JP2008180536A - Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like - Google Patents
Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008180536A JP2008180536A JP2007012615A JP2007012615A JP2008180536A JP 2008180536 A JP2008180536 A JP 2008180536A JP 2007012615 A JP2007012615 A JP 2007012615A JP 2007012615 A JP2007012615 A JP 2007012615A JP 2008180536 A JP2008180536 A JP 2008180536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection
- container
- leakage
- microphone
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
本発明は漏れ音を検出することにより、機械部品のハウジング類やその他の容器の漏れを検査する装置及び検査方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and an inspection method for inspecting leakage of housings of machine parts and other containers by detecting leakage sound.
液体や気体を収容する容器は無数に存在し、これら容器は密閉されて収容した液体や気体が漏れないようになっている。従って、燃料タンクやドラム缶などの密閉型の容器類や機械装置を構成するハウジング類は、収容する液体や気体が漏れるか否かを検査する必要がある。これらの容器やハウジング類などの被検査物の漏れ検査は従来から様々な方式で行なわれて来ている。 There are innumerable containers for storing liquids and gases, and these containers are sealed so that the stored liquids and gases do not leak. Therefore, sealed containers such as fuel tanks and drums and housings constituting the mechanical device need to be inspected for leakage of liquid or gas contained therein. Conventionally, the inspection of leakage of objects such as containers and housings has been performed by various methods.
(1)泡式漏れ検査と称される方法は、エアーやガスなどが圧送される配管の継手部などに粘性の液をスプレーし、泡の発生状況から漏れ検査を行なっている。
しかし、漏れ検査部に粘性の液をスプレーする泡式漏れ検査は、検査工数がかかり検査終了後に拭取りなどの作業も必要とし、煩わしい作業となっている。又見落としなどの誤検査をする虞や、微小な漏れの場合には漏れ検査が難しいといった問題がある。
(1) In a method called foam leak inspection, a viscous liquid is sprayed on a joint portion of a pipe to which air or gas is pumped, and the leak inspection is performed from the state of generation of bubbles.
However, the foam-type leak inspection in which a viscous liquid is sprayed on the leak inspection section requires a lot of inspection steps and requires operations such as wiping after the inspection is completed, which is a troublesome operation. In addition, there is a risk that an erroneous inspection such as an oversight or the like, and a leak inspection is difficult in the case of a minute leak.
(2)水没式漏れ検査と呼ばれる方法は、被検査物の内部にエアー又は窒素ガスを注入・密閉して水没させ、気泡の発生状況から漏れ検査を行なっている。
しかし、内部にエアー又は窒素ガスを圧入して水没させる水没式漏れ検査は、検査後に乾燥などの作業が必要となり極めて工数のかかる煩わしい作業となっており、しかも微小の漏れの場合には漏れの検出が難しいといった問題がある。
(2) In a method called submersion type leak inspection, air or nitrogen gas is injected and sealed inside the object to be submerged, and the leak inspection is performed from the state of occurrence of bubbles.
However, the submersion type leak inspection, in which air or nitrogen gas is injected into the interior and submerged, is a troublesome operation that requires a lot of man-hours, such as drying after the inspection. There is a problem that it is difficult to detect.
(3)ヘリウム式漏れ検査と呼ばれる方法は、被検査物の内部を真空にしてヘリウム濃度により漏れ検査を行なっている。
しかし、内部を真空にしてヘリウムにより漏れ検査を行なうヘリウム式漏れ検査は、検査装置が極めて高価であり、又、検査に使用するヘリウムも極めて高価で工数のかかる煩わしい作業である。
(3) In a method called helium type leak inspection, the inside of the inspection object is evacuated and the leak inspection is performed by the helium concentration.
However, in the helium type leak inspection in which the inside is in a vacuum and the leak inspection is performed with helium, the inspection apparatus is very expensive, and the helium used for the inspection is also very expensive and cumbersome.
