JP3186438B2 - 圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被測定物内に加圧気
体源から加圧気体を導入して、被測定物内の圧力変化を
測定することによって、被測定物からの圧力洩れを測定
する圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジン用鋳造ブロック等の密閉
性を測定するために、被測定物の内部にエアコンプレッ
サ等の加圧気体源から圧縮空気等の加圧気体を導入し
て、被測定物からの圧力洩れを測定する方法が用いられ
る。この際、単に圧力センサによって被測定物からの圧
力洩れに伴う気圧の絶対値の変化を測定する方式では、
圧力センサの測定精度の制約があるため精度の良い圧力
洩れ測定ができない。そこで、高精度の圧力洩れ測定を
行うための装置として、被測定物とほぼ同一形状で気体
洩れのない測定用マスタ（以下、単に「マスタ」ともい
う。）を用意して、このマスタと被測定物とを差圧検出
器を介して接続し、差圧の変化を検出することによって
被測定物からの圧力洩れを測定するものが開発されてい
る。かかる差圧測定による圧力洩れ測定装置の具体例と
して、例えば、特開平４−２２１７３３号公報に記載さ
れた圧力洩れ測定装置の発明がある。この公報に記載さ
れた技術においては、被測定物とほぼ同一形状・同一容
積の測定用マスタと被測定物とが差圧検出器を介して接
続されている。そして、被測定物及びマスタ内に圧縮空
気が導入されて測定圧力に達した時点から差圧値の経時
変化を測定することによって、被測定物からの圧力洩れ
の測定が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
マスタを使用する圧力洩れ測定装置においては、被測定
物とほぼ同一形状・同一容積で、しかも圧力洩れがない
マスタを作成しなければならない。一般に複雑な形状を
有する被測定物と同一形状のマスタを圧力洩れなく作成
するのは容易でなく、マスタ作成のための費用と工数が
大きくなる。さらに、多品種生産が行われている工程に
おいては被測定物が異なるごとに新たなマスタを準備し
なければならず、マスタの交換手段も必要となることか
ら圧力洩れ検査のためのコストが著しく高くなってしま
う。また、配管も複雑になることから装置の維持保全の
工数も大きくなり、マスタを交換するため測定時間も長
くかかる。これに対して、マスタの容量を変化させるこ
とによって一台で多種類の被測定物に対応できるように
した圧力洩れ測定装置も開発されているが、かかる可変
容量式マスタは極めて高価なものとなり、コスト高の問
題は解決されない。さらに、被測定物及びマスタ内に圧
縮空気が導入される際の温度変化等により圧力変動が生
ずるため、圧力が安定するまで待たなければならず、測
定時間の短縮に限界があるという問題点があった。

【０００４】そこで、本出願の請求項１から請求項３に
係る発明においては、マスタを使用することなく差圧検
出による圧力洩れ測定を行うことによって、低コストで
圧力洩れ測定を行うことができる圧力洩れ測定装置及び
圧力洩れ測定方法を提供することを目的とする。また、
測定操作が簡単で装置の維持管理も容易な圧力洩れ測定
装置を提供することを目的とする。請求項１及び２に係
る発明においては、マスタを使用しない圧力洩れ測定装
置において、被測定物内の加圧を速めるとともに配管内
の圧力をより均一にすることによって、短時間で精密な
圧力洩れ測定を行うことができる圧力洩れ測定装置を提
供することを目的とする。また、請求項３に係る発明に
おいては、圧力が安定する過程において測定結果を求め
ることによって、測定時間を著しく短縮できる圧力洩れ
測定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、上記の課題を解
決するために、請求項１に係る発明においては、被測定
物と独立した密閉空間との差圧を検出することによって
前記被測定物の圧力洩れを測定する圧力洩れ測定装置で
あって、加圧気体源と差圧検出器とを備えるとともに、
第一から第三の配管及び第一から第三の開閉弁を有し、
第一の配管は、前記加圧気体源を前記被測定物と接続
し、第二の配管は、前記第一の配管をバイパスするとと
もに、前記差圧検出器を備え、第一の開閉弁は、前記差
圧検出器と前記加圧気体源との間の前記第二の配管に設
けられ、第二の開閉弁は、前記第一の配管の前記加圧気
体源と前記第二の配管によってバイパスされている部分
との間と、前記第一の配管の前記第二の配管によってバ
イパスされている部分の少なくとも一方に設けられ、第
三の配管は、前記差圧検出器と前記第一の開閉弁との間
の前記第二の配管と前記被測定物とを接続し、第三の開
閉弁は、前記第三の配管に設けられ、前記独立した密閉
空間は、前記差圧検出器と前記第一の開閉弁と前記第三
の開閉弁とで挟まれる配管内部に形成可能とされている
圧力洩れ測定装置を創出した。ここで「加圧気体」と
は、圧縮空気を始めとして圧縮窒素ガス，圧縮酸素ガ
ス，圧縮アルゴンガス等の種々の気体を含むものであ
る。

【０００６】また請求項２に係る発明においては、被測
定物と独立した密閉空間との差圧を検出することによっ
て前記被測定物の圧力洩れを測定する圧力洩れ測定装置
であって、加圧気体源と差圧検出器とを備えるととも
に、第一から第三の配管及び第一から第三の開閉弁を有
し、第一の配管は、前記加圧気体源を前記被測定物と接
続し、第二の配管は、前記第一の配管をバイパスすると
ともに、前記差圧検出器を備え、第一の開閉弁は、前記
第一の配管の、前記加圧気体源と前記第二の配管によっ
てバイパスされている部分との間に設けられ、第二の開
閉弁は、前記第一の配管の、前記第二の配管によってバ
イパスされている部分に設けられ、第三の配管は、前記
差圧検出器と前記第一の開閉弁との間の前記第二の配管
と、前記被測定物とを接続し、前記第三の開閉弁は、前
記第三の配管に設けられ、前記独立した密閉空間は、前
記差圧検出器と、前記第一の開閉弁と、前記第二の開閉
弁と、前記第三の開閉弁とで挟まれる配管内部に形成可
能とされている圧力洩れ測定装置を創出した。

【０００７】さらに、請求項３に係る発明においては、
独立した密閉空間及び被測定物に加圧気体を導入して、
前記独立した密閉空間と前記被測定物との差圧を検出す
ることによって前記被測定物からの圧力洩れを測定する
圧力洩れ測定方法であって、前記差圧の単位時間当たり
の変化量から所定時間経過後の前記差圧の大きさを予測
することによって前記被測定物からの圧力洩れを測定す
る圧力洩れ測定方法を創出した。

【０００８】

【作用】さて、本発明に係る圧力洩れ測定装置は、加圧
気体が導入された被測定物と独立した密閉空間との差圧
を検出することによって、被測定物からの圧力洩れを測
定する装置である。ここで、独立した密閉空間は、圧力
洩れ測定装置の配管の一部を閉鎖することによって形成
される。従って、従来技術における測定用マスタと異な
り高度な密閉性が確保され、圧力洩れのない密閉空間が
容易に実現される。これによって、多種多様な被測定物
についてこの密閉空間との差圧を検出して高精度の圧力
洩れ測定を実施することができ、しかもマスタを使用せ
ず配管の一部を利用しているため、極めて低コストの圧
力洩れ測定装置となる。このようにして、マスタを使用
することなく差圧検出による圧力洩れ測定を行うことに
よって、低コストで圧力洩れ測定を行うことができる圧
力洩れ測定装置となる。

