JP6599751B2 - リーク検査方法リーク検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査対象の容器からの漏れを検査するリーク検査方法およびリーク検査装置に関する。

容器の密閉性を検査する場合、容器に空気等の気体を加圧導入した後、これを密閉し、その後の圧力変化を観察する方法が一般的である。

また、わずかな漏れを検出するには、高い精度で圧力変化を測定する必要があるので、圧力センサとして差圧式のものが使用される。具体的には、図５に示すように、差圧計１００の一方に検査対象の容器(ワーク)を接続し、他方に漏れのない容器（マスタ）を接続すると共に、差圧計をバイパスしてワーク側とマスタ側を接続する管路とこの管路を開閉する開閉弁１０１を備えた検査装置を用意する。そして、開閉弁１０１を開いた状態で加圧気体導入弁１０２を開いてワーク側とマスタ側の双方に同時に気体を導入して目標圧力に加圧してから、加圧気体導入弁を閉じ、その後、ワーク側の空間とマスタ側の空間が共に目標圧力に均等化されるのを待つ（第１平衡工程）。次に、開閉弁１０１を閉じて、ワーク側とマスタ側を独立した閉鎖系にする。その後、開閉弁１０１の閉操作による乱れが収まるのを待って（たとえば、２秒：第２平衡工程）から、ワーク側の空間とマスタの空間の圧力の低下状況の違いを差圧計１００で検出し（検出工程）、検出された差圧に基づいて漏れを判定する（判定工程）。第２平衡工程の開始時（開閉弁１０１を閉じたとき）からワークとマスタに差圧が生じているが、簡単化のために検査工程開始時に、差圧をゼロにリセットする。（特許文献１参照）。

特許第４１１２３４０号

上記のようなリーク検査装置によってワークとマスタの圧力差を計測する構成では、ワークとマスタが異なる空間に存在するので、それらの放熱条件が必ず相違してしまう。そのため、放熱条件の違いによって生じる差圧に、漏れによる差圧が埋もれてしまう。

そのため、従来は、放熱条件の違いによる影響が、検査の精度を確保できるほど小さくなるまで、平衡工程の時間を長くしていたので、多数のワークを効率良く検査することはできなかった。

また、検査工程に入ってからの僅かの差圧の変化を精度よく計測するためには、高精度の差圧計を要するが、漏れの検査を行うには高圧に加圧する必要があるので、それに見合った測定レンジの差圧計では、必要な測定精度を得ることは難しかった。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、測定レンジの狭い高精度の差圧計を使用して、放熱条件に影響されずに高い精度で漏れの有無を、複数のワークについて次々と判定することのできるリーク検査装置およびリーク検査方法を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

［１］検査対象の容器を含む閉じた第１空間が差圧計の一方に形成され、前記差圧計の他方に閉じた第２空間が形成される遮断状態と、前記第１空間と前記第２空間を連通させた連通状態とに切り替え可能なリーク検査装置において、
前記連通状態で前記第１空間と前記第２空間を目標圧に加圧した後、前記遮断状態を所定期間形成しては一時的に前記連通状態に切り替える単位動作を複数回行い、該複数回の単位動作において前記差圧計で計測された遮断中の差圧から、前記単位動作をさらに継続した場合における前記差圧の極限値を求め、該極限値に基づいて前記容器の漏れの有無を判定する
ことを特徴とするリーク検査方法。

上記発明および下記［４］に記載の発明では、第１空間と第２空間を遮断した状態を所定期間形成しては一時的に連通状態に切り替える単位動作を複数回繰り返す。単位動作において第１空間と第２空間を連通状態から遮断することで、遮断時点における第１空間の圧力を第２空間に保持する。遮断の継続時間が短ければ、第１空間と第２空間の放熱条件の違いによる影響は少なく、遮断中の差圧計は、現在の第１空間の圧力と遮断時点の第１空間の圧力との差を示している。このように単位動作を繰り返すことは、同じ第１空間における異なる時点の圧力を比較して、第１空間そのものの圧力変化量を計測することになる。よって、空間的に異なる場所にあるマスタとワークの圧力を比較する場合に生じるマスタとワークの放熱条件の差による影響を受けることなく、漏れの有無を検査することができる。また、第１空間と第２空間を一定期間遮断しては一時的に連通させる単位動作を繰り返しながら差圧を測定することで、測定レンジが小さい高精度の差圧計を使用することができる。

