JP2020106423A - Pressure resistance inspection device and pressure resistance inspection method using search gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーチガスを用いた耐圧検査装置並びに耐圧検査方法に関する。 The present invention relates to a pressure resistance inspection device and a pressure resistance inspection method using a search gas.
例えば、継手などの配管部品では高い耐圧性が要求されることから、出荷前に強度・漏れの有無を確認するためにサーチガスを用いた耐圧検査が実施される。
この場合、配管部品などのワーク(供試品)を耐圧検査するときには、圧力変化法と呼ばれる検査によりおこなわれることがある。圧力変化法による耐圧検査では、漏れのない基準品(マスター)を用意し、ワークとマスターとを同時に加圧の上、差圧センサを用いて、漏れによるワーク内の圧力変化をマスター内の圧力変化との差として検出することにより、漏れを検知するようになっている。
For example, since piping components such as fittings are required to have high pressure resistance, a pressure resistance inspection using a search gas is performed before shipment to check the strength/presence of leakage.
In this case, when performing a pressure test on a work (test sample) such as a piping component, a test called a pressure change method may be performed. In the pressure resistance test by the pressure change method, prepare a leak-free standard product (master), pressurize the work and master simultaneously, and use the differential pressure sensor to measure the pressure change in the work due to leakage Leakage is detected by detecting the difference as a change.
一方、圧力変化法以外の耐圧検査として、ワーク内部から外部への流体の漏れを検出して耐圧検査をおこなう場合がある。この場合、呼び径が小さいバルブ(例えば呼び径50A以下)のバルブの耐圧検査では、サーチ用流体として空気を用いてもよいことが知られ、このような気体の漏れの検出による耐圧検査として、例えば水素漏れ試験が用いられることがある。この場合、ワークに水素・窒素混合ガスを印可し、外部へのガスの漏れをガスセンサで検出して漏れを判定する。
この種の外部への流体漏れの検出により試験をおこなうものとして、例えば特許文献1の水没式の圧力漏れ検査装置が開示されている。この漏れ検査装置は、被検査物であるワークに所定圧力の流体を充填し、このワークを水槽内に水没した状態で気泡の発生有無を観察することでワークの圧力漏れを検査するようになっている。
On the other hand, as a pressure resistance test other than the pressure change method, a pressure resistance test may be performed by detecting a fluid leak from the inside of the work to the outside. In this case, it is known that air may be used as a search fluid in a pressure resistance test of a valve having a small nominal diameter (for example, a nominal diameter of 50 A or less). As a pressure resistance test by detecting such gas leakage, For example, a hydrogen leak test may be used. In this case, hydrogen/nitrogen mixed gas is applied to the work, and the leak is judged by detecting a gas leak to the outside with a gas sensor.
As a device for conducting a test by detecting this type of fluid leakage to the outside, for example, a submersion type pressure leak inspection device of
配管部品を水没式の漏れ検査装置で耐圧検査する技術としては、例えば非特許文献1の水没式ジョイント漏れ検査が開示されている。この漏れ検査では、配管部品である継手をワークとして水槽内に沈めて空気圧を加え、この継手を目視することで漏れ発生時の漏洩箇所を確認するようになっている。
Non-Patent
前述した圧力変化法によりワーク(供試品)を耐圧検査する場合、このワークの容積が大きかったり検査圧力が高いときには、漏れの測定開始前に基準品と同圧に調整する段階において、時間を要したり差圧が安定しにくくなって漏れを検出できない場合がある。 When performing a pressure test on a workpiece (test sample) by the pressure change method described above, if the volume of this workpiece is large or the inspection pressure is high, it is necessary to reduce the time at the stage of adjusting the pressure to the same as that of the reference product before starting leak measurement. In some cases, leakage may not be detected because the required pressure may become difficult to stabilize.
一方、特許文献1や非特許文献1のように、水没させたワークからの外部への気体の漏れを検出しようとする場合、ワークからの気泡の発生の有無を作業者が目視で観察することで確認作業に時間がかかり、各ワークごとの検査時間を一定にすることも難しくなって作業時間にムラも生じやすい。目視による検査は作業者への負担が大きいことから、検査作業を連続しておこなうと疲労の蓄積などで一層時間がかかることにもつながる。
さらに、ワークを水槽に水没させる際の昇降動にも時間がかかり、検査後に水に濡れたワークの水滴を拭き取ったり乾燥させる場合には更なる時間も必要となる。気体の漏れ確認用として水を使用しているため、排水処理をおこなうための設備が必要になったり、後処理に手間がかかるという問題もあり、環境への負荷の低減も求められている。
これらの理由から、耐圧検査時間を短くして検知作業も容易であり、高精度で簡便な耐圧検査装置の開発が切望されていた。
On the other hand, when detecting leakage of gas from a work submerged in water to the outside as in
Further, it takes time to move up and down when the work is submerged in the water tank, and further time is required when the water drops of the work wet with water are wiped off or dried after the inspection. Since water is used for confirming gas leaks, there is a problem that equipment for wastewater treatment is required and post-treatment is time-consuming, and reduction of environmental load is also required.
For these reasons, it has been earnestly desired to develop a high-accuracy and simple withstand voltage inspection device that can shorten the withstand voltage inspection time and facilitate the detection work.
本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、短時間で速やかに供試品を連続して耐圧検査でき、しかも簡便かつ正確に漏れを検知可能なサーチガスを用いた耐圧検査装置並びに耐圧検査方法を提供することにある。 The present invention was developed in order to solve the conventional problems, and its purpose is to be able to quickly and continuously perform a withstand pressure test on a sample under a short time, and to detect a leak easily and accurately. To provide a withstand voltage inspection device and a withstand voltage inspection method using a special search gas.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、水素等のサーチガスを用いた耐圧検査装置であって、検査空間を開閉する開閉板と、この開閉板に取り付けられてサーチガスを検知するセンサと、このセンサを検査空間に配置した供試品を近接し、又は検査終了後に開閉板を検査空間から退避させる近接退避手段とを備え、この近接退避手段によりセンサを外気に触れされることにより、供試品のアンクランプの際に漏れ出たサーチガスの影響を低減させたサーチガスを用いた耐圧検査装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、近接退避手段は、サーボモータなどを用いた回転機構であり、この回転機構により開閉板を検査空間から退避させるようにしたサーチガスを用いた耐圧検査装置である。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、近接退避手段は、シリンダなどを用いたスライド機構であり、このスライド機構により開閉板を検査空間から退避させるようにしたサーチガスを用いた耐圧検査装置である。 According to a third aspect of the present invention, the proximity retraction means is a slide mechanism using a cylinder or the like, and is a pressure resistance inspection device using a search gas for retracting the opening/closing plate from the inspection space by the slide mechanism.
請求項4に係る発明は、水素等のサーチガスを用いた耐圧検査方法であって、開閉板により検査空間を開閉してこの検査空間に供試品を配置し、開閉板に取り付けられたセンサを近接退避手段により供試品に近接させた状態でサーチガスを検知し、サーチガスによる検査終了後には、近接退避手段で開閉板を検査空間から退避させてセンサを外気に触れさせることにより、供試品のアンクランプの際に漏れ出たサーチガスの影響を低減させるようにしたサーチガスを用いた耐圧検査方法である。
The invention according to
請求項5に係る発明は、検査終了後もセンサを測定状態とし、所定以上に水素が残留している場合には、ファン等のガス拡散手段を用いてセンサ付近の強制吸気又は強制排気をおこなうことにより、供試品のアンクランプの際に漏れ出たサーチガスの影響を低減して、次の供試品の検査を早期におこなうようにしたサーチガスを用いた耐圧検査方法である。
In the invention according to
請求項1に係る発明によると、耐圧検査終了後に近接退避手段で開閉板を検査空間から退避させ、センサを外気に触れさせて供試品のアンクランプ時に漏れ出るサーチガスの影響を低減させていることにより、検査終了後にセンサ周囲のサーチガスを取り除くと共に、検査空間に残留するサーチガスの影響を早期に抑えて耐圧検査後の処理時間を短くできる。このため、各供試品の耐圧検査にかかる時間を短縮し、次の供試品を耐圧検査可能な状態にセットして連続して速やかに供試品を検査できる。しかも、供試品を検査空間に配置した状態で、近接退避手段によりセンサを供試品に近接させる構成としていることで、この一つの近接退避手段を用いて簡便に開閉板を供試品に近接又は退避でき、この開閉板に取り付けられたセンサを供試品の所定位置に配置して漏れを正確に検知可能となる。
供試品の容積の大小や検査圧の高低による影響が少なく、上述した機能を安定して発揮し、継手等の配管部品に加えて、あらゆる態様の供試品を対象として迅速に耐圧検査を実施できる。
検査用の流体としてサーチガスを用いているため後処置が容易になり、環境への負荷も少ない。
According to the invention of
There is little influence by the size of the sample and the high and low of the inspection pressure, the function described above is stably exhibited, and in addition to piping parts such as fittings, the sample can be quickly tested for pressure resistance in all aspects. Can be implemented.
Since the search gas is used as the inspection fluid, post-treatment is easy and the load on the environment is small.
請求項2に係る発明によると、近接退避手段は、サーボモータなどを用いた回転機構であり、この回転機構により開閉板を検査空間から退避させているので、開閉板の退避時にはセンサを迅速に大気に接触させてサーチガスの影響を早期に低減し、開閉板が検査空間から離れる方向に回転して開状態になることで、センサが検査空間のサーチガスによる影響を受けにくい。
According to the invention of
請求項3に係る発明によると、近接退避手段は、シリンダなどを用いたスライド機構であり、このスライド機構により開閉板を検査空間から退避させているので、開閉板の退避時にはセンサを迅速に大気に接触させてサーチガスの影響を早期に低減可能となる。開閉板が検査空間から離れる方向にスライドして開状態になることで、センサが検査空間のサーチガスによる影響を受けにくくなり、さらには、開閉板のスライド量を増やして検査空間からのセンサの距離を大きくすれば、センサへのサーチガスの影響をより一層抑えることができる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によると、検査終了後には、センサ付近に残留するサーチガスの影響を早期に低減して耐圧検査後の処理時間を短くできる。このため、各供試品の耐圧検査にかかる時間を短縮し、次の供試品を速やかに耐圧検査可能な状態にして短時間で連続して供試品を検査できる。しかも、一つの近接退避手段で簡便に開閉板を供試品に近接又は退避でき、この開閉板に取り付けられたセンサを供試品の所定位置に配置して漏れを正確に検知可能となる。
供試品の容積の大小や検査圧の高低による影響が少なく、上述した機能を安定して発揮し、継手等の配管部品に加えて、あらゆる態様の供試品を対象として迅速に耐圧検査を実施できる。
According to the invention of
There is little influence by the size of the sample and the high and low of the inspection pressure, the function described above is stably exhibited, and in addition to piping parts such as fittings, the sample can be quickly tested for pressure resistance in all aspects. Can be implemented.
請求項5に係る発明によると、ファン等のガス拡散手段でセンサ付近の強制吸気又は強制排気することで耐圧検査後に滞留するサーチガスを迅速に除去でき、アンクランプ時に漏れ出たサーチガスの影響を低減して次の供試品の検査を早期におこなうことで、供試品の耐圧検査を連続して短時間でおこなえる。
According to the invention of
以下に、本発明におけるサーチガスを用いた耐圧検査装置を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1においては、本発明の耐圧検査装置(以下、装置本体1という)の一実施形態を示しており、図2においては、この耐圧検査装置で検査される供試品(ワーク)2を示している。図3においては、サーチガスを用いた耐圧検査方法のフローチャートを示している。
Hereinafter, a breakdown voltage inspection apparatus using a search gas according to the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 1 shows an embodiment of a withstand voltage inspection apparatus of the present invention (hereinafter referred to as apparatus body 1), and FIG. 2 shows a sample (work) 2 to be inspected by this withstand voltage inspection apparatus. ing. FIG. 3 shows a flowchart of a withstand voltage inspection method using a search gas.
装置本体1により耐圧検査される供試品2は、例えば管継手やバルブ等の配管部品からなり、本例では、管端接続部として流路開口側に雌螺子を有する一体成形型のねじ込み式の管継手が使用される。この管継手(供試品)2としては、図2(a)に示すクロス、図2(b)のティー、図2(c)のエルボなどがあり、これらのように隣接する分岐流路3が、それぞれ90°の間隔で交差し、全ての分岐流路3の中心軸が略同一平面上に配置されている管継手が適している。クロス、ティー、エルボの開口端面4の内周側には、それぞれ雌螺子5が形成されている。検査対象の管継手は、例えば呼び径1/8インチ〜4インチまでとし、図示しないが、ストレート状の管継手の供試品の耐圧検査も可能である。
The
図1の装置本体1は、水素等のサーチガスを用いた耐圧検査装置であり、取付治具10、開閉板11、センサ12、近接退避手段13を備えている。
取付治具10は、供試品2を耐圧検査可能にクランプするために装置本体1に設けられ、枠体20、固定側治具21、可動側治具22、シリンダ機構23を有している。
The apparatus
The mounting
枠体20は直方体状をなし、その内部が有底状にくり抜かれて凹状の収容部20aが設けられている。この収容部20a内に、固定側治具21、可動側治具22、シリンダ機構23が収容され、供試品2の耐圧検査用の検査空間Sが設けられている。
The
検査空間Sは、供試品1を収納可能な容積であり、供試品1に供給されて漏れ出たサーチガスが拡散可能な広さであって、このガスを検知しやすい小さい容積により設けられる。検査空間Sは、開閉板11により外部から隔離可能に設けられ、この場合、漏れ出たガスを検知可能であれば、密閉状態或は半密閉状態に設けることが可能になっている。
The inspection space S has a volume capable of accommodating the
開閉板11は、透明や半透明或は不透明のアクリル板により設けられ、その一端側が図示しない回転軸として可動側治具22に取付けられ、この回転軸を中心に可動側治具22に対して回転可能になっている。開閉板11を回動操作することで検査空間Sの領域を開閉可能となり、図4(a)、図4(e)に示した開閉板11の全開時には、この開閉板11が略水平状態となり、一方、図4(d)に示した開閉板11の全閉時には検査空間Sを閉じて外部から隔離可能になっている。
The opening/
センサ12は、後述する4つのクランプ部の近傍に配置され、この4箇所のセンサ12により供試品2がクロスであるときの4つの分岐流路3に対応してサーチガスの漏れを検知可能になり、さらに供試品2がティーやエルボの場合にも適切な位置に配置される。図1において、開閉板11のセンサ取付け位置には貫通孔24が設けられ、この貫通孔24に対して、開閉板11の全閉時にセンサ12に設けられたガス検知部25が検査空間Sに臨んだ状態で、センサ11が開閉板11の検査空間S側の表面と面一になるように装着される。これにより、ガス検知部25が検査空間Sに近接して漏れ出たガスを検知しやすくなり、また、開閉板11が開く際には、その開度が大きくなるに従ってガス検知部25が検査空間Sから離れるようになっている。
The
センサ12で検知するサーチガスとしては、例えば不活性ガスである窒素ガスと拡散性を有する水素ガスとの混合ガスが用いられ、窒素ガスと水素ガスとの比率を95:5とした5%水素の混合ガスが使用される。
このため、センサ12は、水素ガスを検知可能な水素ガスセンサからなり、この水素ガスセンサ12により供試品2から漏れ出た拡散性の気体である、水素と窒素との混合気体中の水素を検出可能となる。センサ12は、任意の取付け数により検査空間S内の水素を検知可能な位置に取付けられる。
As the search gas detected by the
Therefore, the
センサ12は、所定の電圧印加により、漏れ出した水素の濃度に応じた電圧を出力するモジュールからなっている。耐圧検査前には、抵抗調整用のボリュームにより出力電圧を変えて、センサ12の暖機状態や大気中の水素濃度の変化に応じて感度調整を精細におこなうとよい。
The
センサ12としては、アナログ信号(0−5V)を出力可能な、市販の半導体式センサが用いられ、例えば、熱線型半導体式水素センサが用いられる。この水素センサ12は、酸化第二スズ(SnO2)などの金属酸化物半導体表面での水素ガスの吸着による電気伝導度の変化を利用するセンサである。この場合、出力電圧が、ガス濃度に対して対数的になって、低濃度でも高感度の出力が可能になる。
As the
近接退避手段13は、サーボモータ30を用いた回転機構であり、開閉板11の回転軸に取付けられてこの開閉板11を回転軸を中心に開閉操作可能に設けられる。このことから、近接退避手段13により開閉板11を閉方向に操作すれば、開閉板11に取り付けられたセンサ12のガス検知部25を検査空間Sに配置した供試品2に近接させ、又は、検査終了後に開閉板11を開方向に操作すれば、この開閉板11を検査空間Sから退避可能になっている。
このとき、回転機構13により開閉板11を検査空間Sから退避させ、センサ12を検査空間Sから離しつつガス検知部25を外気に接触させることにより、供試品2のアンクランプの際に漏れ出たサーチガスの影響を低減している。
The proximity retracting means 13 is a rotating mechanism using a
At this time, the opening/
固定側治具21は、枠体20内に固定された状態で取付けられ、この固定側治具21に供試品2が所定の状態で載置された後に、可動側治具22とによって供試品22をクランプした状態で耐圧検査を実施可能になっている。固定側治具21は、2つの円筒状の固定クランプ部31、31を備え、これら固定クランプ部31は、そのクランプ側にシール性を有するクランプ面32を有している。
The fixed-
各クランプ面32は、供試品2の隣接する一組の分岐流路3、3の開口端面4、4をシール状態でクランプ可能な形状や間隔に設けられ、本例では供試品2の分岐流路3の角度に合わせて90°の間隔に設けられる。図示しないが、これら固定クランプ部31には、供試品2を安定状態で支持するための突起が設けられる。
Each
各固定クランプ部31の内部には、サーチガス等の流体を流すための図示しない流体流路がそれぞれ供試品2との接続側に連通して形成され、これら各流体流路に連通して各固定クランプ部31の外側に外部流路接続用の接続部33、33が設けられている。本例では、図1の右側の接続部33がサーチガスによる加圧側、左側の接続部33が排気側とされ、これら加圧側接続部33、排気側接続部33に図示しない外部流路がそれぞれ接続されて、供試品2の右側から左側にサーチガスや圧縮エアを流すことが可能になっている。
Inside each
一方、可動側治具22は、シリンダ機構23に設けられたピストン34に取付けられ、このピストン34によって図1において上下方向に往復動可能に設けられる。可動側治具22は、2つの円柱状の可動クランプ部35、35を備え、これら可動クランプ部35は、そのクランプ側にシール性を有する密栓状のクランプ面36、36を有している。これらクランプ面36の双方或は片方を供試品2に当接させ、シリンダ機構23により固定側治具21の方向にこの供試品2を押圧することでクランプ可能となる。
On the other hand, the
このように可動クランプ部35は、供試品2を固定側治具21の方向に押圧可能であれば、各種構造に設けることも可能であるが、本例のように固定クランプ部31と対称形状に設けることで、供試品2の非検査側を90°間隔の可動クランプ部35で位置決めした状態で押圧することで、この供試品2を固定クランプ部31との間に固定可能になる。これにより、供試品2が、図1及び図2(a)のクロスである場合に加えて、図2(b)のティー、図2(c)のエルボの場合でも、固定側治具21と可動側治具22との間に強固に保持し、この供試品2の2つの開口端面4と固定クランプ部31のクランプ面32とのシール性をそれぞれ確保しつつ固定可能になる。この場合、ティーやエルボの形状や大きさに応じて態様の異なる可動クランプ部35に交換することもでき、これにより各種形状や大きさのティーやエルボにも対応可能となる。
As described above, the
接続部33には図示しないサーチガス供給源、排気流路がそれぞれ接続され、供試品2のクランプ状態で一方の接続部33側からサーチガスを供給することでクロス2内を所定圧力に加圧し、検査空間Sに漏れ出たガスをセンサ12で検知することにより耐圧検査を実施し、その後、他方の接続部33側から排気するようになっている。
A search gas supply source and an exhaust flow path (not shown) are connected to the
図示しないが、例えば、固定クランプ部31及び可動クランプ部35の外形を角形状とし、その体積を検査空間Sに対して大きくすれば、これらクランプ部31、35の体積増加に伴って検査空間Sの容積が相対的に小さくなる。このように検査空間Sをより狭くすることで、検査時間の短縮化を図れる。
Although not shown, for example, if the fixed
なお、装置本体1は、上記と異なるクランプ構造であったり、或はクランプ構造以外の取付け構造によって供試品2を検査空間Sに固定保持するようにしてもよく、センサ12が開閉板11により検査空間Sから退避可能であれば、供試品2の形状や構造に応じてあらゆる態様に設けることが可能である。
The apparatus
サーチガスは、拡散性を有するガスと不活性ガスとを混合したものであれば、各種態様のものを用いることができ、例えば、拡散性ガスとしてヘリウムガスやメタンガスなどを用いたり、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いるようにしてもよい。 The search gas can be used in various forms as long as it is a mixture of a diffusible gas and an inert gas. For example, helium gas or methane gas can be used as the diffusible gas, or an inert gas can be used. Alternatively, argon gas may be used.
供試品2は、ねじ込み式の管継手に限らず、その他の構造の一体成形による管継手であってもよい。また、一体成形品に限らず、複数の部品を組み合わせた管継手としてもよく、例えば、Oリング等のシール部材を介して袋ナット状の管端接続部が設けられていたり、螺子接続やかしめにより継手本体に管端接続部が一体化されているものであってもよい。さらには、管継手に限らず、バルブ等の配管機器を供試品2としてもよく、バルブを供試品2とする場合、ボールバルブやゲート弁などの各種バルブを耐圧検査可能である。
The
供試品2をストレート状の管継手とすることもでき、この場合には、クランプ部のガス流路をストレート形状に設けた取付治具を使用すればよく、また、供試品2の分岐流路3の間隔が90°以外の角度に設けられている場合にも、その角度に応じたクランプ部を設けた取付治具を使用することで、あらゆる形状の継手や或は各種構造の配管部品に対応できる。
The
開閉板は、アクリル板以外の各種材料で形成してもよく、全開時に水平方向よりも大きい角度で開くように設定してもよい。 The opening/closing plate may be made of various materials other than the acrylic plate, and may be set to open at an angle larger than the horizontal direction when fully opened.
次いで、上述した装置本体によるサーチガスを用いた耐圧検査方法ならびに作用を説明する。図3においては、耐圧検査方法のフローチャートを示し、図4、図5においては、図1の装置本体による検査工程の模式図を示している。本例では、供試品として呼び径3/8インチのクロスを用いた。 Next, a pressure resistance inspection method using the search gas by the apparatus body and the operation will be described. FIG. 3 shows a flow chart of the withstand voltage inspection method, and FIGS. 4 and 5 show schematic diagrams of the inspection process by the apparatus main body of FIG. In this example, a cloth having a nominal diameter of 3/8 inch was used as the sample.
先ず、図4(a)、図5(a)の状態において、回転機構13を動作させて開閉板11を開状態(全開状態)に回転させ、検査空間Sを開放した状態にする。このとき、可動側治具22はシリンダ機構23により上方に移動した状態になっている。
First, in the state of FIG. 4A and FIG. 5A, the rotating
この状態で、図4(b)、図5(b)に示すように、クロス(供試品)2を固定側治具21の固定クランプ部31に載置することで検査空間Sの所定位置に配置する。このとき、クロス2の任意の2つの分岐流路3、3の開口端面4、4を固定クランプ部31の2つのクランプ面32、32にそれぞれ当接させるように載置させ、突起の支持によりクロス2を安定させるようにする。
In this state, as shown in FIG. 4B and FIG. 5B, the cloth (test sample) 2 is placed on the fixed
図4(c)、図5(c)において、シリンダ機構23を動作させて可動側治具22を下降させ、可動クランプ部35の2つのクランプ面36をクロス2の上部の2つの分岐流路3、3の開口端面4、4に当接させてクランプする。これにより、クランプ面36、36でクロス2上部の2つの開口端面4、4をシール状態で塞ぎつつ、クロス2下部の2つの開口端面4、4をガス流路に連通状態で接続し、加圧側の接続部33からクロス2内にサーチガスを供給し、排気側の接続部33からサーチガスを排気することが可能になる。
4(c) and 5(c), the
図4(d)、図5(d)では、回転機構13を動作させて開閉板11を全閉状態まで回転させ、検査空間Sを外部から隔離した状態を示している。このとき、検査空間Sは半密閉状態となり、開閉板11に取り付けられたセンサ12のガス検知部25がクロス2に近接した状態となる。
FIGS. 4D and 5D show a state in which the inspection mechanism S is isolated from the outside by operating the
加圧側接続部33から圧力1.4MPaのサーチガスをクロス2内に供給し、このクロス2の耐圧検査を実施する。この場合、クロス2にクラックや巣などによるポーラスがあるときには外部にガス漏れが発生し、漏れたサーチガスが検査空間Sに拡散する。このサーチガスをセンサ12で検知することにより、クロス2の製品としての良否を判定する。
A search gas having a pressure of 1.4 MPa is supplied from the pressurizing
サーチガスによる耐圧検査の終了後には、加圧側接続部33から圧縮エアを供給し、この圧縮エアにより加圧側接続部33から排気側接続部33に向けて内部の流路をエアパージし、クロス2内の残留水素を外部に排出する。
After the completion of the pressure resistance inspection with the search gas, compressed air is supplied from the pressurizing
続いて、図5(e)において、回転機構13を動作させて開閉板11を全開状態まで回転させ、この開閉板11を検査空間Sから退避させてセンサ12のガス検知部25を積極的に外気に触れさせるようにする。これによって、図に示すように、クロス2をアンクランプした際には検査空間Sから漏れ出たサーチガスがガス検知部25に触れるおそれがなく、このサーチガスによるセンサ12への影響を低減して次のクロス(供試品)2の検査を早期に実施可能になる。
Subsequently, in FIG. 5E, the rotating
この場合、全開時の開閉板11を水平方向よりも大きい角度に開くようにすれば、センサ12がサーチガス(検査空間S)からより離れると共に、ガス検知部25が検査空間Sと対向することを防いで、検査空間Sから外部に放出される残留サーチガスによる影響をより抑えることができる。また、水素ガスなど、空気よりも軽いガスであれば、検査装置の上方に拡散容易となる。
続いて、開閉板11の全開状態でクロス(供試品)2をアンクランプし、このクロス2を検査空間Sから取り出す。
In this case, if the opening/
Then, the cloth (sample) 2 is unclamped with the opening/
上述のように、サーチガスによる検査終了後に、近接退避手段である回転機構13で開閉板11を検査空間Sから退避させることにより、センサ12を外気に触れさせてクロス2のアンクランプ時に漏れ出たサーチガスの影響を低減しているので、センサ12のガス検知部25付近からサーチガスを迅速に取り除き、次の耐圧検査までの時間を短縮できる。
As described above, after the inspection with the search gas is completed, the opening/
開閉板11に貫通孔24を設け、この貫通孔24にセンサ12を装着したときにガス検知部25を検査空間Sに臨んだ状態とし、開閉板11の検査空間S側の表面と面一になるように取付けているので、耐圧検査時には、検査空間Sに漏れ出たガスを確実に検知し、一方、開閉板11を開方向に回転したときには、ガス検知部25が外気に接して外気との接触面積を大きく確保できる。このため、ガス検知部25付近の残留ガスを効果的に除去し、センサ12をガス検知可能な状態まで早く復帰させることが可能になる。
The opening/
検査空間S内にクロス2を配置し、このクロス2から漏れ出るサーチガスをセンサ12で電気的に検知しているので、クロス2の容積の大小にかかわらず漏出するサーチガスを短時間で正確に検知できる。これにより自動化を図ることもでき、作業者ごとの検知結果の誤差を防いで検査時間も略一定となる。作業者が漏れを確認する必要が無いため、作業者の負担も小さく、耐圧検査後に各クロス2に乾燥などの後処理を施す必要も無い。
Since the
図4(e)、図4(f)においては、装置本体1において、開閉板11の開閉方向と交差する方向に排気用ファン40をガス拡散手段として配置した状態を示している。このようにファン40を設け、検査終了後もセンサ12を測定状態に維持した状態で、所定以上に残留ガス(水素)が残留している場合に、ファン40を用いてセンサ12付近を強制吸気又は強制排気をおこなうようにしてもよい。このことにより、クロス2のアンクランプの際に漏れ出たサーチガスによる影響をより迅速に低減し、次のクロス(供試品)2の検査を早期に実施可能になる。ガス拡散手段40としては、ファン以外のものを使用してもよい。
4(e) and 4(f) show a state in which the
上記のように、センサ12は、クロス(供試品)2から検査空間Sに漏れ出すガスを検知するだけでなく、装置本体1の周囲の雰囲気に残留するサーチガスの検知などを目的として、耐圧検査中以外の時間に動作させるようにしてもよい。これによって、前記のように検査終了後にもセンサ12による測定を継続し、このセンサ12で周囲雰囲気の測定を行いつつ、ガス拡散手段40で強制吸気又は強制排気してサーチガスの低減制御をおこなうことで、残留度合を把握しながら短時間でサーチガスを除去できる。
As described above, the
ここで、図6においては、上記のガス拡散手段40を設ける場合において、センサ12によりサーチガス(本実施形態では水素5%、窒素95%の混合ガス)を測定したときの電圧の推移例を模式的に示している。グラフ中、横軸は時間経過を示し、縦軸は時間経過に対するセンサ12の電圧の変化を示している。
Here, in FIG. 6, an example of voltage transition when the search gas (mixed gas of 5% hydrogen and 95% nitrogen in this embodiment) is measured by the
センサ12は、図示しないデジタルポテンショメータで調整し、サーチガスを検知しないときの基準電圧を2.0Vとした。漏れの無い供試品2を検査した場合を想定し、この供試品2のクランプ前から圧力測定後までの電圧の変化をグラフの変化として示した。このグラフにおいて、供試品2のアンクランプ後に電圧が2.1Vまで上がった場合には、残留サーチガスが多いと判断してファン40を起動させ、エアパージをおこなうようにする。そして、電圧が2.05V以下に低下しない場合には、残留ガスありと判断し、次の供試品2の耐圧試験を行わないようにする。
The
グラフの(1)〜(9)は、耐圧検査時の主なポイントを示している。
(1)は、センサ12の初期電圧を示し、装置本体1の電源投入直後の電圧を表している。(2)は、供試品2を取付治具10でクランプし、開閉板11を全閉状態にして検査空間Sを半密閉状態にし、圧力検査の開始に向けてセンサ12をゼロアジャストして基準電圧2.0Vに設定した状態である。(3)は、サーチガスにより供試品2を加圧したときの電圧の変化を示し、検査時間を30秒間として電圧の変化からガス漏れの有無を調べるようにする。本例では漏れの無い供試品2とするため、このときの電圧からほぼ変わることがなく、約2.0Vに維持されている。
(1) to (9) in the graph show the main points at the time of withstand voltage inspection.
(1) shows the initial voltage of the
(4)では、耐圧検査後に開閉板11を全開状態にし、続いて供試品2をアンクランプして取り外したときの電圧を示している。このアンクランプ後には、供試品2内の残留ガスが装置本体1の周辺に拡散し、これによってセンサ12の電圧が上昇する。
In (4), the voltage is shown when the opening/
(5)の付近において、測定した電圧が、残留ガス有無の判断の基準として予め設定した設置値(例えば2.1V)以上に上昇したときに、残留ガスを除去するためにファン40やエアパージを起動させるようにする。これにより、残留ガスが装置本体1から拡散され、電圧が低下する方向に転じる。このように供試品2のアンクランプ後に強制的に残留ガスを除去することで、次の供試品2を耐圧検査するための準備が可能となる。
In the vicinity of (5), when the measured voltage rises above a preset value (for example, 2.1V) set as a criterion for determining the presence or absence of residual gas, a
(6)において、電圧が設定値の電圧付近(例えば2.1V)まで下がったら、ファン40やエアパージを停止する。このとき、残留ガスが装置本体1からほぼ拡散された状態となる。
In (6), when the voltage drops near the voltage of the set value (for example, 2.1 V), the
(7)で次の供試品2を取付治具10でクランプし、開閉板11を全閉状態にして検査空間Sを半密閉状態とする。このとき、装置本体1から抜けきらずにわずかに残ったガスによって若干電圧が上がることとなる。
In (7), the following
その際、(8)の状態に示すように、センサ12が基準電圧以上(例えば2.05V以上)に上昇したときには、耐圧検査に支障をきたすガスが残留する状態であると判定し、この残留ガスを除去するためにファン40やエアパージを起動させるようにする。このように2回目以降の供試品2のクランプ後に強制的に残留ガスを除去することで、続けて耐圧検査することが可能になる。
At that time, as shown in the state (8), when the
(9)において、電圧が設定値以下(例えば2.05V以下)に下がったときにファン40とエアパージを停止し、次の供試品2に対して耐圧検査をおこなうようにする。
In (9), the
以上のように、耐圧検査時にファン40、エアパージの起動による2度の残留ガスの強制排気を実施することで供試品2の耐圧検査にかかる時間を大幅に削減でき、図6の場合、装置本体1の電源投入から、最初の供試品2の検査を開始するまでの時間をおよそ75秒で実施でき、迅速な耐圧検査が可能になる。
As described above, by performing the forced exhaust of the residual gas twice by starting the
図7においては、本発明の耐圧検査装置の他の実施形態における一部切欠き側面図を示している。なお、この実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。 FIG. 7 shows a partially cutaway side view of another embodiment of the withstand voltage inspection apparatus of the present invention. In this embodiment, the same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
この装置本体50では、近接退避手段51がシリンダ52を用いたスライド機構からなっており、アクリル板による開閉板53が図7(a)の閉状態から、図7(b)に示すように枠体54の長さ方向に対して平行にスライドして開状態となることで、この枠体54内部の検査空間Sの領域を開閉することが可能になっている。
In this device
この場合にも、前述した回転機構13と同様に、開閉板53が図7(b)の開状態となったときには、センサ12のガス検知部25が外気に接した状態になり、外気との接触面積を大きく確保しつつ、ガス検知部25付近の残留サーチガスを効果的に除去可能となる。
Also in this case, similarly to the
この装置本体50では、供試品をクランプするときに、開閉板11がシリンダ52と同方向にスライドするため、省スペース化を図ることができる。開閉板11は、枠体54の長さ方向にスライドしているが、枠体54の長さ方向と直交する方向にスライドする構成としてもよい。スライド機構51は、シリンダ52以外の駆動機構であってもよい。
In this
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the description of the embodiments, and does not depart from the spirit of the invention described in the claims of the present invention. Therefore, various changes can be made.
1 装置本体
2 クロス(供試品)
11 開閉板
12 センサ
13 回転機構(近接退避手段)
30 サーボモータ
40 ファン(ガス拡散手段)
51 スライド機構(近接退避手段)
52 シリンダ
S 検査空間
1
11 Open/
30
51 Slide mechanism (proximity withdrawal means)
52 cylinder S inspection space
Claims (5)
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2018246125A JP2020106423A (en) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Pressure resistance inspection device and pressure resistance inspection method using search gas |
PCT/JP2019/051444 WO2020138425A1 (en) | 2018-12-27 | 2019-12-27 | Search gas mixing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018246125A JP2020106423A (en) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Pressure resistance inspection device and pressure resistance inspection method using search gas |
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JP2018246125A Pending JP2020106423A (en) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Pressure resistance inspection device and pressure resistance inspection method using search gas |
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2018
- 2018-12-27 JP JP2018246125A patent/JP2020106423A/en active Pending
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