JP5620184B2 - 漏れ検査装置及び漏れ検査方法 - Google Patents
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Description
図10中、900は漏れ検査装置である。図10中、911は圧力源であり、配管913によりレギュレータ915の入口側と接続されている。レギュレータ915の出口側には、配管917の一端が接続されている。配管917の他端は、圧力計919と接続されている。圧力計919には、配管918の一端が接続されている。配管918の他端は、第1開閉バルブ931の入口に接続されている。
先ず、漏れ検査の対象であるワーク950が、接続口927に気密に取り付けられる。圧力源911から供給される圧縮気体の圧力は、レギュレータ915によって調圧されている。次に、第1開閉バルブ931と第2開閉バルブ923とが開かれて、ワーク950内に圧縮気体が充填される。ワーク950内の圧力が、レギュレータ915で設定される圧力に達したら、第2開閉バルブ923が閉じられる。
この装置の第2開閉バルブ923を閉じた後、第2開閉バルブ923の上流側(圧力源911側)と下流側(ワーク950側)とに圧力差が生じている場合、上流側から下流側へ気体が移動し、装置内の圧力は平衡に近づく。ここで、流量計935は、微小流量を検出することを目的にその内部流路が細く形成されている。そのため、第2開閉バルブ923を閉じた後、装置内が圧力平衡に達するまでには長時間を要する。更に、レギュレータの微小流量に対する圧力調整特性が装置内の圧力平衡に影響を及ぼす。よって、ワーク950の漏れ検査には長時間を要している。
内容積が既知のワーク内に圧力源から気体を供給して前記ワークから漏れる気体の量を測定する装置であって、
一端側が圧力源に接続され、他端がワークとの接続口を構成する第1気体供給管と、
一端側が圧力源に接続され、他端が第1気体供給管に接続されるとともに、その流路内を流れる気体の量を測定する流量計が介装される第2気体供給管と、
前記圧力源から第1気体供給管への気体の供給と、前記圧力源から第2気体供給管への気体の供給とをそれぞれ遮断するとともに、第1気体供給管と第2気体供給管とを前記流量計の上流側で分離する遮断手段と、
を有することを特徴とする漏れ検査装置。
ワーク内に圧力源から気体を供給して前記ワークから漏れる気体の量を測定する装置であって、
一端側が圧力源に接続され、他端がワークとの接続口を構成する第1気体供給管と、
一端側が圧力源に接続され、他端が第1気体供給管に接続されるとともに、その流路内を流れる気体の量を測定する流量計が介装される第2気体供給管と、
前記圧力源から第1気体供給管への気体の供給と、前記圧力源から第2気体供給管への気体の供給とをそれぞれ遮断するとともに、第1気体供給管と第2気体供給管とを前記流量計の上流側で分離する遮断手段と、
第1気体供給管に介装される基準リーク発生器と、
を有することを特徴とする漏れ検査装置。
前記流量計が差圧式流量計である〔1〕又は〔2〕に記載の漏れ検査装置。
圧力源からワーク内に気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管に介装される流量計と、
前記気体供給管に介装され、前記流量計よりも上流側で圧力源からの気体の供給を遮断する遮断手段と、
を備える装置を用いて、
圧力源から前記気体供給管を通じてワーク内に気体を供給して装置内とワーク内とを圧力平衡とした後、
前記遮断手段により圧力源からの気体の供給を遮断し、
前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内の気体が、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X1を測定し、
下記式(1)
M1 = X1 × (B1+B2+A1) / A1 ・・・式(1)
(但し、A1:前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管の内容積、
B1:流量計よりも下流側の気体供給管の内容積
B2:ワークの内容積)
からワークの漏れ量M1を算出することを特徴とするワークの漏れ検査方法。
圧力源からワーク内に気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管に介装される流量計と、
前記気体供給管に介装され、前記流量計よりも上流側で圧力源からの気体の供給を遮断する遮断手段と、
前記流量計よりも下流側で気体供給管に接続されて基準リークを発生させる基準リーク発生器と、
を備える装置を用いて、
圧力源から前記気体供給管を通じてワーク内に圧縮気体を充填して装置内とワーク内とを圧力平衡とした後、
前記遮断手段により圧力源からの気体の供給を遮断し、
前記基準リーク発生器から基準リークを発生させずに、前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内の気体が、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X1を測定し、次いで、前記基準リーク発生器から基準リークM2を発生させながら、前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内の気体が、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X2を測定し、
下記式(2)
M1 = X1 × M2 / (X2−X1) ・・・式(2)