【０００９】また、本発明に係る圧力洩れ測定装置にお
いては、加圧気体源と被測定物とを接続する第一の配管
に対して第二の配管の両端が接続されており、加圧気体
のバイパス経路が設けられており、第二の配管には差圧
検出器が設けられている。そして、請求項１に係る発明
では、第一の開閉弁が前記差圧検出器と前記加圧気体源
との間の第二の配管に設けられ、第二の開閉弁が前記第
一の配管の前記加圧気体源と前記第二の配管によってバ
イパスされている部分との間と、前記第一の配管の前記
第二の配管によってバイパスされている部分の少なくと
も一方に設けられ、第三の開閉弁が前記差圧検出器と前
記第一の開閉弁との間の第二の配管と被測定物とを接続
する第三の配管に設けられている。そして、差圧検出器
と、第一の開閉弁と、第三の開閉弁とで挟まれる配管内
部が、第一及び第三の開閉弁を閉じることによって独立
した密閉空間に形成される。また、請求項２に係る発明
では、第一の開閉弁が、前記第一の配管の前記加圧気体
源と前記第二の配管によってバイパスされている部分と
の間に設けられ、第二の開閉弁が、前記第一の配管の前
記第二の配管によってバイパスされている部分に設けら
れ、第三の開閉弁が、前記第二の配管の前記差圧検出器
と前記第一の開閉弁との間から延びる第三の配管に設け
られている。そして、差圧検出器と、第一の開閉弁と、
第二の開閉弁と、第三の開閉弁とで挟まれる配管内部
が、各開閉弁を閉じることによって独立した密閉空間に
形成される。一方、被測定物は、第一の配管から第二の
配管を通じて差圧検出器に接続されている。かかる構成
によって、加圧気体源から第一の配管を通じて被測定物
に加圧気体が導入された後に第一の開閉弁、第二の開閉
弁及び第三の開閉弁が閉じられることによって、独立し
た密閉空間と被測定物との差圧が差圧検出器によって検
出される。従って、密閉度が高度に保たれた密閉空間と
被測定物との差圧を検出することができる。しかも、必
要最小限の配管構成によって差圧検出による圧力洩れを
測定しているため、極めて低コストの圧力洩れ測定装置
となる。このようにして、マスタを使用しない圧力洩れ
測定装置を簡単な配管構成で実現することによって、測
定操作が簡単で装置の維持管理も容易な圧力洩れ測定装
置となる。

【００１０】また、本発明に係る圧力洩れ測定装置は、
一端が第一の開閉弁と差圧検出器との間において第二の
配管に接続され、他端が被測定物に接続された第三の配
管と、この第三の配管に設けられた第三の開閉弁とが設
けられた構成を有している。従って、加圧気体源から第
一の配管及び第三の配管の二つの経路によって被測定物
に加圧気体を導入できるため、被測定物内の圧力を速く
測定圧力まで高めることができる。さらに、この第三の
配管によって第二の配管のうち独立した密閉空間となる
部分と被測定物とを連通させることができるため、両者
の圧力差を小さくでき、配管内の圧力がより速く安定す
ることから測定時間を短縮できる。そして、差圧測定時
には第三の開閉弁を閉じることによって被測定物との連
通が遮断される。このようにして、被測定物内の加圧を
速めるとともに配管内の圧力をより均一にすることによ
って、短時間で精密な圧力洩れ測定を行うことができる
圧力洩れ測定装置となる。

【００１１】さらに、請求項３の発明に係る圧力洩れ測
定方法においては、独立した密閉空間と被測定物との差
圧を検出するに際して、差圧の単位時間当たりの変化量
から所定時間経過後の差圧の大きさを予測する方式を採
用している。従って、圧力が安定する過程における差圧
の変化率から所定時間経過後の差圧を予測して圧力洩れ
の大きさを求めることができるため、圧力が安定するま
で待つ必要がなく、極めて短時間に圧力洩れ測定を行う
ことができる。このようにして、圧力が安定する過程に
おいて測定結果を求めることによって、測定時間を著し
く短縮できる圧力洩れ測定方法となる。

【００１２】

【実施例】実施例１ 次に、本発明を具現化した実施例１について図１及び図
２を参照して説明する。まず、本実施例の圧力洩れ測定
装置の基本的な構成及び操作について、図１を参照して
説明する。図１（Ａ）は本実施例の圧力洩れ測定装置２
の基本的構成を示すブロック図であり、図１（Ｂ）は開
閉弁の開閉を示すチャート図である。図１（Ａ）に示さ
れる圧力洩れ測定装置２は、加圧気体源４と、加圧気体
源４を被測定物Ｗ及び差圧検出器８と接続する配管系及
び配管系に設けられた開閉弁２０，３０，４０を中心と
して構成されている。加圧気体源４は配管１０Ａによっ
て開閉弁２０に接続され、開閉弁２０の他端は配管１０
Ｂに接続されている。配管１０Ｂは分岐部１４Ａにおい
て配管１０Ｃと配管１２Ａに分岐している。配管１０Ｃ
は開閉弁３０に接続され、開閉弁３０の他端は配管１０
Ｄに接続されている。配管１０Ｄは、分岐部１４Ｂにお
いて配管１０Ｅと配管１２Ｃに分岐しており、配管１０
Ｅは被測定物Ｗに接続され、配管１２Ｃは差圧検出器８
の測定部の片側に接続されている。一方、配管１２Ａは
開閉弁４０に接続され、開閉弁４０の他端は配管１２Ｂ
に接続されている。配管１２Ｂは、差圧検出器８の測定
部のもう一方の側に接続されている。配管１２Ｂにはエ
アチャンバＡＣが接続されている。

【００１３】かかる構成を有する圧力洩れ測定装置２に
おいて、加圧気体が導入された被測定物Ｗと独立した密
閉空間とされた配管１２Ｂとの差圧を差圧検出器８で測
定することによって、被測定物Ｗの圧力洩れが測定され
る。すなわち、図１（Ｂ）に示されるように、まず開閉
弁２０，３０，４０が全て開けられて、加圧気体源４か
ら被測定物Ｗ及び配管１２Ｂ内に加圧気体が導入され
る。続いて、一定時間だけ開閉弁２０のみが閉じられ
て、被測定物Ｗ内の気圧と配管１２Ｂ内の気圧との平衡
が図られる。その後、開閉弁３０，４０が閉じられて、
開閉弁４０と差圧検出器８で挟まれた配管１２Ｂとエア
チャンバＡＣが独立した密閉空間とされる。この密閉空
間１２ＢとエアチャンバＡＣ内の気圧と被測定物Ｗ内の
気圧との差圧が、差圧検出器８において測定される。こ
こで、開閉弁４０と差圧検出器８で挟まれた配管１２Ｂ
の部分とエアチャンバＡＣは、洩れのない独立した密閉
空間と見做せる。また、平衡操作によって配管１２Ｂ内
の気圧と被測定物Ｗ内の気圧は一旦平衡に達しているこ
とから、被測定物Ｗからの気体洩れがない場合には、差
圧検出器８で測定される差圧はゼロとなる。これに対し
て、被測定物Ｗからの気体洩れがあれば、差圧検出器８
によって気体洩れ分だけの差圧が検出されることにな
る。なおこの実施例では、エアチャンバＡＣが設けられ
ているために、差圧の検出感度が向上している。

