JP2003161668A - リーク測定装置 - Google Patents

リーク測定装置

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JP2003161668A
JP2003161668A JP2001362271A JP2001362271A JP2003161668A JP 2003161668 A JP2003161668 A JP 2003161668A JP 2001362271 A JP2001362271 A JP 2001362271A JP 2001362271 A JP2001362271 A JP 2001362271A JP 2003161668 A JP2003161668 A JP 2003161668A
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JP
Japan
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pressure
piston
leak
amount
pressure chamber
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JP2001362271A
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English (en)
Inventor
Shizuo Matsumura
静雄 松村
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明の目的は、測定精度を高く保つこと
のできるリーク測定装置を提供することである。 【解決手段】 この発明は、シリンダCに摺動自在に組
み込んだピストンPで、このシリンダC内を一方の圧力
室5と他方の圧力室6とに区画するとともに、いずれか
一方の圧力室を加圧源Bに接続し、いずれか他方の圧力
室を回路などの測定対象Aに接続し、上記加圧源Bによ
っていずれか一方の圧力室を加圧したときに、両圧力室
5,6の差圧を求め、この差圧から測定対象のリーク量
を特定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダに摺動
自在に組み込んだピストンの移動量で、回路などの測定
対象のリーク量を検出するリーク測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のリーク測定装置として、図3に
示すものが従来から知られている。この従来のリーク測
定装置は、シリンダCのシリンダチューブ1内にピスト
ン保持部2を形成するとともに、このピストン保持部2
にピストンPを摺動自在に保持させている。また、この
シリンダチューブ1の両端をキャップ3,4でふさいで
いる。これによって、シリンダC内を一方の圧力室5と
他方の圧力室6とに区画している。
【0003】また、このピストンPは、その軸線上に検
出孔7を形成している。この検出孔7は、一方の圧力室
5側だけに開口させている。そして、上記検出孔7の底
部を含めた一方の圧力室5側の受圧面積S1と、他方の
圧力室6の受圧面積S2とを等しくしている。このよう
にした検出孔7の開口部分にはセンサー素子8を設けて
いる。
【0004】さらに、上記一方の圧力室5側には、検出
棒9を固定しているが、この検出棒9は上記検出孔7の
内径よりも小さくして、それら両者を非接触の状態に保
っている。このように非接触状態を保っているので、一
方の圧力室5の圧力が検出孔7の底部にも作用すること
になる。したがって、上記したように両圧力室における
受圧面積S1およびS2が等しくなる。
【0005】上記検出棒9にはコア10を設け、このコ
ア10と上記センサー素子8とで、非接触のストローク
センサーとしての差動トランスを構成している。また、
上記検出棒9は、シリンダCの外側に設けた検出器11
と電気的に接続されている。このようにした差動トラン
スは、コア10の位置に応じて誘起電圧が変化するもの
で、この誘起電圧の変化を検出器11で検出することに
よって、ピストンPの移動量を特定する。また、上記検
出器11によって特定した移動量は、コンピュータなど
に取り込まれて、この移動量に応じたリーク量を演算に
よって求めるようにしている。
【0006】また、上記一方の圧力室5を加圧源Bに接
続し、他方の圧力室6を測定対象Aに接続する。このよ
うに接続したとき、その測定対象A側に漏れがなけれ
ば、両圧力室5,6内の圧力が等しくなる。すなわち、
一方の圧力室5側の圧力を上昇させたとき、測定対象A
側にリークがなければ、ピストンPは移動できない。こ
のようにピストンPが移動できないということは、一方
の圧力室5側におけるピストンPに対する作用力と、他
方の圧力室6側の反力とが釣り合っていることを意味す
る。しかも、上記したようにピストンPの受圧面積S1
とS2とが等しいので、ピストンPに作用する力が上記
のように釣り合っているときには、両圧力室5,6内の
圧力は等しい。
【0007】このような状態で、測定対象A側でリーク
が発生すると、他方の圧力室6内の圧力が、そのリーク
量分だけ低くなる。そのため、ピストンPに図面右方向
に推力が作用し、この推力によってピストンPが右方向
に移動する。このピストンPの移動量というのは、測定
対象Aのリーク量に比例する。また、このとき、前記差
動トランスにピストンPの移動量に応じた誘起電圧が発
生するので、この誘起電圧が検出部11によって検出さ