［２］リーク検査装置は、前記第１空間を、前記容器を含む第３空間と、前記差圧計の前記一方に接続され、かつ、前記連通状態で前記第２空間と繋がる第４空間とに分離するか否かを切り替える切り替え弁をさらに有し、
前記第１空間を前記第３空間と前記第４空間に分離した状態で前記第３空間を加圧した後、前記連通状態で前記第３空間と前記第４空間を連通させることで、前記第１空間と前記第２空間を前記目標圧にする
ことを特徴とする［１］に記載のリーク検査方法。

上記発明および下記［５］に記載の発明では、容器側の第３空間に加圧気体を充填してから、差圧計の両側の空間（第２空間と第４空間）と第３空間を連通させるので、充填後に放熱が安定するのを待ってから第３空間と第４空間を連通させれば、加圧気体を導入することによって差圧計の両側に生じる熱溜まりの熱量を少なくすることができる。

［３］次の容器の検査を行うときは、前記分離した状態で検査対象の容器を交換し、交換後の第３空間を加圧した後、前記連通状態で前記第３空間と前記第４空間を連通させることで、前記第１空間と前記第２空間を目標圧にし、その後、前記単位動作を行う
ことを特徴とする［２］に記載のリーク検査方法。

上記発明および下記［６］に記載の発明では、容器を交換する際に、差圧計の両側の空間（第２空間と第４空間）は加圧状態に維持されるので、交換毎に大気圧から加圧する場合に比べて、差圧計の両側に生じる熱溜まりの熱量を抑制することができ、短時間で次の容器の検査を開始することができる。

［４］一端が気体供給源に接続され、他端に検査対象の容器が接続される第１管と、
前記第１管の途中に設けられた第１開閉弁と、
差圧計と、
前記第１開閉弁の下流で前記第１管の途中から分岐し、その後、二手に分かれ、その一方が差圧計の一方の圧力検出口に、他方が前記差圧計の他方の圧力検出口に接続された第２管と、
前記二手に分かれた後の一方の第２管の途中に設けられた第２開閉弁と、
検査動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第１開閉弁を開いて前記容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じる検査準備工程と、
前記検査準備工程の完了後、前記第２開閉弁を所定期間閉じた後に一時的に前記第２開閉弁を開く単位動作を複数回行い、該複数回の単位動作において前記差圧計で計測される前記第２開閉弁を閉じているときの差圧から、前記単位動作をさらに継続した場合における前記差圧の極限値を求め、該極限値に基づいて前記容器の漏れの有無を判定する検査工程と、を行う
ことを特徴とするリーク検査装置。

［５］前記二手に分かれる前の前記第２管の途中に設けられた第３開閉弁をさらに備え、
前記第３開閉弁を閉じた状態で前記第１開閉弁を開いて前記容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じ、その後、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第３開閉弁を開くことを前記検査準備工程として行う
ことを特徴とする［４］に記載のリーク検査装置。

［６］次の容器を検査するときは、前記第３開閉弁を閉じた状態で検査対象の容器を交換し、前記第１開閉弁を開いて交換後の容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じ、その後、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第３開閉弁を開くことを、前記次の容器に対する検査準備工程として行う
ことを特徴とする［５］に記載のリーク検査装置。

本発明に係るリーク検査方法、リーク検査装置によれば、測定レンジの狭い高精度の差圧計を用いて、放熱条件に影響されずに高い精度で漏れの有無を判定することができる。

本発明の実施の形態に係るリーク検査装置の構成を示す図である。 第１空間から第４空間を説明する図である。 リーク検査装置が行うリーク検査の手順を示す流れ図である。 第１空間の圧力Ｐと、第２空間の圧力ＰＭと、差圧計が検出する差圧ΔＰとの関係を示す図である。 従来のリーク検査装置の一例を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るリーク検査装置１０の概略構成を示している。リーク検査装置１０は、検査対象となる容器（ワークＷ）の漏れを検査する装置である。

リーク検査装置１０は、一端が、圧縮された気体を供給する気体供給源３に接続され、他端に検査対象の容器（ワークＷ）を接続するための接続ポート４が設けられた第１管１１と、差圧計３０と、第１管１１の途中に設けられた第１開閉弁２１と、第１開閉弁２１の下流で第１管１１の途中から分岐し、その後、二手に分かれ、その一方が差圧計３０の一方の圧力検出口（第１圧力検出口３１）に、他方が差圧計３０の他方の圧力検出口（第２圧力検出口３２）に接続された第２管１２と、二手に分かれる前の第２管１２に設けられた第３開閉弁２３と、二手に分かれた後の第１圧力検出口３１に向かう第２管１２の途中に設けられた第２開閉弁２２と、リーク検査装置１０における検査動作を制御する計測制御部３５を備えている。