【００１４】圧力洩れ測定装置２のより具体的な構成と
測定の手順について、図２を参照して説明する。図２
（Ａ）は圧力洩れ測定装置２の具体的構成を示す配管図
であり、図２（Ｂ）は圧力洩れ測定の手順を示すチャー
ト図である。図２（Ａ）に示されるように、圧力洩れ測
定装置２は加圧気体源としてエアコンプレッサ４を用い
ている。エアコンプレッサ４は、圧縮空気中の粉塵等を
除去するエアフィルタ６を介して、配管１０Ａによって
電磁方向弁２０に接続されている。電磁方向弁２０の対
向するポートには、配管１０Ｂが接続されている。この
電磁方向弁２０は三つの弁室２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを
有しており、電磁ソレノイド２２の非作動時には、スプ
リング２６の付勢力によって、弁室２４Ｃが配管１０Ａ
及び配管１０Ｂに接続される。すなわち、図２（Ａ）に
示される状態となる。このとき、配管１０Ａは閉状態の
ポートに接続され、一方配管１０Ｂは排気消音器２８に
通ずるポートに接続された状態となる。これによって、
配管１０Ｂ以降の配管及び被測定物Ｗ，差圧検出器８内
に残留していた圧縮空気が、排気消音器２８から大気中
に放出される。

【００１５】一方、図示しない制御ユニットからの制御
信号によって電磁ソレノイド２２が励磁されると、弁室
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがスプリング２６の付勢力に抗
して移動する。励磁力が低い状態に制御された場合に
は、中央の弁室２４Ｂが配管１０Ａに接続される。これ
によって、配管１０Ａ，配管１０Ｂはいずれも閉状態の
ポートに接続され、配管１０Ｂとエアコンプレッサ４及
び排気消音器２８の間は遮断されて、配管１０Ｂ以降の
配管系が密閉された状態となる。さらに、励磁力が高い
状態に制御された場合には、弁室２４Ａが配管１０Ａに
接続される。これによって、配管１０Ａと配管１０Ｂが
接続された状態となり、エアコンプレッサ４から圧縮空
気が配管系に供給される。

【００１６】配管１０Ｂは分岐部１４Ａで配管１０Ｃと
配管１２Ａに分岐し、配管１０Ｃは電磁開閉弁３０に接
続され、配管１２Ａは電磁開閉弁４０に接続されてい
る。電磁開閉弁３０は二つの弁室３４Ａ，３４Ｂを有し
ており、電磁ソレノイド３２の非作動時においては、ス
プリング３６の反発力によって、閉状態の弁室３４Ｂが
配管１０Ｃに接続されている。一方、電磁ソレノイド３
２が作動すると、弁室３４Ａ，３４Ｂがスプリング３６
の反発力に抗して移動して、開状態の弁室３４Ａが配管
１０Ｃに接続される。電磁開閉弁４０も、電磁開閉弁３
０と同様の構造を有している。電磁開閉弁３０の他端は
配管１０Ｄに接続されており、配管１０Ｄは分岐部１４
Ｂにおいて配管１０Ｅと配管１２Ｃに分岐している。配
管１０Ｅは被測定物Ｗに接続され、配管１２Ｃは差圧セ
ンサ８に接続されている。さらに、分岐部１４Ｂには圧
力センサ１６Ａも接続されている。一方、電磁開閉弁４
０の他端は配管１２Ｂに接続されており、配管１２Ｂは
差圧センサ８に接続されている。また、配管１２Ｂの途
中には、圧力センサ１６ＢとエアチャンバＡＣが接続さ
れている。

【００１７】かかる構成を有する圧力洩れ測定装置２に
よる圧力洩れ測定の各段階について、図２（Ａ）及び図
２（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、Ｐ_m1は圧力セ
ンサ１６Ｂによって測定される圧力を示し、圧力Ｐ_X1は
圧力センサ１６Ａによって測定される圧力を、またＰ_W1
は被測定物Ｗ内の圧力を示す。図２（Ｂ）に示されるよ
うに、まず加圧操作として、電磁弁２０，３０，４０が
全て開状態（弁室２４Ａ，３４Ａ，４４Ａが接続された
状態）とされる。これによって、エアコンプレッサ４か
ら配管１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ及び１０Ｅを通
じて、被測定物Ｗ内に圧縮空気が導入され、また配管１
２Ｃ内にも圧縮空気が導入される。同時に、配管１０
Ａ，１０Ｂ，１２Ａを通じて，配管１２Ｂとエアチャン
バＡＣ内にも圧縮空気が導入される。かかる加圧操作が
所定時間Ｔ１だけ行われた後、電磁方向弁２０が切替え
られてエアコンプレッサ４からの圧縮空気の供給が遮断
される。この段階では電磁開閉弁３０，４０は開けられ
ているために、配管１２Ａ，１２Ｂ及び配管１０Ｃ，１
０Ｄ，１０Ｅ，被測定物Ｗからなる密閉空間が一時的に
形成される。かかる状態が所定時間Ｔ２だけ維持される
ことによって、被測定物Ｗ及び配管１０Ｃ，…，１２Ｂ
内の圧力が均等化され、圧力Ｐ_m1とＰ_X1とが平衡に達す
る。

【００１８】なお、この平衡段階において圧力センサ１
６Ａ，１６Ｂによる測定圧力Ｐ_X1，Ｐ_m1が降下する場合
には、被測定物Ｗあるいは配管系に大きな洩れがあると
判断して、測定を中止する。かかる平衡操作が所定時間
Ｔ２だけ行われた後に、電磁開閉弁３０，４０が閉じら
れて配管１２ＢとエアチャンバＡＣが独立した密閉空間
とされ、差圧センサ８によって被測定物Ｗと配管１２Ｂ
の差圧が測定される。この検出段階において、被測定物
Ｗからの空気洩れがある場合には、圧力Ｐ_m1は変化しな
いのに対して圧力Ｐ_X1は低下するため、両者の差圧が検
出される。これに対して、被測定物Ｗからの空気洩れが
ない場合には、圧力Ｐ_X1は圧力Ｐ_m1と同じ値に保たれる
ため、差圧センサ８で測定される差圧はゼロとなる。従
って、差圧センサ８からの出力信号を図示しない制御ユ
ニットで解析することによって、被測定物Ｗからの空気
洩れの有無とその大きさを測定できる。かかる検出操作
が所定時間Ｔ３だけ行われて、圧力洩れ測定装置２によ
る圧力洩れ測定は終了する。

