｖ0 −Ｐ1 Ｖ1 ＝ｎＲＴ2 となり、 Ｐ1 Ｖ1 ＝ｎ0 ＲＴ1 であるから、 Ｐ1 Ｖ0 ＝ｎＲＴ2 ＋ｎ0 ＲＴ1 ここで、温度に関する断熱変化の式は、
【００４７】
【数５】
【００４８】であるから、これを代入すると、次の式が
得られる。
得られる。
【００４９】
【数６】
【００５０】これらを（１）式を用いて整理すると、次
の（２）式が得られる。
の（２）式が得られる。
【００５１】
【数７】
【００５２】上の（１）（２）式から圧力Ｐ１、Ｐ３が
求められる。このような圧力Ｐ１、Ｐ３を用いて、上に
示した手順で漏れの計測を行う。なお、計測装置１によ
る計測を実際に行う際に、被測定容器ＷＶの容積Ｖｗ
（ｃｃ）、許容される漏れ率の最大値ＮＧ（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）、および混合時間の値を、オペレータが入力装置３
５から入力することによって、差圧Ｄ（ｔ）の計測、漏
れの有無、漏れ率ｑ、および漏れ量ＶＬの演算が自動的
に行われ、その結果が表示装置３６に表示され、必要に
応じてプリンタ装置３７によってプリントされる。
求められる。このような圧力Ｐ１、Ｐ３を用いて、上に
示した手順で漏れの計測を行う。なお、計測装置１によ
る計測を実際に行う際に、被測定容器ＷＶの容積Ｖｗ
（ｃｃ）、許容される漏れ率の最大値ＮＧ（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）、および混合時間の値を、オペレータが入力装置３
５から入力することによって、差圧Ｄ（ｔ）の計測、漏
れの有無、漏れ率ｑ、および漏れ量ＶＬの演算が自動的
に行われ、その結果が表示装置３６に表示され、必要に
応じてプリンタ装置３７によってプリントされる。
【００５３】上述したように、計測装置１を用いた計測
では、被測定容器ＷＶの形状及び容積などに係わらず、
つまり被測定容器ＷＶを種々取り替えた場合でも、同一
の基準容器ＭＶを用いることができ、基準容器ＭＶを取
り替えることを要しない。
では、被測定容器ＷＶの形状及び容積などに係わらず、
つまり被測定容器ＷＶを種々取り替えた場合でも、同一
の基準容器ＭＶを用いることができ、基準容器ＭＶを取
り替えることを要しない。
【００５４】圧縮空気の供給にともなう温度変化を実質
的になくすことができ、これによって、計測された差圧
Ｄ（ｔ）の中に伝熱による差圧成分が含まれないように
することができ、計測の無駄時間を抑えて短時間でガス
漏れを計測することができる。
的になくすことができ、これによって、計測された差圧
Ｄ（ｔ）の中に伝熱による差圧成分が含まれないように
することができ、計測の無駄時間を抑えて短時間でガス
漏れを計測することができる。
【００５５】上述の実施例において、被測定容器ＷＶ及
び基準容器ＭＶの流路の開閉のためにソレノイドバルブ
ＳＶ１〜４を用いたが、これ以外の種々の弁を用いるこ
とができる。その他、計測装置１の流体回路、電気回
路、又はそれらの各部の構成は本発明の主旨に沿って種
々変更することができる。
び基準容器ＭＶの流路の開閉のためにソレノイドバルブ
ＳＶ１〜４を用いたが、これ以外の種々の弁を用いるこ
とができる。その他、計測装置１の流体回路、電気回
路、又はそれらの各部の構成は本発明の主旨に沿って種
々変更することができる。
【００５６】
【発明の効果】本発明によると、圧縮空気の供給にとも
なう温度変化を実質的になくすことができ、計測の無駄
時間をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測するこ
とができる。
なう温度変化を実質的になくすことができ、計測の無駄
時間をできるだけ抑えて短時間でガス漏れを計測するこ
とができる。
【図１】本発明に係る計測装置の構成を示す流体回路図
である。
である。
【図２】本発明に係る計測装置の電気回路を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】計測装置によって空気漏れの計測を行う場合の
各機器の動作タイミングを示す図である。
各機器の動作タイミングを示す図である。
【図４】係数ｋの例を示す図である。
【図５】断熱変化による全体温度を周囲温度と等しくす
るための供給圧力Ｐ３と設定圧力Ｐ１との関係の例を示
す図である。
るための供給圧力Ｐ３と設定圧力Ｐ１との関係の例を示
す図である。
１ 計測装置 ＷＶ 被測定容器 ＭＶ 基準容器 Ｄ（ｔ） 差圧
Claims (5)
- 【請求項１】基準容器および被測定容器に対して圧縮ガ
スを供給した後に圧縮ガスの供給を停止し、その後にお
ける前記基準容器と前記被測定容器との間の差圧Ｄ