さらにリーク検査装置１０は、気体供給源３と第１開閉弁２１の間の第１管１１に、電空レギュレータ２５と、第１圧力センサ２６を、上流側からこの順に備える。また、第２管１２の分岐箇所と接続ポート４との間の第１管１１に第２圧力センサ２７が設けてあり、その下流の第１管１１に手動弁２８が設けてある。第２圧力センサ２７と手動弁２８の間の第１管１１からは排気管１３が分岐しており、排気管１３の途中には排気弁２４が設けてある。排気管１３の終端は大気開放された排気ポート５になっている。

第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、第３開閉弁２３、排気弁２４はそれぞれ取り付けられている箇所の管１１、１２、１３を開状態と閉状態（遮断状態）に切り替える。電空レギュレータ２５は、下流側が設定圧力を超えないように調整する機能を果たす。

手動弁２８は、接続ポート４側の第１管１１と第２圧力センサ２７側の第１管１１とを連通させた接続状態と、接続ポート４側の第１管１１を大気開放する解放状態とに切り替えられる。なお手動弁２８を空圧で制御しても良い。

第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、第３開閉弁２３、排気弁２４は、コイルの発熱を回避するために電磁弁ではなく、エアオペレート式のバルブ（スプリングリターン単動作動形）を採用している。また、第２開閉弁２２、排気弁２４は、駆動時に閉じて非駆動時に開くノーマルオープン型であり、第１開閉弁２１、第３開閉弁２３は、駆動時に開き非駆動時に閉じるノーマルクローズ型である。

第１圧力センサ２６、第２圧力センサ２７はそれぞれ単圧式の圧力センサである。定格圧力1000kPa，測定精度（誤差）はフルスケールの1%程度である。測定レンジ1000kPaでは、10kPa程度の誤差を含む。差圧計３０は定格圧力1kPa以下であって、精度１％(10Pa)、感度0.1%(1Pa)のものの入手は困難ではないので、高精度で差圧計測ができる。

第３開閉弁２３から差圧計３０の第１圧力検出口３１までの管路と、第３開閉弁２３から差圧計３０の第２圧力検出口３２までの管路は、第２開閉弁２２の有無を除いて対象に形成されており、管路長や容量、放熱条件は等しくされている。なお、第２開閉弁２２と第１圧力検出口３１との間の管路は極力短くされ、高い断熱性を有することが望ましい。

差圧計３０の出力は、計測制御部３５に入力されて記録される。第１圧力センサ２６、第２圧力センサ２７の出力も計測制御部３５に入力されている。計測制御部３５は、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、第３開閉弁２３、排気弁２４の開閉を制御してワークＷの検査を進める。計測制御部３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発メモリなどを主要部として構成される。ＣＰＵはＲＯＭあるいは不揮発メモリに記憶されているプログラムに従って動作する。

ここで、図２に示すように、第１開閉弁２１より下流の第１管１１、第１管１１との分岐箇所から排気弁２４までの排気管１３、接続ポート４に接続されたワークＷ、第１管１１との分岐箇所から第３開閉弁２３までの第２管１２によって形成される空間を第３空間Ａ３、第３開閉弁２３と第２開閉弁２２と差圧計３０の第２圧力検出口３２との間の第２管１２によって形成される空間を第４空間Ａ４、第２開閉弁２２と差圧計３０の第１圧力検出口３１との間の第２管１２によって形成される空間を第２空間Ａ２とする。また、第３開閉弁２３を開いて第３空間Ａ３と第４空間Ａ４を連通させて得られる空間を第１空間Ａ１とする。図中、第２空間Ａ２は太破線で。第３空間Ａ３は太実線で、第４空間Ａ４は一点鎖線で示してある。

第３開閉弁２３を開くと第３空間Ａ３と第４空間Ａ４が連通して第１空間Ａ１になる。第２開閉弁２２を開くと、第２空間Ａ２と第４空間Ａ４が連通する。第３開閉弁２３が開状態で第４空間Ａ４と第３空間Ａ３とが連通して第１空間Ａ１になっていれば、第２開閉弁２２の開閉により第１空間Ａ１と第２空間Ａ２が連通状態と遮断状態に切り替わる。