れて、この検出値に基づいて、測定対象A側のリーク量
が測定される。
【0008】上記のようにした従来のリーク測定装置を
使用するときには、まず最初に他方の圧力室6を測定対
象Aに接続してそこに圧力を導き、その後に、一方の圧
力室5側の圧力を、加圧源Bによって上昇させていく。
ただし、この一方の圧力室5にも、初期圧を作用させて
いるが、その圧力はかなり低いものにしている。
【0009】初期状態で測定対象Aを接続すると、一方
の圧力室5よりも測定対象A側の圧力が高いので、ピス
トンPが図面左側へ移動する。そして、一方の圧力室5
側のストロークエンドまでピストンPが移動してキャッ
プ3に接触する。このようにした状態で、測定を開始す
る。すなわち、一方の圧力室5の圧力を、加圧源Bによ
って上昇させていく。そして、一方の圧力室5側のスト
ロークエンドからのピストンPの移動量によって、リー
ク量を検出する。なお、上記ピストンPが右方向に移動
可能にしておけば、リークを測定することができるの
で、必ずしもストロークエンドまで移動させてから測定
を開始しなくてもよい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のリーク測定
装置は、測定対象Aのリークよって生じる両圧力室5,
6間の差圧でピストンPを動かし、このピストンPの移
動量に基づいて微小なリーク量を測定するものである。
ところが、ピストンPとピストン保持部2との間には、
僅かながら摩擦がある。ピストンPは、この摩擦に応じ
て生じる最大静止摩擦を超える推力が作用した場合に移
動し始める。そのため、ピストンPに与えられる推力
が、ピストンPとピストン保持部2との間に生じる最大
静止摩擦力よりも小さい場合には、ピストンPが動かな
い。
【0011】したがって、リークによって両圧力室5,
6間に差圧が生じている場合でも、その差圧が小さく
て、ピストンPに与えられる推力も小さい場合には、ピ
ストンPが動かない。このようにピストンPが動かなけ
れば、その分のリーク量を測定することができない。つ
まり、リークが発生しているにもかかわらず、ピストン
Pが動かないために、その分のリーク量を測定できず、
その分が誤差となる。この誤差が原因で、リーク量の測
定精度が低くなるという問題があった。この発明の目的
は、測定精度を高く保つことのできるリーク測定装置を
提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、シリンダ
に摺動自在に組み込んだピストンで、このシリンダ内を
一方の圧力室と他方の圧力室とに区画するとともに、い
ずれか一方の圧力室を加圧源に接続し、いずれか他方の
圧力室を回路などの測定対象に接続し、上記加圧源によ
っていずれか一方の圧力室を加圧したときに、両圧力室
の差圧を求め、この差圧から測定対象のリーク量を特定
する。
【0013】第2の発明は、シリンダに摺動自在に組み
込んだピストンで、このシリンダ内を一方の圧力室と他
方の圧力室とに区画するとともに、いずれか一方の圧力
室を加圧源に接続し、いずれか他方の圧力室を回路など
の測定対象に接続し、上記加圧源によっていずれか一方
の圧力室を加圧したときのピストンの移動量を位置セン
サーによって検出して、この検出値に基づいて測定対象
のリーク量を特定するリーク測定装置において、上記両
圧力室の差圧を求めるとともに、この差圧に対応するリ
ーク量を特定し、この特定したリーク量を実際のピスト
ンの移動量に基づいたリーク量に加算して、正規のリー
ク量としたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に示す第1実施形態は、圧力
センサーRを両圧力室5,6に接続し、この圧力センサ
ーRによって、一方の圧力室5内の圧力と、他方の圧力
室6内の圧力を検出するようにしている。上記圧力セン
サーRによって検出した値は、図示していないコンピュ
ータなどに取り込こんで、両圧力室5,6の差圧を算出
する。そして、この算出した差圧に基づいてリーク量を
特定するようにしている。
【0015】また、上記リーク量を算出する方法とし
て、差圧に対応したリーク量を予めテーブルとしてメモ
リにストアしておき、このテーブルの値から差圧に対応
したリーク量を求めるようにしてもよいし、差圧とそれ
に対応したリーク量を所定の演算式によって求めるよう
にしてもよい。なお、装置自体の構成については上記従
来例と同じなので、同じ構成要素については同じ符号を
付し、その詳細な説明を省略する。
【0016】次に、この第1実施形態の装置を用いて、
測定対象Aのリーク量を測定する作業について説明す
る。まず、一方の圧力室5に加圧源Bを接続し、他方の
圧力室6に測定対象Aを接続する。次に、ピストンPを
左側のストロークエンドまで移動させる。ただし、測定
対象A内の圧力が高い場合には、その圧力によってピス
トンPが左側へ移動するので、このような場合には、ピ
ストンPを特に左方向に移動させなくても、測定対象A
を他方の圧力室6に接続するだけで良い。また、ピスト
ンPが右方向に移動できる状態であれば、このピストン
Pをストロークエンドまで移動させる必要はない。
【0017】上記のようにピストンPを所定の位置に移
動させたら測定を開始する。すなわち、一方の圧力室5
の圧力を、加圧源Bによって上昇させていく。このと
き、測定対象A側でリークが発生すると、他方の圧力室
6内の圧力が、そのリーク量分だけ低くなり、一方の圧
力室5と他方の圧力室6との間に差圧が発生する。その
ため、ピストンPに図面右方向に推力が作用し、この推