からワークの漏れ量M1を算出することを特徴とするワークの漏れ検査方法。
本発明の第1の実施形態は、内容積が既知のワーク内に圧縮気体を充填して、ワークから漏れる気体の量を測定する装置である。先ず、第1実施形態の装置構成について図1を参照して説明した上で、この装置の動作について図4を参照して説明する。
図1は、第1実施形態による漏れ検査装置の構成図である。図1中、100は漏れ検査装置である。図1中、11は上流側に設けられた圧力源であり、配管13によりレギュレータ15の入口側と接続されている。レギュレータ15の出口側には、配管17の一端が接続されている。配管17の他端は、圧力計19と接続されている。圧力計19には、配管21の一端が接続されている。配管21の他端側は、2本に分岐して、第1開閉バルブ23の入口側と、第2開閉バルブ31の入口側と、にそれぞれ並列に接続されている。
先ず、漏れ検査の対象であるワーク50が、接続口27に気密に取り付けられる。次いで、第1開閉バルブ23と第2開閉バルブ31とが開かれて、圧力源11からワーク50内に圧縮気体が充填される。圧力源11から供給される圧縮気体は、配管13を介してレギュレータ15に送られて一定の圧力に調圧されている。レギュレータ15から送出される圧縮気体は、配管17、圧力計19を経由して、配管21に送られる。上述の通り、第1開閉バルブ23と第2開閉バルブ31は開いており、圧縮気体が流通可能となっている。圧縮気体は、第1開閉バルブ23と第2開閉バルブ31とを経由して、第1気体供給配管25、第2気体供給配管33に送られる。第1気体供給配管25と第2気体供給配管33に送られた圧縮気体は、接続口27を介してワーク50内に供給される。なお、この時、排気バルブ39は閉じられている。
第2開閉バルブ31と流量計35との流路間における第2気体供給管33部分、即ち図中の矢印A間(以下、「A部分」ともいい、この内容積をA1とする。)と、
流量計35と第1気体供給管25との流路間の第2気体供給管33a部分及び第1気体供給管25、配管37、ワーク50、即ち図中の矢印B間(以下、「B部分」ともいう。このうち、ワーク50の容積をB2とし、その余の容積をB1とする。)と、
に分けて本装置内の圧力と気体の移動について説明する。
M1 = X1 × (B1+B2+A1) / A1 ・・・式(1)
各グラフは全体の容積には依存せず、A部の内容積に対する(A部+B部)内容積の割合に依存している。即ち、流量測定値と容積値とは比例関係にある。
本発明の第2の実施形態は、内容積が未知のワークや、内容積が変化するワークであっても漏れ検査を行うことができる装置である。内容積が未知のワークとは、内部が複雑な形状であってその内容積を測定することが困難であるワークや、加工精度のばらつきが大きく個々に内容積が異なるワークが例示される。また、内容積が変化するワークとは、ゴムタイヤなどのように内部の圧力によってその内容積が変化するワークが例示される。
図2は、第2実施形態による漏れ検査装置の構成図である。図2中、200は漏れ検査装置である。図2中、38は分岐配管であり、その一端は第1気体供給配管25に接続されている。分岐配管38の他端側は分岐して、排気バルブ39の入口側と、第3開閉バルブ43の入口側と、にそれぞれ接続されている。第3開閉バルブの出口側には、配管45を介して基準リーク発生器47が接続されている。その他の構造は第1実施形態の装置と同じであるため、同一の構成には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
先ず、漏れ検査の対象であるワーク60が、接続口27に気密に取り付けられる。ワーク60の内容積は未知である。
第2開閉バルブ31と流量計35との流路間における第2気体供給管33部分、即ち図中の矢印A間(以下、「A部分」ともいう。)と、
流量計35と第1気体供給管25との流路間の第2気体供給管33a部分、及び第1気体供給管25、配管38、ワーク60、即ち図中の矢印B間(以下、「B部分」ともいう。)と、
に分けて本装置内の圧力及び気体の移動について説明する。
M1 = X1 × M2 / (X2−X1) ・・・式(2)
第1開閉バルブ、第2開閉バルブは公知の開閉バルブを用いることができる。例えば、電磁弁や空圧弁が挙げられる。
圧力源としては、コンプレッサーやガスボンベが挙げられる。装置内に導入する圧縮気体の圧力は、レギュレータ等によって調節される。装置内に導入する圧縮気体の圧力は、0.05〜0.9MPaGが好ましい。装置内に導入する圧縮気体は、空気や不活性ガスが挙げられる。
接続口27は、ワーク50と気密に接続される構造であれば、どのような構造であっても良い。また、複数のワーク50を同時に検査することを目的として、接続口が複数箇所に設けられていてもよい。
第1気体供給配管、第2気体供給配管、その他の配管は容易に内容積が変化しない材質で構成されることを要する。材質としては、ステンレスやブラスが好ましい。
流量計は、A部分からB部分へ流れる気体の量を測定できる物であれば、その測定原理や構造を問わない。あるいは、A部分とB部分との圧力差を正確に検出できるものであれば、その測定原理や構造を問わない。例えば、層流式流量計や熱式流量計、差圧式流量計が挙げられる。その中でも、差圧式流量計が好ましい。
排気バルブは、検査終了後に装置内を常圧に戻して、接続口27からワーク50を安全に取り外すために設けられる。排気バルブ39は漏れ装置内を気密に開閉できるものであれば、どのような構造の物であっても良い。