【００１９】以上のようにして、本実施例の圧力洩れ測
定装置２においては、簡単な構成で精度良く、被測定物
Ｗからの空気洩れの有無とその大きさを測定することが
できる。なお、測定終了後には、各電磁弁２０，３０，
４０の電磁ソレノイド２２，３２，４２の作動が解除さ
れることによって弁室２４Ｃ，３４Ｂ，４４Ｂが各配管
に接続され、被測定物Ｗ及び配管系内の圧縮空気が排気
消音器２８から排出される。このように、本実施例の圧
力洩れ測定装置２においては従来技術のようなマスタを
使用することなく、装置を構成する配管１０Ａ，１０
Ｂ，１２Ａ，１２Ｂの一部１２Ｂを電磁開閉弁４０で閉
鎖して形成される独立した密閉空間との差圧を検出する
ことによって、圧力洩れ測定を行っている。従って、圧
力洩れ測定装置２の構成を組み替えることなく、多種類
の被測定物Ｗについて差圧測定ができ、低コストで圧力
洩れ測定を行える圧力洩れ測定装置となる。

【００２０】本実施例は、電磁弁２０，３０，４０の全
てが必須のものではなく、電磁弁２０，３０のいずれか
を省略することも可能である。また、電磁弁４０を廃し
て電磁弁２０，３０のみでも、同様の測定を行うことが
できる。本実施例においては、加圧気体としてエアコン
プレッサ４から供給される圧縮空気を使用しているが、
その他の気体を用いても良い。また、本実施例では、開
閉弁として電磁ソレノイドによって二つの弁室を交互に
配管に接続する電磁開閉（方向）弁２０，３０，４０を
使用しているが、開閉弁としてはこの他にも種々の形式
の弁を使用することができる。さらに、差圧センサ８と
しても、ダイヤフラム式，ベローズ式等を始めとして、
種々の方式の差圧検出器を用いることが可能である。圧
力洩れ測定装置のその他の部分の構成，形状，大きさ，
材料，数，接続関係等についても、本実施例に限定され
るものではない。

【００２１】実施例２ 次に、本発明を具現化した実施例２について、図３及び
図４を参照して説明する。まず、本実施例の圧力洩れ測
定装置の基本的構成及び操作について図３を参照して説
明する。図３（Ａ）は本実施例の圧力洩れ測定装置５２
の基本的構成を示すブロック図であり、図３（Ｂ）は開
閉弁の開閉を示すチャート図である。図３（Ａ）に示さ
れる圧力洩れ測定装置５２は、実施例１と同様に、加圧
気体源５４と、加圧気体源５４を被測定物Ｗ及び差圧検
出器５８と接続する配管系、及び配管系に設けられた開
閉弁７０，８０，９０，１００を中心として構成されて
いる。これらのうち、加圧気体源５４，被測定物Ｗ，差
圧検出器５８及び開閉弁７０，８０，９０の接続関係
は、実施例１と同様である。実施例１と異なるのは、独
立した密閉空間となる配管６２Ｂ，６４Ｂと被測定物Ｗ
とが配管６２Ｃ，６２Ｄによって接続され、さらに配管
６２Ｃと６２Ｄの間に開閉弁１００が設けられている点
である。なお配管６２Ｂ，６４Ｂ又は６２Ｃのいずれか
に、エアチャンバＡＣを接続することが好ましい。この
エアチャンバＡＣが接続されていると、第１実施例と同
様、検出感度が向上する。本実施例は主として請求項１
の発明に対応するものであり、力洩れ測定装置５２にお
いては、これらの配管６２Ｃ，６２Ｄの存在によって被
測定物Ｗ内の圧力がより速く測定圧力に到達するととも
に、差圧測定の対象となる配管６４Ｂと被測定物Ｗとの
間での圧力平衡がより短時間で達成される。

【００２２】かかる構成の圧力洩れ測定装置５２におけ
る測定では、図３（Ｂ）に示されるように、まず開閉弁
７０，８０，９０，１００が全て開けられ、加圧気体源
５４から被測定物Ｗ及び配管６２Ｂ，…内に加圧気体が
導入される。続いて開閉弁７０，８０，９０が閉じら
れ、一定時間だけ開閉弁１００のみが開状態とされて、
被測定物Ｗと配管６２Ｂ，６２Ｃ，６４Ｂとの気圧の平
衡が図られる。その後、開閉弁１００も閉じられて、開
閉弁９０，１００と差圧検出器８で挟まれた配管６２
Ｂ，６２Ｃ，６４Ｂが独立した密閉空間とされる。この
密閉空間内の気圧と被測定物Ｗ内の気圧との差圧が差圧
検出器５８において測定され、気体洩れがあれば気体洩
れ分だけの差圧が検出される。ここで、実施例１と異な
るのは、密閉空間６２Ｂ，６２Ｃ，６４Ｂと被測定物Ｗ
との気圧の平衡が、両者を配管６２Ｄで連通させること
によって行われる点である。このように、密閉空間とな
る部分と被測定物Ｗとを直接連通させることができるた
め、両者の圧力差を小さくでき、配管内の圧力をより速
く安定させることができる。

【００２３】次に、圧力洩れ測定装置５２のより具体的
な構成及び測定の手順について、図４を参照して説明す
る。図４（Ａ）は圧力洩れ測定装置５２の具体的構成を
示す配管図であり、図４（Ｂ）は圧力洩れ測定の手順を
示すチャート図である。圧力洩れ測定装置５２において
も加圧気体源としてエアコンプレッサ５４を用いてお
り、圧縮空気中の粉塵等を除去するエアフィルタ５６を
介して、配管６０Ａによって電磁方向弁７０に接続され
ている。以下、配管６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，
６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂ，電磁開閉弁８０，９
０，差圧センサ５８及び被測定物Ｗの接続関係は、実施
例１と同様である。これに加えて圧力洩れ測定装置５２
では、接続部６６Ｃにおいて配管６２Ｃが配管６２Ｂ，
６４Ｂに接続されている。配管６２Ｃは電磁開閉弁１０
０に接続され、電磁開閉弁１００の他端は配管６２Ｄを
介して被測定物Ｗに接続されている。なお、配管６２Ｄ
と配管６０Ｅの被測定物Ｗへの接続位置は異なってい
る。配管６２ＣにエアチャンバＡＣを接続することで、
検出感度を向上させることが好ましい。

【００２４】電磁方向弁７０は、実施例１の電磁方向弁
２０と異なり、二つの弁室７４Ａ，７４Ｂを有してい
る。電磁ソレノイド７２の非作動時には、スプリング７
６の付勢力によって、弁室７４Ｂが配管６０Ａ及び配管
６０Ｂに接続される。すなわち、図４（Ａ）に示される
状態となる。このとき、配管６０Ａは閉状態のポートに
接続され、一方配管６０Ｂは排気消音器７８に通ずるポ
ートに接続された状態となる。これによって、配管６０
Ｂ以降の配管及び被測定物Ｗ，差圧検出器５８内に残留
していた圧縮空気が、排気消音器７８から大気中に放出
される。一方、図示しない制御ユニットからの制御信号
によって電磁ソレノイド７２が励磁されると、弁室７４
Ａ，７４Ｂがスプリング７６の付勢力に抗して移動し、
弁室７４Ａが配管６０Ａに接続される。これによって、
配管６０Ａと配管６０Ｂが接続され、エアコンプレッサ
５４から圧縮空気が配管系に供給される。なお、電磁開
閉弁８０，９０，１００の構造は、実施例１の電磁開閉
弁３０，４０と同様である。

【００２５】かかる構成を有する圧力洩れ測定装置５２
による圧力洩れ測定の各段階について、図４（Ａ）及び
図４（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、Ｐ_m2は圧力
センサ６８Ｂによって測定される圧力であり、圧力Ｐ_X2
は圧力センサ６８Ａによって測定される圧力を示し、Ｐ
_W2は被測定物Ｗ内の圧力を示す。まず、加圧段階として
所定時間Ｔ４の間、開閉弁７０，８０，９０，１００が
全て開状態（弁室７４Ａ，８４Ａ，９４Ａ，１０４Ａが
接続された状態）となり、エアコンプレッサ４から被測
定物Ｗ及び各配管内に圧縮空気が導入される。ここで、
圧力洩れ測定装置５２においては、配管６０Ｃ，６０
Ｄ，６０Ｅからのみならず、配管６２Ａ，６２Ｂ，６２
Ｃ，６２Ｄからも圧縮空気が供給されるため、被測定物
Ｗ内の圧力をより速く測定圧力に到達させることができ
る。続いて電磁開閉弁８０，９０が閉じられ、さらに電
磁方向弁７０が切替えられてエアコンプレッサ５４から
の圧縮空気の供給が遮断される。なお、図４（Ｂ）にお
いては電磁方向弁７０と電磁開閉弁８０，９０とを同時
に切り替えるように示されているが、実際には完全に同
時ではなく、まず電磁開閉弁８０，９０を閉じて配管系
の密閉を確保してから、電磁方向弁７０が切替えられ
る。これによって、被測定物Ｗ及び配管６０Ｄ，…，６
２Ｂ内の圧力が均等化され、この所定時間Ｔ５の平衡段
階によって、圧力Ｐ_m2とＰ_X2とが平衡に達する。

【００２６】ここで、圧力洩れ測定装置５２において
は、配管６２Ｃ，６２Ｄがあるために、差圧測定の対象
となる配管６４Ｂと被測定物Ｗとの間での圧力平衡が速
く達成される。なお、この平衡段階において圧力センサ
６８Ａ，６８Ｂによる測定圧力Ｐ_X2，Ｐ_m2が降下する場
合には、被測定物Ｗあるいは配管系のどこかに大きな洩
れがあると判断して、測定を中止する。かかる平衡段階
の後に、開閉弁１００が閉じられて配管６２Ｂ，６２
Ｃ，６４Ｂが独立した密閉空間とされ、差圧センサ５８
によって被測定物Ｗと配管６２Ｂ，６２Ｃ，６４Ｂの差
圧が測定される。かかる検出段階において、被測定物Ｗ
からの空気洩れがある場合には、圧力Ｐ_m2は変化しない
のに対して圧力Ｐ_X2は低下するため、差圧の変化として
表れる。これに対して、被測定物Ｗからの空気洩れがな
い場合には、圧力Ｐ_X2は圧力Ｐ_m2と同じ値に保たれるた
め、差圧センサ５８で測定される差圧はゼロとなる。従
って、差圧センサ５８からの出力信号を図示しない制御
ユニットで解析することによって、被測定物Ｗからの空
気洩れの有無とその大きさを測定できる。

【００２７】測定終了後は、開閉弁７０，８０，９０，
１００の電磁ソレノイド７２，…，１０２の作動が解除
されて弁室７４Ｂ，…，１０４Ａが各配管に接続され、
被測定物Ｗ及び各配管内の圧縮空気が排気消音器２８か
ら排出される。このように本実施例の圧力洩れ測定装置
５２では、配管６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅと配管６２Ａ，
６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの二系統でエアコンプレッサ５
４から被測定物Ｗへ圧縮空気を供給することによって、
被測定物Ｗ内の圧力をより速く測定圧力に到達させるこ
とができる。また、独立した密閉空間となる配管６２
Ｂ，６４Ｂと被測定物Ｗとが配管６２Ｃ，配管６２Ｄで
接続されているため、密閉空間６２Ｂ，６４Ｂと被測定
物Ｗとの圧力平衡がより短時間で達成される。このよう
にして、短時間で高精度の圧力洩れ測定を行うことがで
きる圧力洩れ測定装置となる。

【００２８】実施例３ 次に、本発明を具現化した実施例３について、図５〜図
７を参照して説明する。まず、本実施例の圧力洩れ測定
装置の基本的構成及び操作について図５を参照して説明
する。図５（Ａ）は本実施例の圧力洩れ測定装置１１２
の基本的構成を示すブロック図であり、図５（Ｂ）は開
閉弁の開閉を示すチャート図である。図５（Ａ）に示さ
れる圧力洩れ測定装置１１２も、実施例１，２と同様
に、加圧気体源１１４，差圧検出器１１８，これらと被
測定物Ｗを接続する配管系及び開閉弁１３０，１４０を
中心として構成されている。但し、本実施例では、これ
らの接続の順序及び配管系の構成が実施例１，２とはか
なり異なっている。本実施例においては、閉ループ状に
形成された配管系の一部１２４Ｂによって、独立した密
閉空間が構成される。さらに、この独立した密閉空間と
なる配管１２４Ｂが、加圧気体源１１４に対して被測定
物Ｗよりも後方（二次側）に接続されている点が特徴で
ある。かかる構成によって、本実施例の圧力洩れ測定装
置１１２においては、被測定物Ｗ内の圧力がより速く測
定圧力に到達するとともに、差圧測定の対象となる配管
１２４Ｂと被測定物Ｗとの気圧差がなくなり、圧力平衡
が速く達成される。

【００２９】具体的には、図５（Ａ）に示されるよう
に、加圧気体源１１４は、配管１２０Ａ，開閉弁１３
０，配管１２０Ｂを介して被測定物Ｗに接続されてい
る。被測定物Ｗの配管１２０Ｂの接続部分と対向する位
置には、配管１２２Ａが接続され、この配管１２２Ａか
らは配管１２２Ｂ及び配管１２４Ａが分岐している。配
管１２２Ｂは差圧検出器１１８の測定部の一方に接続さ
れ、配管１２４Ａは開閉弁１４０，配管１２４Ｂを介し
て差圧検出器１１８の他方の測定部に接続されている。
このようにして、配管１２２Ｂ，差圧検出器１１８，配
管１２４Ｂ，開閉弁１４０，配管１２４Ａによって、差
圧検出のための閉ループ状の配管系が形成されている。
この実施例の場合も、配管１２４Ｂにエアチャンバを接
続することが好ましく、エアチャンバＡＣを接続する
と、検出感度は向上する。

【００３０】かかる構成の圧力洩れ測定装置１１２にお
ける測定では、図５（Ｂ）に示されるように、まず開閉
弁１３０，１４０が共に開けられ、加圧気体源１１４か
ら被測定物Ｗ内に加圧気体が導入される。加圧気体は、
被測定物Ｗの二次側に接続された配管１２２Ａから、さ
らに閉ループ状配管１２２Ｂ，１２４Ａ，１２４Ｂ内に
導入される。続いて開閉弁１３０が閉じられ、一定時間
だけ開閉弁１４０のみが開状態とされて、被測定物Ｗと
閉ループ状配管１２２Ｂ，…との気圧の平衡が図られ
る。その後、開閉弁１４０が閉じられて、開閉弁１４０
と差圧検出器１１８で挟まれた配管１２４Ｂが独立した
密閉空間とされる。この密閉空間内の気圧と被測定物Ｗ
内の気圧との差圧が差圧検出器１１８において測定さ
れ、気体洩れがあれば気体洩れ分だけの差圧が検出され
る。