(4)容器内部の空気の圧力を高めて、内部の空気が小さな穴を通って外部に漏れるときに発生する超音波を検出して、漏れ検査を行なう方法が発明されている。
しかし、容器内部に高圧の空気を封入し、空気が漏れる際に発生する超音波を検出する方法は、超音波の振幅が極めて小さい為に、漏れの超音波を周囲雑音から区別することが困難であり、その為に被検査物を密閉容器内に配置して遮音することが必要である。しかし、このように遮音しても床面などの周囲物体を通して伝達する微細な振動が雑音として遮蔽容器内へ伝わり、検査に影響する。又、超音波は強い直進性を持つために、マイクロフォンから見て、漏れの箇所が被検査物に遮られるときには検査精度が低下してしまう。
(4) A method for inspecting leakage by detecting the ultrasonic wave generated when the pressure of the air inside the container is increased and the air inside leaks outside through a small hole has been invented.
However, the method of detecting the ultrasonic waves generated when high-pressure air is sealed inside the container and the air leaks makes it difficult to distinguish the leaking ultrasonic waves from the ambient noise because the amplitude of the ultrasonic waves is extremely small. For this reason, it is necessary to place the object to be inspected in a sealed container and to provide sound insulation. However, even if sound insulation is performed in this way, fine vibrations transmitted through surrounding objects such as the floor surface are transmitted as noise into the shielding container, affecting the inspection. In addition, since ultrasonic waves have a strong straightness, the inspection accuracy decreases when the leaked portion is blocked by the inspection object as viewed from the microphone.
特許第3387577号に係る「ビール樽の漏れ検査装置」は、ビール樽全体を収容可能な凹部が形成された固定遮音装置と、ビール樽の上面および底面のうちの、手で持つための孔が設けられている側の面が置かれ、固定遮音装置の凹部開口端面と密着して前記ビール樽全体を密閉する空間を形成するテーブルと、固定遮音装置内に設けられ、圧縮空気が充填された前記ビール樽の空気漏れにより発生する超音波を検出することで前記ビール樽の漏れの有無を検査する第1の超音波検出器および第2の超音波検出器とを備え、前記第1の超音波検出器が、前記ビール樽の、前記テーブルと対向する面とは反対面の近傍に設けられ、前記第2の超音波検出器が、前記ビール樽の前記テーブルに置かれる面側にある前記孔の近傍に設けられ、前記第1の超音波検出器および前記第2の超音波検出器の各々は、音波をピックアップする音波センサーと、該音波センサーでピックアップした音波の信号から、空気漏れとして判断される超音波の周波数帯域の信号のみをパスするバンドパスフィルタとを有し、該バンドパスフィルタを経た信号から、前記ビール樽の漏れの有無を検出することができる。 The “beer barrel leakage inspection device” according to Japanese Patent No. 3338777 has a fixed sound insulation device in which a recess capable of accommodating the entire beer barrel and a hole for holding by hand among the top and bottom surfaces of the beer barrel. A surface on which the provided side is placed, a table that forms a space for sealing the entire beer barrel in close contact with the recessed opening end surface of the fixed sound insulation device, and a fixed sound insulation device, which is filled with compressed air. A first ultrasonic detector and a second ultrasonic detector for detecting whether or not the beer barrel leaks by detecting an ultrasonic wave generated by an air leak in the beer barrel; An acoustic wave detector is provided in the vicinity of the surface of the beer barrel opposite to the surface facing the table, and the second ultrasonic detector is on the surface side of the beer barrel placed on the table. Provided near the hole, front Each of the first ultrasonic detector and the second ultrasonic detector includes a sound wave sensor that picks up a sound wave, and an ultrasonic frequency band that is determined as an air leak from a sound wave signal picked up by the sound wave sensor. The beer keg can be detected from the signal that has passed through the band pass filter.