次に、リーク検査装置１０でワークＷのリーク検査を行う手順を説明する。

図３は、リーク検査装置１０が行うリーク検査の手順を示す流れ図である。まず、第２開閉弁２２を開き、第３開閉弁２３、排気弁２４を閉じた状態（第３空間Ａ３と第４空間Ａ４を分離した状態）にした上で、第１開閉弁２１を開いて、気体供給源３からの気体で、ワークＷを含む第３空間Ａ３を目標圧力に充填し（ステップＳ１０１）、その後、第１開閉弁２１を閉じる（ステップＳ１０２）。この圧力は第２圧力センサ２７にて計測される。

次に、ワークＷを含む第３空間Ａ３に充填した気体の放熱がある程度安定するまで待機する（ステップＳ１０３）。その後、第３開閉弁２３を開く（ステップＳ１０４）。これにより、既に連通していた第２空間Ａ２と第４空間Ａ４に第３空間Ａ３が連通し、第３空間Ａ３にあった気体が第４空間Ａ４および第２空間Ａ２に充填される。

第３空間Ａ３を加圧した後、放熱がある程度安定してから第３開閉弁２３を開くと、第４空間Ａ４および第２空間Ａ２に既にあった気体が第３空間Ａ３から流入してきた気体によって圧縮され発熱するが、第４空間Ａ４と第２空間Ａ２の容量は比較的小さいので、発生する熱量は少ない。また、第３開閉弁２３から差圧計３０の第１圧力検出口３１に至るまでの空間と、第３開閉弁２３から差圧計３０の第２圧力検出口３２に至るまでの空間は対象で容量を等しくしてあるので、第３空間Ａ３からの気体の充填によって差圧計３０の第１圧力検出口３１側と第２圧力検出口３２側に生じる熱溜まりの熱量はほぼ等しく、かつ、僅かである。そのため、検査を短時間のうちに開始することができる。

以上で、検査準備工程が完了し、以後は、検査工程に入る。検査工程では、第２開閉弁２２を、一定時間（たとえば３分）にわたって閉じた状態にした後、一時的（たとえば、２秒）に開状態にする単位動作を複数回繰り返す（ステップＳ１０５）。

ここでは、単位動作の周期をＴ、第２開閉弁２２を一時的に開いている時間をＴ_ＯＰとする。そして、各単位動作において、第２開閉弁２２を閉じてから所定時間経過時点（本例では、次に第２開閉弁２２を開く直前）の差圧ΔＰを記録する（ステップＳ１０６）。単位動作を行う理由等は後述する。

その後、複数回の単位動作のそれぞれで求めた差圧ΔＰから、単位動作をさらに継続した場合における差圧ΔＰの極限値を求め、該差圧ΔＰの極限値に基づいて、ワークＷの漏れの有無を判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、差圧ΔＰの極限値が０ならば漏れなしと判定し、極限値が一定以上の値を示す場合は漏れがあると判定する。

次のワークを検査する場合は（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、第２開閉弁２２を開いた状態で第３開閉弁２３を閉じて第３空間Ａ３と第４空間Ａ４を分離した後、排気弁２４を開いて、ワークＷを含む第３空間Ａ３を大気開放にする（ステップＳ１０９）。

そして、ワークＷを次に検査するものに交換し、排気弁２４を閉じる（ステップＳ１１０）。その後、第１開閉弁２１を開いて、次に検査するワークＷを含む第３空間Ａ３に気体供給源３からの気体を充填して（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０２に移行する。

このように、ワークＷを交換する際に、第４空間Ａ４と第２空間Ａ２は、前回の検査終了時の圧力に維持される。そのため、その後のステップＳ１０４で第３開閉弁２３を開いて、第３空間Ａ３から加圧された気体を第４空間Ａ４および第２空間Ａ２に導入したときに差圧計３０の第１圧力検出口３１と第２圧力検出口３２に生じる熱溜まりの熱量を極めて少なくすることができる。

検査を終了する場合は（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、第２開閉弁２２及び第３開閉弁２３を開いた状態で排気弁２４を開いて検査系全体を大気開放とし（ステップＳ１１２）、ワークＷを取り外して（ステップＳ１１３）、検査終了となる（エンド）。

次に、ステップＳ１０６で単位動作を繰り返し行うときの差圧の状態およびＳ１０７で求める極限値についてより詳細に説明する。

図４は、差圧計３０の第２圧力検出口３２が検出する圧力（第１空間Ａ１の圧力）Ｐと、差圧計３０の第１圧力検出口３１が検出する圧力（第２空間Ａ２の圧力）Ｐ_Ｍと、差圧計３０が検出する差圧ΔＰとの関係を示している。差圧ΔＰ＝Ｐ−Ｐ_Ｍ である。