（ｔ）を計測することによって前記被測定容器のガス漏
れを計測する方法において、 前記基準容器および被測定容器に初期状態として残留す
るガスが圧縮ガスの供給により圧縮されることによって
生じる昇温熱量と、供給した圧縮ガスの膨張による降温
熱量とが釣り合うように前記圧縮ガスを供給する、こと
を特徴とする容器のガス漏れの計測方法。 - 【請求項２】被測定容器のガス漏れを計測する方法であ
って、 圧力Ｐ０および温度Ｔ０のガスが残留する被測定容器及
び基準容器に対して、前記圧力Ｐ０よりも高い圧力Ｐ３
と同じ温度Ｔ０とを有する圧縮ガスを供給するステップ
と、 前記被測定容器及び前記基準容器内の圧力が特定の圧力
Ｐ１となったときに前記圧縮ガスの供給を停止するステ
ップと、 前記基準容器と前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を
計測するステップと、 計測された差圧Ｄ（ｔ）に基づいてガス漏れを求めるス
テップと、 を有することを特徴とする容器のガス漏れの計測方法。 - 【請求項３】圧縮ガスの供給の停止後に前記被測定容器
及び前記基準容器内のガスが混合するのを待つステップ
を有する、 請求項２記載の容器のガス漏れの計測方法。 - 【請求項４】圧力Ｐ０を環境圧力とし、温度Ｔ０を環境
温度とし、圧力Ｐ１，Ｐ３を次に示す式により得られる
値とした請求項２または３記載の容器のガス漏れの計測
方法。 【数１】 - 【請求項５】被測定容器のガス漏れを計測する装置であ
って、 圧力Ｐ０および温度Ｔ０のガスが残留する被測定容器及
び基準容器に対して、前記圧力Ｐ０よりも高い圧力Ｐ３
と同じ温度Ｔ０とを有する圧縮ガスを供給する手段と、 前記被測定容器及び前記基準容器内の圧力が特定の圧力
Ｐ１となったときに前記圧縮ガスの供給を停止する手段
と、 前記基準容器と前記被測定容器との間の差圧Ｄ（ｔ）を
計測する手段と、 計測された差圧Ｄ（ｔ）に基づいてガス漏れを求める手
段と、 を有することを特徴とする容器のガス漏れの計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000185630A JP2002005779A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 容器のガス漏れの計測方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000185630A JP2002005779A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 容器のガス漏れの計測方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005779A true JP2002005779A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18685921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000185630A Withdrawn JP2002005779A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 容器のガス漏れの計測方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005779A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117997A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Fukuda:Kk | 洩れ検査装置及び方法 |
| JP2015197360A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | リークテスタ |
-
2000
- 2000-06-21 JP JP2000185630A patent/JP2002005779A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117997A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Fukuda:Kk | 洩れ検査装置及び方法 |
| JP2015197360A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | リークテスタ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |