JP3181811B2 - 容器の気密漏洩試験方法 - Google Patents
容器の気密漏洩試験方法Info
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Description
気密漏洩試験方法に関するものである。
01(液体用鋼製ドラム)に規定しているように、鋼板
を円筒状に成形した後、溶接をした胴体の上下端に注入
口及び換気口となる口金を取り付けた天板と底になる地
板を巻き締めて製造される。その容器は20lから20
0lまであり、液体の輸送及び保管用の容器として広く
用いられている。この容器の機能として最も重要な項目
の一つは、内容物をドラム缶に収納した後、運搬或いは
保管中に内容物が漏洩しないことである。そのためにド
ラム缶等容器の製造工程の中で行われる気密試験は重量
な品質試験であり、JIS Z 1601においてもゲ
ージ圧30kPaの圧縮空気を容器内に送り込み、水中
に浸すか、或いは石鹸水を塗布して漏れ箇所から発生す
る泡の有無で判定する気密試験と容器内に水を注入し
て、250kPaのゲージ圧で5分間保持し、漏れの有
無を調べる水圧試験の規定がある。
の重要性から、ドラム缶全数に対して漏洩試験を行うの
が普通であるが、従来からドラム缶の製造ライン内で行
われていた最も一般的な漏洩試験方法は石鹸水試験であ
る。これはドラム缶に内圧を加えて、石鹸水を塗布し泡
の発生有無を目視で観察して判定する試験であるが、検
査員の熟練度や疲労度によって影響され、試験の信頼性
及び客観性の点でより優れた自動漏洩試験装置が望まれ
ていた。また、差圧式の漏洩試験装置も良く用いられる
方法である。これは正常な標準缶と試験缶に圧縮空気を
送り込み、両者の内圧に差が認められたら漏れと判定す
る方法或いは加圧又は減圧したドラム缶をチャンバーの
中に入れ、チャンバー内の圧力変化で判定する方法であ
る。この方法は検出性能が低いことと、温度の影響を受
け易いという問題があり、0.2mm以上の比較的大き
な漏れ孔の検出には有効である。もう一つの試験方法は
ヘリウム試験であり、0.01mm以下の微小な洩れま
で検出できるので検出性能の点では優れているが、装置
価格が高いことと容器内に封入するヘリウムの消費によ
る経費が高くなるという点が問題である。
ク・エミッション(AE)を利用した鋼製ドラム缶用の
自動漏洩試験方法及び装置の提案を行ったが、ドラム缶
の製造工場には、ドラム缶を搬送するためのコンベア、
ロール、シリンダー及び巻き締め機等の装置からの音、
ドラム缶の衝突音等の機械的な雑音、或いはモーター、
インバータ、各種制御装置から発せられる電磁波等の電
気的な雑音が満ち溢れており、それらの雑音から漏洩試
験に有効な漏れによるAE信号を効率的に分離するため
に、各種ノイズフイルターを使用したが、それでも尚ノ
イズ混入の結果、正常なドラム缶を不良缶として誤って
判定する、いわゆる「過検出」が増加して漏洩試験機の
信頼性を損なうことがあった。これは漏れによるAE信
号が微弱な場合、すなわち漏れる空気量が少ない微小漏
れになる程、顕著になるので検出性能の低下にも影響を
与える問題である。本発明は、AE方式の漏洩試験機の
過検出を減少し、漏洩試験の検出性能及び信頼性を向上
するための改善した容器の気密漏洩試験方法を提供する
ものである。
工夫を重ねた結果、これらの問題点を解消すべき開発し
たもので、容器内に封入した圧縮空気が孔から漏れると
きに生じるAE信号と環境雑音による信号の発生形態の
差異に着目し、前者が連続的な信号であるのに対し、後
者は断続的、突発的であるという特性を判定ロジックに
活用して、有効な信号と雑音による信号とを効率的に分
離、検出する方法を見出したものである。その発明の要
旨とするところは、 (1)加圧したドラム缶から発生するAE弾性波を検出
し、該AE弾性波の原波形におけるAE信号のピーク値
が予め設定した基準値よりも大きな値の出力発生パター
ンの連続性指数を求め、該連続性指数が予め設定した値
よりも大きな場合には洩れによる有効AE弾性波である
と判定することを特徴とする容器の気密漏洩試験方法。 (2)加圧したドラム缶から発生するAE弾性波を検出
し、該AE弾性波の原波形におけるAE信号のピーク値
が予め定めた基準値よりも大きな波の数の所定時間内に
おける累積値が予め設定した値よりも大きく、かつ該A
E弾性波の原波形におけるAE信号のピーク値が予め設
定した基準値よりも大きな値の出力発生パターンの連続
性指数を求め、該連続性指数が予め設定した値よりも大
きな場合には洩れによる有効AE弾性波であると判定す
ることを特徴とする容器の気密漏洩試験方法にある。
する。圧縮空気を封入したドラム缶に孔があるとその孔
から空気が漏れるが、その際に微弱な超音波が発生して
弾性波としてドラム缶の缶体を伝播していく。その弾性
波を缶体に接触しているAEセンサー(振動を電気的な
信号に変換するセラミックス製の圧電素子)で検出する
ことにより漏洩を判定する方法が、AEによる漏洩試験
装置の原理である。そこで、図1はドラム缶の漏れ箇所
から発生したAE信号の検出方法を模式的に示したもの
である。この図1に示すように、ドラム缶1の孔2から
漏れる空気により弾性波3が発生し、鋼板を伝播してA
Eセンサー4で検知する。
るときに発生する弾性波3を電気的に処理した結果を図
2に示す。すなわち、図2は横軸を時間と縦軸を電圧と
したときのAE信号の波形を示す図である。この図2に
示すようなAE信号の原波形が得られる。このAE信号
の原波形を簡略化して図3に示す。すなわち、図3はA
E信号の原波形の拡大簡略図である。パルス波形等に変
換していない原波形のAE信号のピーク値が予め定めた
基準値(これを閾値という)より大きな値の波の数をカ
ウント(これをリングダウン、略してRDという)す
る。図4は試験時間と単位RD数及び累積RD数による
不良缶を正しく判定した場合の過検出時の信号発生形態
を示す説明図である。この図4に示す本発明の例では
0.1秒毎(これを試験時間区分という)に単位RDを
計測し、更に試験時間2秒間の累積RDを計測する。従
って、図4の例では試験時間2秒間に試験区分毎に計測
した単位RDの20個の合計が累積RDになる。
を超えたら自動的に不良缶と判定していたため、正常な
缶を不良缶と誤って判定することがしばしばであった。
この誤った判定、いわゆる過検出した場合の信号を解析
して見たら、図5に示すように、累積RDは異常警報値
を超えていたが、しかし信号の発生形態に相違のあるこ
とが判明した。すなわち、図5は試験時間と単位RD数
及び累積RD数による正常な缶を誤って判定した場合の
過検出時の信号発生形態を示す説明図である。この図に
よれば、漏れ不良缶のAE信号は連続的に発生してお
り、正常な缶を誤って不良缶と判定した場合のAE信号
は累積RDは大きな値であっても断続的、突発的な発生
であることが判明した。
るシーマーの音、ドラム缶を搬送するチェーンコンベア
ー、ロールコンベアーの音、ドラム缶の衝突音等の機械
的な雑音やモーター、インバーター、電磁バルプ、各種
制御機器の電気的雑音が満ち溢れているので、それらの
雑音と漏れによって発生する有効なAE信号とは周波数
帯域が異なることを利用して、各種ノイズフィルターを
使用して効率的に分離、検出することにしている。しか
し、漏洩試験機器周辺で作動する各種機器の状況によっ
てはノイズの周波数がAE信号と同じ周波数帯域の場合
があり、ノイズフィルターだけでは除去出来ない場合が
あった。しかし、空気が孔から漏れるときに発生する信
号のように連続性はないことが判った。
にするために連続性指数を導入した。試験区分毎に計算
したRD(これを単位RDという)が予め設定したRD
値(これを基準RDという)を超えた回数の全試験区分
個数に対する比率を連続性指数と言うことにした。基準
RDを5にした場合、図4の例では基準RDを超えた回
数は18回で、試験区分数20に対する比率を示す連続
性指数は90%になる。一方、図5の例では基準RDを
超えた回数は6回で、連続性指数は30%である。累積
RDは図4が233、図5は239で、共に異常警報値
200を超えており、従来の判定ロジックであれば両方
とも不合格となる。しかし予め信号の連続性を判定する
ための設定値(これを連続性指数警報値という)を定め
ておき、例えば連続性指数が60%を超えた場合には不
合格という判定ロジックであれば、図4は不合格である
が、図5は合格となり、過検出は防止できることにな
る。また、累積RDが異常警報値を超え、かつ、連続性
指数が予め設定した連続性指数警報値を超えた場合には
不良と判定するロジックにすれば、更に合否判定が正確
にある。
200l鋼製ドラム缶の漏洩試験を例に合否判定ロジッ
クについて述べたが、本発明の方法は鋼製ドラム缶だけ
に限定されるものではなく、JIS Z 1620に規
定しているペール缶、あるいは高圧ボンベ、空調機配
管、ボイラー配管、ガソリンタンク等の漏洩試験に適用
可能であり、また、AE式漏洩試験機だけでなくソニッ