特開平11−142279号に係る「超音波式漏れ検査装置」は、配管の継部や、燃料タンクなどの容器類あるいはゴムや合成樹脂の袋状のものなどの漏れの測定作業を容易とし、的確に漏れを検出する超音波式漏れ検査装置である。そこで、漏れ音を検出する超音波検出器と、該超音波検出器の出力信号を入力し予め定めた狭帯域の周波数のみを通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタの出力信号を検波する検波器とを備えている。
このように漏れを検査する方法は色々知られているが、上記のごとき問題がある。本発明が解決しょうとする課題はこれら問題点であり、機械装置のハウジング類や容器などの漏れを正確にしかも短時間で容易に検出する漏れ検査装置及び漏れ検査方法を提供する。 There are various known methods for inspecting leakage in this way, but there are problems as described above. The problems to be solved by the present invention are these problems, and provide a leakage inspection apparatus and a leakage inspection method which can easily detect leakage of housings and containers of a mechanical device accurately and easily in a short time.
本発明に係る漏れ検査装置は予め用意した検査容器(計測室)の中に被検査物を入れ、所定の圧縮空気(又は任意の圧縮気体)を被検査物の内部に充填する。圧縮空気の充填は被検査物に設けている開口部や穴から行われ、複数の開口部や穴がある場合には、1箇所を除いて他の開口部や穴は閉じられる。そこで、被検査物に微小穴が存在する場合、空気が被検査物内部から検査容器内に流出し、この際に漏れ音が発生する。一方、被検査物に設けている開口部や穴を閉じて、検査容器に圧縮空気を充填することで、微小穴から被検査物の内部へ空気が侵入するようにして検査することも出来る。 The leak inspection apparatus according to the present invention places an object to be inspected in an inspection container (measurement chamber) prepared in advance, and fills the object to be inspected with predetermined compressed air (or any compressed gas). The compressed air is filled from the openings and holes provided in the object to be inspected. When there are a plurality of openings and holes, the other openings and holes are closed except for one place. Therefore, when a minute hole exists in the object to be inspected, air flows out from the inside of the object to be inspected into the inspection container, and a leakage sound is generated at this time. On the other hand, by closing an opening or a hole provided in the inspection object and filling the inspection container with compressed air, the inspection can be performed so that air enters the inspection object from the minute hole.
本発明ではマイクロフォンを検査容器内部で被検査物の外に取付け、又は被検査物の内部に配置して漏れ音を検知することが出来る。ところで、この漏れ音は単一の振動数をもつものではなく、数KHz〜数十KHzの間に分布する振動スペクトルを有しているが、本発明では超音波ではなく、20KHz以下の可聴振動数の音波を対象に漏れ音を検知する。これによって、超音波が持つ強い直進性に由来する検査感度の低下を避け、検査精度のムラを無くすようにしている。 In the present invention, the microphone can be attached outside the inspection object inside the inspection container, or can be arranged inside the inspection object to detect leakage sound. By the way, this leaking sound does not have a single frequency, but has a vibration spectrum distributed between several KHz to several tens of KHz. In the present invention, it is not an ultrasonic wave but an audible vibration of 20 KHz or less. Detect leaking sound with several sound waves. As a result, a decrease in inspection sensitivity resulting from the strong straightness of ultrasonic waves is avoided, and unevenness in inspection accuracy is eliminated.
漏れ音波は振幅が極めて小さく、周囲雑音との区別が非常に重要であり、その為に本発明では遮音のための検査容器を使用しているが、漏れ音の検出の為にはマイクロフォンからの信号をデータ処理することが不可欠である。漏れ音の検出にはマイクロフォンの信号を振幅で雑音と区別することが一般的であるが、本発明では振幅ではなく周波数を用いて雑音信号を区別する。 The leaked sound wave has a very small amplitude, so it is very important to distinguish it from ambient noise. Therefore, in the present invention, a test container for sound insulation is used. It is essential to process the signal. In order to detect leaking sound, it is common to distinguish a microphone signal from noise by amplitude, but in the present invention, noise signal is distinguished by using frequency instead of amplitude.
