JP4377070B2 - 総合テストガス漏洩検出するための装置並びに該装置のための運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、真空を発生させるための手段とテストガス検出機とを有する、総合テストガス漏洩検出するための装置である。さらに本発明は、該装置のために適した運転方法に関する。
【０００２】
テストガス漏洩検出するための装置は長く公知である。総合漏洩検出は次のような形式で行われる。すなわち検査しようとする被検体をテストチャンバまたはテスト室に挿入し、その中で真空を発生させ、場合によっては存在する漏洩部を介して流出するテストガスを記録する。最新のシート漏洩検出機がＤＥ−１９６４２０９９号明細書に基づき公知である。
【０００３】
被検体は総合漏洩検出機に基づき密でないと分かると、利用者はその漏洩部の正確な位置を知りたくなる。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭に記載した形式の装置を改良して、簡単な形式で局地的な漏洩探出および別の検査も可能であるようにすることである。
【０００５】
この課題は請求項に記載した構成によって解決された。
【０００６】
本発明による別の利点および特徴を図面に記載した実施例に基づき詳説する。
【０００７】
図１にはシート漏洩検出機が回路図とともに概略的に示されており、
図２にはシートが張設されたフレームの部分断面図と他の詳細部の側面図とが示されており、
図３にはシートに取り付けられた接続管片と、さらに先に案内された管路との解除可能な接続部の断面図が示されている。
【０００８】
図１には、リンク２を介して結合されている両フレーム３，４とこれらのフレーム３，４に張設されたシート５，６とを有するシート漏洩検出機１が概略的に示されている。これらのフレーム３，４は円形である。下方のフレームは皿状の（有利には鋼から成る）底部８の縁部７上で支持されている。シート５，６上に位置するフリース区分９は、被検体が挿入された際に、関連したテスト室の形成を保証する。ついでにこのような形式のシート漏洩検出機の原理的な構造はドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４２０９９号明細書（ＤＥ−Ａ−１９６４２０９９）に基づき公知である。
【０００９】
下方のフレーム４には、詳しくは図示されていない複数の孔が設けられている。これらの孔はテスト室の内部に開口する。このテスト室は被検体が挿入された際に両シート５，６によって形成される。孔には管路区分１０が接続されており、これらの管路区分１０は弁１２を有する共通の管路１１を介して補助真空ポンプ１３に接続されている。さらに弁１２に関連して流れ上流側で管路１１に圧力測定装置１４と換気弁１５が接続されている。
【００１０】
下方のシート６にはそのほぼ中央に管路接続部１８が設けられている。この管路接続部１８には管路区分１９と、フィルタ２０と、弁２２を有する管路２１とが接続している。この管路２１にも圧力測定装置２３と換気弁２４が設けられている。
【００１１】
圧力測定装置２３の接続部と弁２２との間に位置する、管路２１の区分は互いに平行な２つの管路２６，２７を介して、テストガス検出機２９と第２の補助真空ポンプ３０との間に延在する管路２８に接続している。管路２６には絞り弁３２が位置している。管路２７には弁３３が設けられている。
【００１２】
補助真空ポンプ１３は有利には一段式に形成されていて、補助真空ポンプ３０は二段式に形成されている。このポンプ３０にはガスバラスト装置が設けられている。弁３１が開放されると、空気（または不活性ガス）がポンプ３０に流入する。
【００１３】
テストガス検出機２９にはターボ分子ポンプ３５が位置しており、このターボ分子ポンプ３５の流出部は管路２８に接続されている。ターボ分子ポンプ３５の流入部には質量分析計３６が接続している。さらに管路２８の圧力を測定する圧力測定装置３７は漏洩検出機２９の構成部材である。
【００１４】
両管路１１，２８は弁１２，２２に関連して流れ下流側で管路３８を介して接続されている。この管路３８には管路２１も開口している。この管路３８には管路２１の開口部と管路２８との間に弁４１，４２が位置している。これらの弁４１，４２の間に位置する、管路３８の区分には管路４４が開口しており、この管路４４はカップリング４５に接続されている。このカップリング４５は管路４４をスニッファ４８のスニッファ管路４７に繋ぐ接続部を形成するために働く。部材番号５１の付与された、スニッファ４８のスニッファ探針はハンドグリップ５２とスニッファ先端部５３とを有している。
【００１５】
スニッファ探針５１の保管のために保持体５４が設けられている。この保持体５４はシート漏洩検出機１に取り付けられているか、または別個のスタンドとして形成されている。この保持体５４は中空室５５を有しており、この中空室５５はスニッファ探針５１の保管時にはスニッファ先端部５３を収容する。さらにシール部材５６が設けられており、このシール部材５６はスニッファ探針５１の保管時に中空室５５をハンドグリップ５２に対してシールする。この中空室５５には管路５７が接続していて、この管路５７はカップリング５８を介して、シート漏洩検出機１のケーシング内に収容された負圧切換機５９に接続されている。スニッファ管路４７として公知の形式で毛管（直径約０．５ｍｍ）が働く。この毛管は、スニッファ先端部５３によって中空室５５に生ぜしめられる負圧が迅速に負圧切換機５９に対して作用するために、管路５７にも適用される。
【００１６】
図１に基づいたシート漏洩検出機では漏洩検出サイクルが自動的に経過する。この経過を制御するために、単にブロック６１としてだけ図示された中央制御部が設けられている。この中央制御部６１には全ての測定装置および制御したい全ての構成部材が接続されている。この中央制御部はテスト室の閉鎖によって操作される切換機にも適用される。図示した実施例はフレーム３に設けられた金属ピン６２とフレーム４に配置されたセンサ６３とを有する近接切換機である。センサ６３は中央制御部に接続されている。電気的、機械的または光学的に運転される、別の切換機もこの目的のために使用することができる。
【００１７】
中央制御部６１と構成部材との間にある多数の電気的な接続管路は、見やすいように図示されていない。２つの信号ランプ６４，６５も中央制御部に接続されている。これらの信号ランプ６４，６５によって、被検体が密であると認識された場合には信号ランプの一方の青が点灯され、被検体が密でないと認識された場合には、信号ランプの他方の赤が点灯する。
【００１８】
運転準備されたシート漏洩検出機１では、図１に示したようなテスト室が開放されているかもしくは上方のフレーム３が下方のフレーム４から持ち上げられている場合には、弁４１を除く全ての弁は閉鎖されている。被検体を下方のシート６上に載置しかつ上方のフレーム３を下方のフレーム４上に載置した後、近接切換機６２，６３は漏洩検出工程の経過をリリースする。このためにまず、漏洩測定の精度をおとし得る高められた残存ヘリウムがシステム内に存在するかどうかを検査される。この検査は質量分析計３６によって行われる。高すぎる残存ヘリウム量が告げられると、この残存ヘリウムが害にならない値になるまで弁３１は開放されて、ポンプ３０がガスバラストを用いて運転される。
【００１９】
一般的には高められた残存ヘリウムは存在しないので、したがってテスト室の閉鎖とともに本来の漏洩検出サイクルも始まる。まず弁１２，２２が開放される。これにより結果としてシート５，６との間の空間の著しく迅速な排気が行われる。フリース区分９がある領域の外側で、直接接触するシート５，６はテスト室のシール部を形成する。
【００２０】
第１の排気段階において弁１２，２２だけが開放されていることが重要である。この第１排気段階においてだけ、被検体の、漏洩部を検出したい薄壁／包装材が被害を被る例えば破裂し得るということが生じる。この段階ではテスト室と漏洩検出機との間の接続部が閉鎖されているので、ヘリウム汚染または被検体から生じる生成物による汚れの危険性は生じない。
【００２１】
少なくとも１００ｍｂａｒ（１００〜３００ｍｂａｒ）の圧力では、絞り弁３２は開放されている。この絞り弁３２はターボ分子ポンプ３５の必然的な補助真空圧が、許容できない程高い値を引き受けないように設定されている。絞り弁３２の開放とともに粗漏洩検出が始まる。ヘリウムが絞り弁３２を通って流れると、このヘリウムは対向流の中、ターボ分子ポンプ３５を介して質量分析計３６に到達する。ヘリウムが記録されると、被検体は密ではないということになり、漏洩検出サイクルは中断される。
【００２２】
ヘリウムが記録されない場合には排気工程が続く。圧力が、圧力測定装置２３で測定された、ターボ分子ポンプ３５の補助真空圧オーダにある値に達すると、弁１２，２２，３２が閉鎖されかつ弁３３が開放される。感度のよい漏洩検出工程が始まる。この漏洩検出工程はテストガスが確認された場合、つまり被検体が密ではない場合か、または所定の時間後に中断される。決まった期間が設定されているか、または圧力（装置２３で測定）が規定の値を下回るまでの間検査される。この時間内にテストガスが確認されないと、密な被検体であるという結果におちつく。
【００２３】
感度のよい漏洩検出工程の間、管路１９，２１，２７だけが、テスト室と漏洩検出機２９との間の接続部を形成する。被検体の破裂はもはや生じ得ない。通常、管路１９と管路２１との間には粒子フィルタ２０が位置しており、このフィルタ２０は漏洩検出機２９からあらゆる不純物を取り除く。
【００２４】
漏洩経過の最後は、漏洩検出装置の開放されている全ての弁（弁４１を除く）を閉鎖し、弁１５，２４は開放されることによって行われる。テスト室は換気され、上方のフレーム３を下方のフレーム４から持ち上げることができる。互いに枢着的に接続された両フレーム３，４はリンク２の領域で、図示してないばね方向の作用下にあると有利である。このばね方向の力は常に開放方向に作用する。この力は漏洩検出の間生じる真空が、テスト室を閉鎖した状態に保ちかつフレーム３は換気工程後に開放位置をとるように設定したい。
【００２５】
漏洩検査の間、被検体が密ではないと確認されると、使用者は漏洩の位置を知りたくなる。このために本発明によるシート漏洩検出機にはスニッファ４８が設けられている。このスニッファ４８はそのスニッファ管路４７でカップリング４５を介して管路４４に接続されている。
【００２６】
このスニッファ４８は使用されない限り、保持体５４内に保管されている。この保持体５４にはすでに記載された部材５５〜５９が設けられており、これらの部材５５〜５９によって中央制御部６１は探針５１が保持体５４内に保管されているかどうか検知することができる。別の手段（機械的、電気的または誘電的に操作される切換機）をこのために使用することもできる。
【００２７】
探針５１が保持体５４内に位置している限り、前述したように弁４１は開放された状態に保たれる。これによりスニッファ４８は常にスタンドバイ状態にある。このスニッファ４８が保持体５４から取り出されると初めて、弁４１は閉鎖されかつ弁４２が開放される。このスニッファ４８を通り抜けるガス流はこれにより管路２８に到達し、ポンプ３０によって維持される。この状態においてスニッファ漏洩検出が可能である。ヘリウムがスニッファ先端部から収容されると、このヘリウムは対向流中において、ターボ分子ポンプ３５を介して質量分析計３６に到達する。
【００２８】
中央制御部６１は、近接切換機６２，６３が閉じられている限り、スタンバイ状態から漏洩検出運転へのスニッファ４８の切換え（弁４１と４２の切換え）が生じないようにプログラミングされている。これにより、誤測定を生ぜしめる、シート漏洩検出機１とスニッファ４８とによる同時の漏洩検出はなくなる。
【００２９】
量的な漏洩検出では大抵の場合、検出された漏洩部の、ｍｂａｒ ｌ／秒で測定される漏洩率に関心が生じる。
【００３０】
しかし多くの部材数で製造される被検体の検査では、被検体におけるテストガスの濃度を測定することにも関心が生じる。このことは、スニッファ先端部５３が被検体内に差し込まれるか、または被検体に規定された漏洩部を設けてシート漏洩検出機１で漏洩検出サイクルを実施することによって実施することもできる。そのために中央制御部は図示されていないディスプレイ上で漏洩率も濃度も読み取り可能であるように形成されている。
【００３１】
図２ではフレーム３，４の構造を見ることができる。これらのフレーム３，４はそれぞれ１つの外側リング７１；７２と、それぞれ１つの内側リング７３，７４とからなっている。これらのリング対の間にシート５，６が取り付けられており、有利には接着されている。各内側リングは互いに相応し合う切欠７５，７６内に位置している。これらの切欠７５，７６は外側リング７１，７２が、テスト室に面した領域で互いに直接向かい合って位置していて、これにより張設されたシート５，６の平面が規定されるように配置されている。外側の領域では内側リング７３，７４が互いに直接向かい合って位置している。これらの内側リング７３，７４の間にはリップシール部材７７が設けられている。シート５，６は各リング対の間のアングル状の間隙にわたって延在しており、ひいては全面で接着される。
【００３２】
図２においてシート５，６が、それらの間に被検体７９を挿入した際に、テスト室８０を形成しているのが分かる。フリース区分９は関連したテスト室８０の形成を保証する。
【００３３】
下方のフレーム４のリング７２は皿状の底部８の縁部７で支持されて、この縁部７に接着されている（接着層７８）。上方のフレーム３には支持体が対応配置されており、この支持体は、前記フレーム３を外側からかつ部分的に上方から取り囲む鋼成形体８１によって形成されている。このフレーム３は軸線方向で片持ち式に鋼成形体８１に取り付けられているので、このフレーム３は下げられた際に均等にフレーム４の全周にわたって接触する。テスト室８０の排気によって付加的にさらに圧着力が生ぜしめられる。軸線方向で鋼成形体８１はフレーム３を超えて下方に向かって延びており、鋼成形体８１は下降移動の最終段階においてガイド部を形成する。鋼リング（鋼成形体）８１をカバーするために検出機リング８５が働く。
【００３４】
図２にはさらに、図示したシート漏洩検出機に、環状に延びるハンドグリップ８２が設けられていることが示されている。このハンドグリップ８２にはスニッファ４８のための保持体５４が取り付けられている。保持体５４には、スニッファ４８の探針５１が保持体５４内に保管されているかどうか検知できる、すでに図２に記載した手段が位置している。この保持体５４とケーシング８６との間には、カップリング５８に差し込まれる毛管ホース５７が延びている。
【００３５】
図３には接続管片１８と、さらに先に延びる管路区分１９との移行部が示されている。両部材１８，１９はプラスチック、有利にはポリアミドから構成されている。管路区分１９は波状管として形成されていて、シールリング８３，８４と一緒に接続管片１８を取り囲んでいる。
【００３６】
本発明はシート漏洩検出機に基づき説明している。しかし被検体の総合漏洩検出のために働くあらゆる漏洩検出機においても実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 回路図とともに示したシート漏洩検出機の概略図である。
【図２】 シートが張設されているフレームの部分断面図と他の詳細部の側面図である。
【図３】 シートに取り付けられた接続管片と先に案内する管路との解除可能な結合部の断面図である。
【符号の説明】
１ シート漏洩検出機、２ リンク、３，４ フレーム、５，６ シート、７ 縁部、８ 底部、９ フリース区分、１０ 管路区分、１１ 管路、１２ 弁、１３ 補助真空ポンプ、１４ 圧力測定装置、１５ 換気弁、１８ 管路接続部、１９ 管路区分、２０ フィルタ、２１ 管路、２２ 弁、２３ 圧力測定装置、２４ 換気弁、６，２７，２８ 管路、２９ テストガス検出機、３０ 補助真空ポンプ、３１ 弁、３２ 絞り弁、３３ 弁、３５ ターボ分子ポンプ、３６ 質量分析計、３７ 圧力測定装置、３８ 管路、４１，４２ 弁、４４ 管路、４５ カップリング、４７ スニッファ管路、４８ スニッファ、５１ スニッファ探針、５２ ハンドグリップ、５３ スニッファ先端部、５４ 保持体、５５ 中空室、５６ シール部材、５７ 管路、５８ カップリング、５９ 負圧切換装置、６１ ブロック、６３ センサ、６４，６５ 信号ランプ、７１，７２ 外側リング、７３，７４ 内側リング、７５，７６ 切欠、７７ シール部材、７８ 接着層、７９ 被検体、８０ テスト室、８２ ハンドグリップ ８３，８４ シールリング、８５ 検出リング、８６ ケーシング

Claims (11)

1. テスト室（８０）とスニッファ（４８）と真空を発生させるための手段（１３，２０）とテストガス検出機（２９）とを備えた、テストガス漏洩検出するための装置（１）を運転する方法において、
   テスト室（８０）での総合漏洩検出の際に密ではないと分かった、テストガスの存在する被検体（７９）を、次いでスニッファ（４８）を用いて漏洩部の位置認識するために検査することを特徴とする、総合テストガス漏洩検出するための装置を運転する方法。
2. 総合漏洩検出でもスニッファ漏洩検出でも、同じ漏洩検出機を使用する、請求項１記載の方法。
3. 総合漏洩検出とスニッファ漏洩検出とを同時に行うことができない、請求項２記載の方法。
4. 総合漏洩検出の間、テストガスの流出しなかった被検体（７９）を、次いで被検体（７９）内に存在するテストガスのガス濃度測定する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 被検体（７９）の壁部に漏洩部を設け、該被検体の漏洩経過を実施することにより、被検体（７９）のテストガス濃度を測定する、請求項４記載の方法。
6. テスト室（８０）とスニッファ（４８）と真空を発生させるための手段（１３，２０）とテストガス検出機（２９）とを備えた、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法実施するための、テストガス漏洩検出するための装置において、
   総合漏洩検出にもスニッファ漏洩検出にも使用されるテストガス検出機（２９）は、管路（２８）を介して真空ポンプ（３０）と接続されており、テスト室（８０）が弁（３３）を介して管路（２８）に接続されているだけでなく、スニッファ（４８）も弁（４２）を介して前記管路（２８）に接続されていることを特徴とする、テストガス漏洩検出するための装置。
7. スニッファ（４８）のスニッファ探針（５１）のための保持体（５４）が設けられており、該保持体（５４）が、当該テストガス漏洩検出するための装置（１）のケーシング（８６）に取り付けられている、請求項６記載の装置。
8. 保持体（５４）に、該保持体（５４）におけるスニッファ探針（５１）の保管を検知することができる手段が設けられている、請求項７記載の装置。
9. 保持体（５４）が中空室（５５）を有しており、該中空室（５５）が、スニッファ探針（５１）の保管時にはスニッファ（４８）のスニッファ先端部（５３）を収容し、負圧切換機（５９）に接続されるようになっている、請求項８記載の装置。
10. シール部材（５６）が設けられており、該シール部材（５６）が、スニッファ探針（５１）の保管時に、前記中空室（５５）をシールするようになっている、請求項９記載の装置。
11. 中空室（５５）を負圧切換機（５９）に接続するために毛管ホース（５７）が設けられている、請求項９または１０記載の装置。

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