ク式漏洩試験機等音響を利用した漏洩試験機の合否判定
にも適用は可能である。
に規定している容器200lのドラム缶の製造ライン
で、ドラム缶の内部に1.0kgf/cm3 の圧縮空気
を注入し、AE式漏洩試験機を用い試験を行った。その
結果を表1に示す。試験時間区分は0.1秒、試験時間
は2秒である。表1に示すように、不合格判定のロジッ
クの比較結果でも明らかなように本実施例では過検出率
が従来法である比較例に比べて20〜50倍も向上して
いる。
に封入した圧縮空気が孔から漏れるときに生じるAE信
号と環境雑音による信号の発生形態の差異の特性を判定
ロジックに活用して、有効な信号と雑音による信号とを
効率的に分離、検出する方法によって、AE方式の漏洩
試験機の過検出を減少し、漏洩試験の検出性能及び信頼
性を向上することが出来る工業上極めて有利な方法であ
る。
出方法を模式的に示した図、
の原波形の一例を示す図、
良缶を正しく判定した場合の過検出時の信号発生形態を
示す説明図、
常な缶を誤って判定した場合の過検出時の信号発生形態
を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 加圧したドラム缶から発生するAE弾性
波を検出し、該AE弾性波の原波形におけるAE信号の
ピーク値が予め設定した基準値よりも大きな値の出力発
生パターンの連続性指数を求め、該連続性指数が予め設
定した値よりも大きな場合には洩れによる有効AE弾性
波であると判定することを特徴とする容器の気密漏洩試
験方法。 - 【請求項2】 加圧したドラム缶から発生するAE弾性
波を検出し、該AE弾性波の原波形におけるAE信号の
ピーク値が予め定めた基準値よりも大きな波の数の所定
時間内における累積値が予め設定した値よりも大きく、
かつ該AE弾性波の原波形におけるAE信号のピーク値
が予め設定した基準値よりも大きな値の出力発生パター
ンの連続性指数を求め、該連続性指数が予め設定した値
よりも大きな場合には洩れによる有効AE弾性波である
と判定することを特徴とする容器の気密漏洩試験方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14161695A JP3181811B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 容器の気密漏洩試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14161695A JP3181811B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 容器の気密漏洩試験方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08334429A JPH08334429A (ja) | 1996-12-17 |
JP3181811B2 true JP3181811B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=15296186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14161695A Expired - Fee Related JP3181811B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 容器の気密漏洩試験方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3181811B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6082184A (en) | 1997-05-27 | 2000-07-04 | Martin Lehmann | Method for leak testing and leak testing apparatus |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP14161695A patent/JP3181811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08334429A (ja) | 1996-12-17 |
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