そこで、検査容器内に取付けるマイクロフォンの他に検査容器の外には雑音記録用のマイクロフォンを設け、2個のマイクロフォンから同時に信号を採取する。そして、それぞれの信号を2台の周波数分析器にかけて振動数のスペクトルを求める。次に、検査容器内の信号スペクトルのピークを調べ、各ピークの周波数が周囲雑音の周波数スペクトルに含まれているか否かを調べる。 Therefore, in addition to the microphone attached in the inspection container, a noise recording microphone is provided outside the inspection container, and signals are simultaneously collected from the two microphones. Then, the frequency spectrum is obtained by applying each signal to two frequency analyzers. Next, the peak of the signal spectrum in the cuvette is examined to determine whether the frequency of each peak is included in the frequency spectrum of ambient noise.
同じ周波数が検査容器内と周囲雑音の両方に現れている場合には、振幅に関係なく雑音と判定する。検査容器内のマイクロフォンだけに現れている場合には、漏れ音として判定する。そこで、同じ周波数のピークの有無を調べる周波数ピーク比較手段(コンピュータ)を備えている。又、ピークは1つだけでなく複数個のピークについて判定を行うことで漏れ検査の精度及び信頼性を高める。 If the same frequency appears in both the cuvette and the ambient noise, the noise is determined regardless of the amplitude. If it appears only on the microphone in the cuvette, it is determined as a leak sound. Therefore, frequency peak comparison means (computer) for checking the presence / absence of a peak at the same frequency is provided. Further, the accuracy and reliability of the leak inspection are improved by making a determination on a plurality of peaks instead of only one.
本発明の漏れ検査装置は、被検査物を検査容器内に設置し、該被検査物内部又は被検査物の外部に圧縮空気を与えることで、被検査物に欠陥部(微小穴)が存在する場合には空気が流れ、この際に発生する音を漏れ音として検出することが出来る。本発明の検査方法は、従来の検査方法に比べ瞬間的に検査が出来る点が優れ、検査を行なう為に長い時間を必要としないところであり、又、そのことで従来技術では往々に発生していた人的ミス(ヒューマンエラー)による誤判断などのポカミスがなく信頼性が高くなる。 The leak inspection apparatus of the present invention has a defect (micro hole) in the inspection object by installing the inspection object in the inspection container and supplying compressed air inside the inspection object or outside the inspection object. In this case, air flows and the sound generated at this time can be detected as a leaking sound. The inspection method of the present invention is superior to the conventional inspection method in that it can be instantaneously inspected, and does not require a long time for performing the inspection. The system is highly reliable with no mistakes such as misjudgment due to human error.
そして、漏れ検査には検査容器内部と検査容器の外に、2本のマイクロフォンを備えているために、本当の漏れ音と外の雑音を区別することが出来、高い精度で信頼性に優れた漏れ判定を行うことが可能と成る。特に、工場などの騒音の大きな環境であっても、該騒音に影響されることなく漏れ音を正確に検査することが出来る。 And since the leak test is equipped with two microphones inside and outside the test container, it is possible to distinguish the real leak sound from the outside noise, and it is highly accurate and reliable. Leakage determination can be performed. In particular, even in a noisy environment such as a factory, it is possible to accurately inspect leakage sound without being affected by the noise.