【００３１】次に、圧力洩れ測定装置１１２のより具体
的な構成と測定の手順について、図６を参照して説明す
る。図６（Ａ）は圧力洩れ測定装置１１２の具体的構成
を示す配管図であり、図６（Ｂ）は圧力洩れ測定の手順
を示すチャート図である。圧力洩れ測定装置１１２にお
いても加圧気体源としてエアコンプレッサ１１４を用
い、配管１２６Ａには、圧縮空気中の粉塵等を除去する
エアフィルタ１１６が取り付けられている。配管１２６
Ａは、配管１２６Ｂ及び配管１２６Ｃに分岐しており、
配管１２６Ｂは圧力レギュレータ１５０を介して電磁方
向弁１７０の一方の入力ポートに接続されている。配管
１２６Ｂには、圧力レギュレータ１５０による圧力を測
定するための圧力ゲージ１５６が取り付けられており、
圧力レギュレータ１５０による圧力は調節ねじ１５２に
よって調節される。配管１２６Ｃは、増圧レギュレータ
１６０を介して、電磁方向弁１７０の他方の入力ポート
に接続されている。増圧レギュレータ１６０は、供給さ
れた圧縮空気の圧力を圧力レギュレータ１５０よりも高
圧にするように調節されている。配管１２６Ｃには、増
圧レギュレータ１６０による圧力を測定するための圧力
ゲージ１６２が取り付けられている。

【００３２】電磁方向弁１７０の出力ポートには配管１
２６Ｄが接続されており、以下、電磁方向弁１８０，配
管１２０Ａ，電磁開閉弁１３０，配管１２０Ｂを介し
て、被測定物Ｗに接続されている。被測定物Ｗの配管１
２０Ｂの接続部に対向する位置には、配管１２２Ａが接
続されており、この配管１２２Ａに配管１２２Ｂ以下の
閉ループ配管系が接続されている。なお、配管１２２Ａ
の途中には、圧力検出センサ１６４が取り付けられてい
る。閉ループ配管系は、差圧センサ１１８の一方に接続
された配管１２２Ｂと、差圧センサ１１８の他方に接続
された配管１２４Ｂ、そして配管１２４Ｂから電磁開閉
弁１４０，電磁方向弁１９０を介して配管１２２Ｂに接
続された配管１２４ＡＩによって構成されている。配管
１２４ＢにエアチャンバＡＣを接続するようにしてもよ
い。電磁方向弁１７０，１８０，１９０の構造は前述の
電磁方向弁２０等と同様であり、電磁開閉弁１３０，１
４０の構造は電磁開閉弁３０等と同様である。

【００３３】かかる構成を有する圧力洩れ測定装置１１
２による圧力洩れ測定の各段階について、図６（Ａ）及
び図６（Ｂ）を参照しつつ説明する。なお、Ｐ_m3は配管
１２４Ｂにおける気圧を表し、圧力Ｐ_X3は圧力センサ１
６４によって測定される気圧を、Ｐ_W3は被測定物Ｗ内の
気圧を示す。図６（Ｂ）に示されるように、まず、所定
時間Ｔ７の加圧操作が実行される。最初に予備加圧とし
て、所定時間ΔＴ７の間、電磁方向弁１７０及び１８０
が電磁ソレノイド１７２，１８２の励磁状態（弁室１７
４Ａ，１８４Ａが接続された状態）となる。これによっ
て配管１２６Ｂは閉状態となり、配管１２６Ｃが配管１
２６Ｄと連通する。また、電磁方向弁１８０は開状態と
なる。一方、電磁開閉弁１３０，１４０及び電磁方向弁
１９０は電磁ソレノイドが非励磁であり、いずれも開状
態となっている。

【００３４】従って、エアコンプレッサ１１４から供給
された圧縮空気は、増圧レギュレータ１６０によって高
圧に調節されて、配管１２０Ａ，１２０Ｂを介して被測
定物Ｗ内に供給される。そして、さらに配管１２２Ａを
介して配管１２２Ｂ以下の閉ループ配管系に導入され
る。所定時間ΔＴ７の経過後、電磁方向弁１７０が切替
えられて配管１２６Ｃが閉じられ、配管１２６Ｂが配管
１２６Ｄと連通する。これによって、今度は圧力レギュ
レータ１５０で測定圧力に調節された圧縮空気が、被測
定物Ｗ及び配管系に供給される。このように、最初に測
定圧力より高圧の圧縮空気を、次に測定圧力の圧縮空気
を供給するという二段階の加圧を行うことによって、圧
縮空気が被測定物Ｗ内に導入される際の温度変化等によ
る圧力変動を最小限に抑えることができる。また、圧縮
空気が被測定物Ｗを経て配管１２２Ｂ以下の閉ループ配
管系に供給されることによって、両者の圧力差が解消さ
れる。

【００３５】かかる加圧操作が時間Ｔ７の間行われた
後、平衡操作が行われる。すなわち、電磁方向弁１８０
及び電磁開閉弁１３０が切替えられて、エアコンプレッ
サ１１４からの圧縮空気の供給が遮断される。なお、図
６（Ｂ）では電磁弁１８０と１３０とを同時に切り替え
るように示されているが、実際には圧縮空気が逃げるの
を防止するために、電磁開閉弁１８０の切替えが僅かに
遅れて行われる。一方、電磁開閉弁１４０，電磁方向弁
１９０は開状態のままとされ、被測定物Ｗと閉ループ配
管系との連通が保たれる。この状態（零平衡状態）が所
定時間ΔＴ８だけ維持されることによって、被測定物Ｗ
及び閉ループ配管系内の圧力がより均等化されて安定す
る。かかる零平衡操作の後、電磁開閉弁１４０及び電磁
方向弁１９０が切替えられて、弁室１４４Ａと弁室１９
４Ａが配管に接続された状態となる。このときもまず電
磁開閉弁１４０が閉じ、次に電磁方向弁１９０が切替え
られる。この結果、配管１２４ＡＩと配管１２４Ｂの連
通が遮断され、電磁開閉弁１４０と差圧センサ１１８に
挟まれた配管１２４Ｂが独立した密閉空間となる。これ
に伴って、電磁開閉弁１４０と電磁方向弁１９０に挟ま
れた配管内の空気は、電磁方向弁１９０の排気消音器１
９８から大気中に排出される。

【００３６】この弁操作から所定時間（＝Ｔ８−ΔＴ
８）経過後に、差圧検出段階に入る。このような待ち時
間（Ｔ８−ΔＴ８）を設けるのは、電磁開閉弁１４０と
電磁方向弁１９０の切換え時に一時的に生ずる微小な差
圧を解消させるためである。差圧検出段階においては、
所定の検出時間Ｔ９経過後の差圧センサ１１８の測定値
（出力電圧）が、図示しない制御ユニットに入力され
る。そして、平衡段階から検出段階に切り替わった時点
における差圧センサ１１８の出力電圧を基準として、予
め求められた計算式から圧力洩れ量を算出して出力す
る。測定終了後は、図６（Ｂ）に示されるように、電磁
開閉弁１３０，１４０及び電磁方向弁１９０の電磁ソレ
ノイドの励磁が解除されて連通状態とされ、被測定物Ｗ
及び各配管内の圧縮空気が電磁方向弁１８０の排気消音
器１８６から排出される。

【００３７】次に、圧力洩れ測定装置１１２による具体
的な測定結果について、図７を参照して説明する。図７
は、本実施例の圧力洩れ測定装置１１２による測定にお
ける圧力と差圧の変化を示すグラフである。圧力は図６
（Ａ）の圧力センサ１６４で測定される圧力であり、差
圧は差圧センサ１１８で測定される差圧である。なお、
この差圧は、被測定物Ｗ側の圧力が高く、密封配管側の
圧力が低い場合を正とし、その反対のときを負としてい
る。図７に示されるように、前述した予備加圧段階にお
いては測定圧力より高圧に調節された圧縮空気が供給さ
れるため、圧力センサ１６４の測定値は、一旦測定圧力
を越える。予備加圧終了後には測定圧力に調節された圧
縮空気が供給されるため、圧力値は測定圧力まで下がっ
て安定する。この予備加圧の過程で、閉ループ配管の配
管１２２Ｂ側と、二つの電磁弁１９０，１４０を介する
配管１２４Ｂ側とでは管路抵抗が微妙に異なるため、図
７のように差圧センサ１１８で差圧が検出される。そこ
で、この現象を利用して、検出される差圧の絶対値が大
きくなるように閉ループ配管の各配管長さを変えたり、
必要なら絞り弁を入れる等することによって、以下の検
出段階における検出感度を向上させることができる。ま
た、この予備加圧段階において所定値以上の圧力変動が
発生した場合には、被測定物に孔が存在する等の異常と
判定して、測定を中断して検査する。

【００３８】続く平衡段階及び検出段階では、被測定物
Ｗからの圧力洩れがない場合には、圧力センサ１６４の
測定値は実線で示されるように加圧段階で安定した一定
の圧力に保たれる。ここで、零平衡段階の終了時点にお
いて、図６（Ｂ）に示されるように電磁弁１４０，１９
０が同時に切り替えられるために、図７に示されるよう
な差圧が一時的に発生する。この差圧は微小なものであ
り、平衡段階の終了時点では解消されている。一方、圧
力洩れがある場合には、破線で示されるように一定の値
とならずに圧力が降下し続ける。従って、差圧センサ１
１８の測定値も、圧力洩れがない場合には実線で示され
るようにゼロを維持し、圧力洩れがある場合には破線で
示されるように一定の値とならずに差圧の絶対値が増加
し続ける。従って、図示しない制御ユニットにおいて、
所定の検出時間Ｔ９経過後の差圧センサ１１８の測定値
（出力電圧）を平衡段階終了時の出力電圧と比較するこ
とによって、被測定物Ｗからの空気洩れの有無とその大
きさを算出することができる。

【００３９】以上説明したように、本実施例の圧力洩れ
測定装置１１２においては、エアコンプレッサ１１４に
対して被測定物Ｗの二次側に密閉空間となる閉ループ配
管系を接続しているために、被測定物Ｗ内と閉ループ配
管内系の圧力を等しくすることができる。従って、被測
定物Ｗと配管間の空気の移動が起こらず、圧力が安定す
るため、高精度の測定が可能になるとともに、短時間で
測定することができる。

【００４０】実施例４ 次に、本発明を具現化した実施例４について、図８及び
図９を参照して説明する。まず、本実施例の圧力洩れ測
定装置の基本的構成と測定の手順について、図８を参照
しつつ説明する。図８（Ａ）に示されるように、本実施
例の圧力洩れ測定装置２０２は、図６（Ａ）の実施例３
の圧力洩れ測定装置１１２とほぼ同じである。また、測
定の手順についても、図８（Ｂ）に示されるように、実
施例３と同様である。但し、圧力洩れ測定装置２０２
は、差圧検出器１１８からの出力信号（出力電圧）を受
ける制御手段として、実施例１〜３と同様の図示しない
制御ユニット以外に、演算処理部２１０を有している。
この演算処理部２１０によって、差圧検出器１１８から
の出力信号を処理して単位時間当たりの差圧の変化を求
め、この変化率から検査段階終了時における差圧の値を
予測する点に特徴がある。すなわち、実施例１〜３のよ
うに、差圧の測定値がある程度安定する所定の検査時間
まで待つ必要がなく、検査の初期において演算処理を行
い結果を予測することによって、極めて短時間に測定を
完了することができる。

【００４１】本実施例の圧力洩れ測定装置２０２による
具体的な測定結果について、図９を参照して説明する。
図９は、本実施例の圧力洩れ測定装置２０２による測定
における圧力と差圧の変化を示すグラフである。図９に
示されるように、圧力洩れ測定装置２０２による測定に
おいても、加圧段階から平衡段階にかけての圧力及び差
圧の経時変化は、図７の実施例３と似たものとなる。本
実施例においても、図７に示される実施例３の場合と同
様に、零平衡後に電磁弁１４０，１９０の切替えに伴う
一時的な差圧が発生する。そして、時間ΔＴ１１の零平
衡の後は、被測定物Ｗからの圧力洩れの有無によって、
図９のようにそれぞれ異なった差圧変化を示す。すなわ
ち、被測定物Ｗからの圧力洩れがない場合には、実線で
示されるように、所定の平衡時間Ｔ１１の後は一定の値
に安定する。一方、圧力洩れがある場合には、破線で示
されるように一定の値とならずに差圧の絶対値が増加し
続ける。また、微小な圧力洩れがある場合には、一点鎖
線で示されるように、これらの中間の曲線となる。

【００４２】ここで、実施例３の圧力洩れ測定装置１１
２では、所定の検出時間Ｔ９が経過した後でなければ、
これらの圧力洩れの大きさを求めることができなかっ
た。これに対して、本実施例の圧力洩れ測定装置２０２
では、零平衡直後の圧力が安定する過程において、差圧
センサ１１８からの出力電圧を演算処理部２１０で処理
して、差圧の単位時間当たりの変化量が算出される。こ
の差圧の変化率から、検出時間Ｔ１２の経過後における
差圧の値が演算によって予測される。すなわち、圧力洩
れ測定装置２０２によれば、平衡段階において圧力洩れ
の有無と大きさを求めることができる。従って、検出時
間Ｔ１２の経過を待つ必要がなく、測定時間を著しく短
縮することができる。なお、図９においては、圧力洩れ
のある場合とない場合の差を分かり易く示すために、平
衡段階（特に零平衡以降の段階）を拡大して図示してい
る。従って、図９の横軸に表される各段階の長さの比率
は、実際の測定時間の長さとは必ずしも対応していな
い。