前述のステップＳ１０４で、第２開閉弁２２が開状態で第３開閉弁２３を開いたときに差圧計３０の両側に加わる圧力は等しく、ΔＰ＝０ である。

単位動作では、まず、第２開閉弁２２を閉じる。すると、そのときの第１空間Ａ１の圧力Ｐが第２空間Ａ２に保持される。第２空間Ａ２は閉鎖空間でかつ高断熱であって放熱がほとんどないので、第２空間Ａ２の圧力はそのまま保持される。一方、第１空間Ａ１の圧力Ｐは、放熱と、ワークＷに漏れがあればその漏れとによって変化する。そのため、第２開閉弁２２を閉じてから、時間の経過とともに差圧計３０の両側の差圧ΔＰは増大する。

計測制御部３５は、第２開閉弁２２を閉じてから時間（Ｔ−Ｔ_ＯＰ）が経過したとき、その時点の差圧ΔＰを記録してから第２開閉弁２２を開く。記録した差圧ΔＰは、現在の第１空間Ａ１の圧力と、時間（Ｔ−Ｔ_ＯＰ）だけ前の第１空間Ａ１の圧力との差に等しい。第２開閉弁２２を開くと、差圧ΔＰは再びゼロに戻る。

第１空間Ａ１側の圧力Ｐは、図４に示すように、時間の経過に伴って次第に減少する。このとき単位動作を行うと、第２空間Ａ２側の圧力Ｐ_Ｍは、第２開閉弁２２を閉じている間は一定値、第２開閉弁２２を開くと、第２開閉弁２２を閉じている間に第１空間Ａ１側の圧力が減少した分だけ一気に変化し、その後はその圧力に落ち着くように遷移する。その結果、第２空間Ａ２側のＰ_Ｍは図４に示すような鋸歯状に変化する。従って、差圧ΔＰは、図４に示すような、第１空間Ａ１側の圧力Ｐに応じて湾曲した形状の鋸歯状に変化する。

以上の単位動作を繰り返して、周期Ｔ毎に差圧ΔＰを記録する。差圧ΔＰは、たとえば、計測制御部３５の不揮発メモリに記憶する。

仮に、複数（Ｎ）回の単位動作を行わずに、それと同等の期間（Ｔ×Ｎ）に渡って第２開閉弁２２を閉じたまま差圧の測定を継続すると、複数回の単位動作で測定された差圧ΔＰをすべて累積した差圧を計測可能な差圧計を用いる必要が生じる。

本発明では、上記の単位動作を繰り返すことで、差圧計３０は、１回の単位動作で出現し得る最大の差圧ΔＰを計測可能な測定レンジを有するもので済む。その結果、測定レンジの狭い、すなわち、高精度の差圧計３０を使用して差圧を計測することができる。

差圧ΔＰの極限値によって漏れを判定可能なことを以下に示す。

上記の単位動作で記録される差圧ΔＰは以下の通りである。
ΔＰ_ｎ＝Ｐ（（ｎ＋１）Ｔ−Ｔ_ＯＰ）−Ｐ（ｎＴ）
ただし、Ｐ（ｘ）は時刻ｘにおける第１空間Ａ１側の圧力、Ｔは単位動作の周期、Ｔ_ＯＰは第２開閉弁２２を開いている時間、ｎは任意の整数である。

第１空間Ａ１側の圧力は、一般に次の近似式で表される。
Ｐ（ｔ）＝Ｐ_０−ＫＴ＋Ａ_１exp（−ａ_１ｔ）＋Ａ_２exp（−ａ_２ｔ）
ただし、Ｐ_０、Ａ_１、Ａ_２、Ｋ、ａ_１、ａ_２、は試験装置、試験体、試験方法などによって定まる定数である。

上記の式において、−ＫＴはワークＷからの漏れによる圧力変化を示す項、Ａ_１exp（−ａ_１ｔ）はワークＷ内の気体の熱がワークＷの容器壁への伝熱を表す項、Ａ_２exp（−ａ_２ｔ）はワークＷの容器壁から外部の空気への伝熱を表す項である。

ここで、式を簡単化するために、ｒ_１＝exp（−ａ_１ｔ）、ｒ_２＝exp（−ａ_２ｔ）に置き換えると、
ΔＰ_ｎ＝−Ｋ（Ｔ−Ｔ_ＯＰ）−Ａ_１［１−ｒ_１exp（ａ_１Ｔ_ＯＰ）］ｒ_１ ^ｎ−Ａ_２［１−ｒ_２exp（ａ_２Ｔ）］ｒ_２ ^ｎ
となる。