図1は本発明に係る漏れ検査装置の全体構成図を示した実施例であり、(a)は検査容器1が開いている場合、(b)は検査容器1が閉じている場合である。ここで検査容器1の具体的な形状や大きさは限定しないが、ベース2と蓋部3で構成し、蓋部3は底部を持たないで上昇して開くことが出来る。そこで、ベース2の所定の位置には被検査物4が設置され、蓋部3を降下することで閉じて密閉状態となる。
FIG. 1 is an embodiment showing an overall configuration diagram of a leakage inspection apparatus according to the present invention, where (a) shows a case where the
蓋部3はエアシリンダー5にて昇降動することが出来るように成っている。そこで、ベース2から支柱6が垂直に起立し、支柱6の上端には上板7が水平に取着され、該上板7には上記エアシリンダー5が取付けられている。エアシリンダー5のピストンロッド8は下方へ伸び、ピストンロッド8の先端(下端)にはフレーム9を取付けている。
The
フレーム9は上板10と下板11を複数本の棒12,12・・にて連結した構造とし、上板10は上記ピストンロッド8の先端に連結している。フレームの中央部にはエアー供給部13が設けられ、そして、下板11には検査容器1の蓋部3が取着されている。そこで、蓋部3はフレーム9と共にエアシリンダー5のピストンロッド8の伸縮動に伴って昇降動することが出来る。上昇した場合は図1(a)のように開き、降下した場合には(b)のように閉じることが出来る。
The
ピストンロッド8と平行してガイド棒14が取付けられ、ガイド棒14は上板7に設けた軸受けに嵌ってスライドすることで、フレーム9が回転して向きが変わらないように成っている。ところで、ベース2に置かれる被検査物4とは鋳鉄やアルミニウム合金、又は鉄板を溶接して造られる容器であり、内部には気体や液体を収容できる空間を有している。そして、少なくとも一箇所には開口部と成る穴15が形成されている。
A
この穴15は蓋部3が降下して閉じると同時にエアー供給部13にて塞がれ、この状態で該エアー供給部13からエアーが供給され、被検査物4の内部空間は圧縮エアーが充填される。被検査物4の何処かに微小穴が存在するならば、この微小穴からエアーが漏れることになり、このエアー漏れに伴って発生する漏れ音を検知する。
The
そこで、検査容器1の蓋部3には漏れ音検出用マイクロフォン16が取付けられ、このマイクロフォン16によって被検査物4から漏れるエアーの漏れ音を検出することが出来る。一方、本発明の装置には上記マイクロフォン16の他に、周囲の雑音を検出するマイクロフォン17を検出容器1の外であるフレーム9に取付けている。
Therefore, a leakage
図2は漏れ検査装置のブロック図を表している。ベース2に蓋部3が降下して閉じた検査容器1の内部空間18には被検査物4が設置され、この被検査物4の穴15から検査用の高圧エアーが供給される。そこで、被検査物4に微小穴が存在するならば、この微小穴からエアーが流出し、流出に伴って漏れ音が発生する。マイクロフォン16はこの漏れ音を検出することが出来る。
FIG. 2 shows a block diagram of the leak inspection apparatus. The
検出した漏れ音は周波数分析器によってパワースペクトラムが作成される。同じく検査容器1の外に取付けた別のマイクロフォン17は周囲の騒音を検出し、これを周波数分析器によってパワースペクトラムが作成される。図3はマイクロフォン16にて検出した漏れ音のパワースペクトラムとマイクロフォン17にて検出した騒音のパワースペクトラムを表している具体例である。
A power spectrum is created by the frequency analyzer for the detected leak sound. Similarly, another
検査容器1内に取付けたマイクロフォン16は被検査物4から流出するエアーの漏れ音を検出すると共に、外部の騒音も含まれている可能性がある。そこで、本発明の漏れ検出装置には検査容器1の外にもマイクロフォン17を取付け、両マイクロフォン16,17にて検出した音の周波数を分析して図3のようなパワースペクトラムを作成して比較する。
The
ところで、両パワースペクトラムを比較する場合、マイクロフォン16にて漏れ音を検出してその周波数を分析したパワースペクトラムには、A,B,Cの周波数の漏れ音が存在していることが分かる。これらA,B,Cの周波数の漏れ音は騒音を検出したマイクロフォン17からは検出されていない。従って、被検査物4には微小穴が存在しており、これら各微小穴から上記A,B,Cの周波数を持つ漏れ音が出ていると考えられる。
By the way, when both power spectra are compared, it can be seen that leakage sounds having frequencies A, B, and C exist in the power spectrum obtained by detecting the leakage sound with the
これら、両パワースペクトラムの比較はコンピュータにて瞬時に行うことが出来、漏れ音のパワースペクトラムにのみ存在する周波数がある場合には、被検査物4に微小穴が存在していると判断される。逆に、漏れ音のパワースペクトラムにおいて、全ての周波数が雑音を検出したパワースペクトラムに存在している場合には、被検査物4に微小穴は存在していないと判断される。
These power spectra can be compared instantaneously by a computer. If there is a frequency that exists only in the power spectrum of the leaking sound, it is determined that a minute hole exists in the
1 検査容器
2 ベース
3 蓋部
4 被検査物
5 エアシリンダー
6 支柱
7 上板
8 ピストン
9 フレーム
10 上板
11 下板
12 棒
13 エアー供給部
14 ガイド棒
15 穴
16 マイクロフォン
17 マイクロフォン
18 内部空間
DESCRIPTION OF
10 Upper plate
11 Lower plate
12 bars
13 Air supply section
14 Guide bar
15 holes
16 microphone
17 Microphone
18 Internal space
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007012615A JP2008180536A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007012615A JP2008180536A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008180536A true JP2008180536A (en) | 2008-08-07 |