【００４３】なお演算処理部２１０には、ワーク温度に
よる影響とワーク容積による影響を補償する補償手段が
設けられている。例えばワークが極めて高温であると、
ワーク中に充填された気体がワークの熱によって加熱さ
れ、測定中にワーク中の気体圧力が増大する。一方密閉
配管部の温度は室温に等しく、圧力が温度によって影響
を受けることはない。このため、ワークからの気体洩れ
が実際にはなくとも、ワークの温度が極めて高温であれ
ばワーク側の圧力が高まって検出される差圧はプラス側
に増大する（図９中右上側に変化する）。この場合も、
ワーク側の圧力から密封配管側の圧力を減じた値を差圧
としており、前者が後者以上のときに差圧は正となる。
検出される差圧はリークによる変化（マイナス側への変
化）に加熱されることによる変化（プラス側への変化）
を加えたものとなる。そこでワーク温度補償手段は、ワ
ークの温度を入力し、それが高ければ検出された差圧を
マイナス側に修正して加熱による変化を相殺する。この
修正量はワーク温度が高いほど大きく修正される。

【００４４】一方ワークの温度がさほど高くないと、気
体がワークに充填される際に気体が断熱圧縮されて昇温
され、それがワークによって冷やされる。このため測定
中に気体は冷却され、圧力が低くなってゆく。このとき
ワーク容積の方が密封配管の容積よりも大きいと、ワー
ク内の気体の方がすばやく冷却される。このために、ワ
ークからの気体洩れが実際にはなくとも、ワーク容積が
大で密封配管容積が小であると、ワーク側の圧力が低下
してマイナス側への差圧が発生する。この差圧は図９中
右下を向いたものとなる。そこで容積による補償手段
は、ワーク容積を入力し、それが大きければ、検出され
た差圧をプラス側に修正してリークによって生じる差圧
に対応するように補正する。このときの補正量はワーク
が大きいほど大きく修正される。ワーク温度とワーク容
積による補償は、実施例３の差圧自体を検出する方式に
も、実施例４の差圧の変化率を検出する方式にも適用さ
れる。

【００４５】

【発明の効果】本発明においては、配管の一部を閉鎖す
ることによって形成される密閉空間と被測定物との差圧
を検出することによって被測定物からの圧力洩れを測定
する圧力洩れ測定装置を創出したために、測定用マスタ
を使用しない簡単な構成で差圧検出による高精度の圧力
洩れ測定を行うことができる。これによって、低コスト
で高精度の圧力洩れ測定を行うことができる実用的な圧
力洩れ測定装置となる。

【００４６】また、本発明においては、被測定物に加圧
気体を導入する第二の経路になるとともに密閉空間と被
測定物とを連通させる役割をする第三の配管を追加した
圧力洩れ測定装置を創出したために、被測定物内の加圧
が速まるとともに配管内の圧力がより均一になる。これ
によって、短時間で精密な圧力洩れ測定を行うことがで
きる実用的な圧力洩れ測定装置となる。

【００４７】さらに、本発明においては、差圧の単位時
間当たりの変化量から所定時間経過後の差圧の大きさを
予測する圧力洩れ測定方法を創出したために、圧力が安
定する過程において測定結果を求めることができ、圧力
が安定するまで待つ必要がない。これによって、測定時
間を著しく短縮することができる、極めて実用的な圧力
洩れ測定方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測
定方法の実施例１の基本的な構成及び操作を示す図であ
る。

【図２】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例１の具体的な構成と測定の手順を示す図である。

【図３】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例２の基本的な構成及び操作を示す図である。

【図４】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例２の具体的な構成と測定の手順を示す図である。

【図５】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例３の基本的な構成及び操作を示す図である。

【図６】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例３の具体的な構成と測定の手順を示す図である。

【図７】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例３における測定結果を示す図である。

【図８】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例４の具体的な構成と測定の手順を示す図である。

【図９】圧力洩れ測定装置及び圧力洩れ測定方法の実施
例４における測定結果を示す図である。

【符号の説明】

２，５２，１１２，２０２ 圧力洩れ測定装置 ４，５４，１１４ 加圧気体源 ８，５８，１１８ 差圧検出器 １０Ａ〜１０Ｅ，６０Ｃ〜６０Ｅ 第一の配管 １２Ａ〜１２Ｃ，６２Ａ，６２Ｂ，６４Ｂ，６４Ａ 第
二の配管 １２Ｂ，６２Ｂ，６２Ｃ，６４Ｂ，１２４Ｂ 独立した
密閉空間 １４Ａ 第一接続部 １４Ｂ 第二接続部 ２０（３０），７０（８０） 第二の開閉弁 ４０，９０ 第一の開閉弁 ６２Ｃ，６２Ｄ 第三の配管 １００ 第三の開閉弁 １２０Ａ，１２０Ｂ 一次側配管 １２２Ａ 二次側配管 １２２Ｂ，１２４Ｂ，１２４Ａ 閉ループ状配管 １３０ 一次側開閉弁 １４０ 閉ループ開閉弁 Ｗ 被測定物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物と独立した密閉空間との差圧を検
   出することによって前記被測定物の圧力洩れを測定する
   圧力洩れ測定装置であって、 加圧気体源と差圧検出器とを備えるとともに、第一から
   第三の配管及び第一から第三の開閉弁を有し、 第一の配管は、前記加圧気体源を前記被測定物と接続
   し、 第二の配管は、前記第一の配管をバイパスするととも
   に、前記差圧検出器を備え、 第一の開閉弁は、前記差圧検出器と前記加圧気体源との
   間の前記第二の配管に設けられ、 第二の開閉弁は、前記第一の配管の前記加圧気体源と前
   記第二の配管によってバイパスされている部分との間
   と、前記第一の配管の前記第二の配管によってバイパス
   されている部分の少なくとも一方に設けられ、 第三の配管は、前記差圧検出器と前記第一の開閉弁との
   間の前記第二の配管と前記被測定物とを接続し、 第三の開閉弁は、前記第三の配管に設けられ、 前記独立した密閉空間は、前記差圧検出器と前記第一の
   開閉弁と前記第三の開閉弁とで挟まれる配管内部に形成
   可能とされている圧力洩れ測定装置。
2. 【請求項２】被測定物と独立した密閉空間との差圧を検
   出することによって前記被測定物の圧力洩れを測定する
   圧力洩れ測定装置であって、 加圧気体源と差圧検出器とを備えるとともに、第一から
   第三の配管及び第一から第三の開閉弁を有し、 第一の配管は、前記加圧気体源を前記被測定物と接続
   し、 第二の配管は、前記第一の配管をバイパスするととも
   に、前記差圧検出器を備え、 第一の開閉弁は、前記第一の配管の、前記加圧気体源と
   前記第二の配管によってバイパスされている部分との間
   に設けられ、 第二の開閉弁は、前記第一の配管の、前記第二の配管に
   よってバイパスされている部分に設けられ、 第三の配管は、前記差圧検出器と前記第一の開閉弁との
   間の前記第二の配管と、前記被測定物とを接続し、 前記第三の開閉弁は、前記第三の配管に設けられ、 前記独立した密閉空間は、前記差圧検出器と、前記第一
   の開閉弁と、前記第二の開閉弁と、前記第三の開閉弁と
   で挟まれる配管内部に形成可能とされている圧力洩れ測
   定装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の圧力漏れ測定装置
   を用いた圧力漏れ測定方法であって、 前記 独立した密閉空間及び前記被測定物に加圧気体を導
   入し、 前記独立した密閉空間と前記被測定物との差圧を検出
   し、 前記差圧の単位時間当たりの変化量から所定時間経過後
   の前記差圧の大きさを予測することによって前記被測定
   物からの圧力洩れを測定することを特徴とする圧力洩れ
   測定方法。