力によって図面右方向にピストンPが移動する。そし
て、このピストンPは、図面右方向に作用する推力が、
ピストンPとピストン保持部2との間の摺動抵抗よりも
小さくなった位置で停止する。
【0018】上記のようにピストンPが移動すると、セ
ンサー素子8とコア10とによって構成される差動トラ
ンスに、ピストンPの移動量に応じた誘起電圧が発生す
る。そして、このピストンPの移動量に応じて発生する
誘起電圧が、検出部11によって検出されて、この検出
値に基づいて、測定対象Aのリーク量が特定される。な
お、このリーク量は、ピストンPが実際に移動した量に
応じたものであり、これを第1検出値とする。
【0019】また、ピストンPが停止している状態で
も、両圧力室5,6間に僅かながら差圧が残っている場
合がある。これは、前記したように、ピストンPとピス
トン保持部2との間に生じる摩擦が原因で、ピストンP
の動きが途中で停止した場合である。そこで、ピストン
Pが停止した状態で、両圧力室5,6の圧力を圧力セン
サーRによって検出する。そして、この検出値を、図示
していないコンピュータなどに取り込こんで、両圧力室
5,6の差圧を算出する。そして、この算出した差圧に
基づいてリーク量を特定する。なお、この差圧に応じた
リーク量を第2検出値とする。
【0020】上記のように差圧に応じたリーク量を特定
したら、このリーク量を、上記ピストンPの実際の移動
量に基づいたリーク量に加算する。すなわち、第1検出
値に第2検出値を加算する。そして、この加算した検出
値であるリーク量を、測定対象Aの正規のリーク量とす
る。以上のようにすれば、摩擦抵抗によってピストンP
が動かない場合でも、測定対象Aのリーク量を正確に測
定することができる。したがって、この第1実施形態に
よれば、測定対象Aのリーク量を、高い精度で測定する
ことができる。また、上記のように差圧に基づいてリー
ク量を測定しているので、測定対象Aのリーク量が非常
にわずかであるためにピストンPが移動しない場合にお
いても、そのリーク量を測定できる。つまり、一見見逃
してしまうような極僅かなリーク量でも測定することが
できる。
【0021】図2に示す第2実施形態は、圧力センサー
Rを他方の圧力室6のみに接続したものである。この第
2実施形態では、一方の圧力室5に供給する加圧源Bの
供給圧と、圧力センサーRによって検出した他方の圧力
室6の圧力とから差圧を求めて、この差圧に応じたリー
ク量を特定する。そして、この特定したリーク量を第2
検出値とするとともに、この第2検出値をピストンPの
移動量に基づいたリーク量である第1検出値に加算して
正規のリーク量とする。以上のようにすれば、上記第1
実施形態と同様に、両圧力室5,6間の差圧に応じたリ
ーク量を考慮して、正確なリーク量を測定することがで
きる。また、この第2実施形態によれば、他方の圧力室
6にのみ圧力センサーRを接続すればいいので、両方の
圧力室5,6の圧力を検出する場合に比べてコストを安
くできる。
【0022】
【発明の効果】第1の発明によれば、加圧源によってい
ずれか一方の圧力室を加圧したときの両圧力室の差圧を
求め、この差圧から測定対象のリーク量を特定するよう
にしたので、測定対象のリーク量を、高い精度で検出す
ることができる。
【0023】第2の発明によれば、ピストンが停止した
ときに、両圧力室の差圧を求めるとともに、この差圧に
対応するリーク量を特定し、しかも、この特定したリー
ク量を、実際のピストンの移動量に基づいたリーク量に
加算して、正規のリーク量としたので、より正確なリー
ク量を測定することができる。また、第2の発明によれ
ば、他方の圧力室にのみ圧力センサーを接続すればいい
ので、両方の圧力室の圧力を検出する場合に比べてコス
トを安くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の断面図である。
【図2】第2実施形態の断面図である。
【図3】従来例の断面図である。
【符号の説明】
C シリンダ P ピストン 5 一方の圧力室 6 他方の圧力室 A 測定対象 B 圧力源 R 圧力センサー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダに摺動自在に組み込んだピスト
    ンで、このシリンダ内を一方の圧力室と他方の圧力室と
    に区画するとともに、いずれか一方の圧力室を加圧源に
    接続し、いずれか他方の圧力室を回路などの測定対象に
    接続し、上記加圧源によっていずれか一方の圧力室を加
    圧したときに、両圧力室の差圧を求め、この差圧から測
    定対象のリーク量を特定するリーク測定装置。
  2. 【請求項2】 シリンダに摺動自在に組み込んだピスト
    ンで、このシリンダ内を一方の圧力室と他方の圧力室と
    に区画するとともに、いずれか一方の圧力室を加圧源に
    接続し、いずれか他方の圧力室を回路などの測定対象に
    接続し、上記加圧源によっていずれか一方の圧力室を加
    圧したときのピストンの移動量を位置センサーによって
    検出して、この検出値に基づいて測定対象のリーク量を
    特定するリーク測定装置において、上記両圧力室の差圧
    を求めるとともに、この差圧に対応するリーク量を特定
    し、この特定したリーク量を実際のピストンの移動量に
    基づいたリーク量に加算して、正規のリーク量としたこ
    とを特徴とするリーク測定装置。
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