Family
ID=39724553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007012615A Pending JP2008180536A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008180536A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013224926A (en) * | 2012-03-19 | 2013-10-31 | Gunze Ltd | Seal inspection device |
CN109556799A (en) * | 2018-12-04 | 2019-04-02 | 佛山市南海雄新压铸有限公司 | Aluminium alloy cast member leak-checking apparatus and application method |
JP2020060458A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 株式会社Taiyo | Abnormality determination device |
-
2007
- 2007-01-23 JP JP2007012615A patent/JP2008180536A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013224926A (en) * | 2012-03-19 | 2013-10-31 | Gunze Ltd | Seal inspection device |
JP2020060458A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 株式会社Taiyo | Abnormality determination device |
CN109556799A (en) * | 2018-12-04 | 2019-04-02 | 佛山市南海雄新压铸有限公司 | Aluminium alloy cast member leak-checking apparatus and application method |
CN109556799B (en) * | 2018-12-04 | 2023-10-27 | 佛山市雄新压铸有限公司 | Aluminum alloy casting part leakage detection device and use method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3838593A (en) | Acoustic leak location and detection system | |
JP4968668B2 (en) | Leak inspection device for housing etc. | |
CN101672829A (en) | Method for measuring parameter of omega welding seam defect | |
EP3073248A1 (en) | Trace gas measurement apparatus for electrical equipment | |
JP2008180536A (en) | Apparatus and method for inspecting leakage of housing and the like | |
JP2022503320A (en) | Systems and methods for determining container integrity | |
CA2485982A1 (en) | Method and device for detecting changes or damages to pressure vessels while or after undergoing a hydraulic pressure test | |
CN113280985A (en) | Ship watertight cabin sealing performance detection system and detection method | |
KR100922587B1 (en) | Leakage testing apparatus for airtight container | |
Moon et al. | Ultrasound techniques for leak detection | |
JP3387577B2 (en) | Beer barrel leak inspection device | |
JP2010060542A (en) | Method and device for inspecting defect of airtight component | |
JP5756696B2 (en) | Gas leak inspection device | |
JPH11108792A (en) | Method for inspecting gross leakage | |
JP3680990B2 (en) | Acoustic reflector | |
KR20100042568A (en) | Ultrasonic leak test for pipe | |
CN212228827U (en) | Digital ultrasonic flaw detector | |
EP0359570A2 (en) | Leak detecting apparatus | |
JPH07325004A (en) | Leakage check method and leakage check device | |
Hjorth et al. | The Crux of Integration Prototyping in Complex Environments | |
JP3046188B2 (en) | Method and apparatus for testing airtight leakage of containers | |
JP2003028982A (en) | Integrity confirming method for spent nuclear fuel storage vessel through vibration wave measurement | |
JP3725748B2 (en) | Ultrasonic pressureless leak tester | |
JPH11237299A (en) | Drum can leakage inspection device due to pressure drop method | |
JP2003130753A (en) | Work airtightness inspection device and method therefor |