基準リーク発生器としては、一定量のリークを生じさせることの出来るものであればよい。例えば、オリフィスやノズルが挙げられる。基準リーク発生器が生じさせる基準リーク量は、1段階であっても良いし、多段階の基準リーク量を生じさせるものであっても良く、流量コントローラを用いても良い。
11・・・圧力源
13、17、21、37、38、41、45・・・配管
15・・・レギュレータ
19・・・圧力計
23・・・第1開閉バルブ
24・・・ロータリーバルブ
25・・・第1気体供給管
27・・・ワーク接続口
31・・・第2開閉バルブ
33、33a・・・第2気体供給管
35・・・流量計
39・・・排気バルブ
43・・・第3開閉バルブ
47・・・基準リーク発生器
50、60・・・ワーク
80・・・差圧式流量計
81・・・上流側圧力計
82・・・上流側温度計
83・・・下流側圧力計
84・・・下流側温度計
85・・・多孔質素子
86、87・・・差圧センサ
900・・・従来の装置
911・・・圧力源
913、917、921、925、937、・・・配管
915・・・レギュレータ
919・・・圧力計
923・・・第1開閉バルブ
927・・・ワーク接続口
931・・・第2開閉バルブ
935・・・流量計
939・・・排気バルブ
950・・・ワーク
Claims (5)
- 内容積が既知のワーク内に圧力源から気体を供給して前記ワークから漏れる気体の量を測定する装置であって、
一端側が圧力源に接続され、他端がワークとの接続口を構成する第1気体供給管と、
一端側が圧力源に接続され、他端が第1気体供給管に接続されるとともに、その流路内を流れる気体の量を測定する流量計が介装される第2気体供給管と、
前記圧力源から第1気体供給管への気体の供給と、前記圧力源から第2気体供給管への気体の供給とをそれぞれ遮断するとともに、第1気体供給管と第2気体供給管とを前記流量計の上流側で分離する遮断手段と、
を有する漏れ検査装置であって、第2気体供給管が、第1気体供給管の接続箇所と前記遮断弁との間に前記流量計のみが介装されており、分岐を有さないことを特徴とする漏れ検査装置。 - ワーク内に圧力源から気体を供給して前記ワークから漏れる気体の量を測定する装置であって、
一端側が圧力源に接続され、他端がワークとの接続口を構成する第1気体供給管と、
一端側が圧力源に接続され、他端が第1気体供給管に接続されるとともに、その流路内を流れる気体の量を測定する流量計が介装される第2気体供給管と、
前記圧力源から第1気体供給管への気体の供給と、前記圧力源から第2気体供給管への気体の供給とをそれぞれ遮断するとともに、第1気体供給管と第2気体供給管とを前記流量計の上流側で分離する遮断手段と、
第1気体供給管に介装される基準リーク発生器と、
を有する漏れ検査装置であって、第2気体供給管が、第1気体供給管の接続箇所と前記遮断弁との間に前記流量計のみが介装されており、分岐を有さないことを特徴とする漏れ検査装置。 - 前記流量計が差圧式流量計である請求項1又は2に記載の漏れ検査装置。
- 圧力源からワーク内に気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管に介装される流量計と、
前記気体供給管に介装され、前記流量計よりも上流側で圧力源からの気体の供給を遮断する遮断手段と、
を備える装置を用いて、
圧力源から前記気体供給管を通じてワーク内に気体を供給して装置内とワーク内とを圧力平衡とした後、
前記遮断手段により圧力源からの気体の供給を遮断し、
前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内のみの気体が、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X1を測定し、
下記式(1)
M1 = X1 × (B1+B2+A1) / A1 ・・・式(1)
(但し、A1:前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管の内容積、
B1:流量計よりも下流側の気体供給管の内容積
B2:ワークの内容積)
からワークの漏れ量M1を算出することを特徴とするワークの漏れ検査方法。 - 圧力源からワーク内に気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管に介装される流量計と、
前記気体供給管に介装され、前記流量計よりも上流側で圧力源からの気体の供給を遮断する遮断手段と、
前記流量計よりも下流側で気体供給管に接続されて基準リークを発生させる基準リーク発生器と、
を備える装置を用いて、
圧力源から前記気体供給管を通じてワーク内に圧縮気体を充填して装置内とワーク内とを圧力平衡とした後、
前記遮断手段により圧力源からの気体の供給を遮断し、
前記基準リーク発生器から基準リークを発生させずに、前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内の気体のみが、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X1を測定し、次いで、前記基準リーク発生器から基準リークM2を発生させながら、前記遮断手段と前記流量計との流路間における気体供給管内のみの気体が、前記流量計を通じて、前記流量計よりも下流側に移動する量X2を測定し、
下記式(2)
M1 = X1 × M2 / (X2−X1) ・・・式(2)
からワークの漏れ量M1を算出することを特徴とするワークの漏れ検査方法。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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