この式において、第１項は定数、第２項、第３項はｎが増加するに従って一定の割合でそれらの大きさ（絶対値）が小さくなる。すなわち、第２項は公比がｒ_１の等比数列の一般項、第３項は公比がｒ_２の等比数列の一般項となっており、これらの公比は１より小さいので、極限値は０になる。従って、ΔＰ_ｎの極限値は−Ｋ（Ｔ−Ｔ_ＯＰ）のみとなる。

−Ｋ（Ｔ−Ｔ_ＯＰ）は、ワークＷの漏れに依るものなので、必要な精度まで収束したところで観測を打ち切れば、漏れの近似値がわかる。極限値がゼロならば、漏れがないことになる。数列の絶対値が、漏れとして許容する値以下になれば、それ以後の観測（単位動作）を続けることなく、漏れ試験に合格したと判定することができる。

なお、第２開閉弁２２を開いている時間Ｔ_ＯＰは短いことが望ましい。その短時間に第１空間Ａ１の圧力と第２空間Ａ２の圧力を平衡させるには、第２開閉弁２２から差圧計３０の第１圧力検出口３１までの管路の容積は小さい方がよい。また第２開閉弁２２は開閉に要する時間が短いもの（応答性のよいもの）がよい。

このように、単位動作によって計測された差圧ΔＰは、ワークＷに漏れが無い場合には、やがて０に収束し、漏れがある場合には、その漏れに対応した有限の値に収束する。

単位動作の周期は、測定するワークＷの容量などに依存するが、実施例では３ないし５分程度で良い結果を得ている。単位動作の周期、第２開閉弁２２を閉じてから差圧を記録するまでの時間の長さは演算の簡単化等のためには一定であることが望ましいが、必ずしも一定でなくてもよい。単位動作において第２開閉弁２２を閉じている時間の長さは、第２開閉弁２２を閉じているときに生じる差圧が差圧計３０の測定レンジを超えないように設定することを要する。

本発明は、従来のようにワークＷと漏れのないマスタの圧力を比較してワークＷの漏れを検査するというものではなく、ある時点のワークＷの圧力とそれから一定時間経過後のワークＷの圧力とを比較することによって漏れの有無を検査するものである。

すなわち、検査において、第１空間Ａ１と第２空間Ａ２を遮断した状態を所定期間形成しては一時的に連通状態に切り替える単位動作を複数回繰り返す。単位動作では、第１空間Ａ１と第２空間Ａ２を連通状態から遮断することで、遮断時点における第１空間Ａ１の圧力を第２空間Ａ２に保持する。遮断の継続時間が短ければ、第１空間Ａ１と第２空間Ａ２の放熱条件の違いによる影響は少なく、遮断中の差圧計は、現在の第１空間Ａ１の圧力と遮断時点の第１空間Ａ１の圧力との差を示している。また、遮断中に生じた第１空間Ａ１と第２空間Ａ２の放熱条件の違いによる圧力差の影響は、単位動作毎に一時的な連通状態を形成することで、単位動作毎にリセットされる。

このように単位動作を繰り返すことは、同じ第１空間Ａ１における異なる時点の圧力を比較して、第１空間Ａ１そのものの圧力変化を計測することに相当する。よって、空間的に異なる場所にあるマスタとワークの圧力を比較する場合に生じるマスタとワークの放熱条件の差による影響を受けることなく、漏れの有無を検査することができる。

また、第１空間Ａ１と第２空間Ａ２を一定期間遮断しては一時的に連通させる単位動作を繰り返しながら差圧を測定することで、測定レンジが小さい高精度の差圧計３０を使用することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

３…気体供給源
４…接続ポート
５…排気ポート
１０…リーク検査装置
１１…第１管
１２…第２管
１３…排気管
２１…第１開閉弁
２２…第２開閉弁
２３…第３開閉弁
２４…排気弁
２５…電空レギュレータ
２６…第１圧力センサ
２７…第２圧力センサ
２８…手動弁
３０…差圧計
３１…第１圧力検出口
３２…第２圧力検出口
３５…計測制御部
Ａ１…第１空間
Ａ２…第２空間
Ａ３…第３空間
Ａ４…第４空間
Ｗ…ワーク

Claims (6)

1. 検査対象の容器を含む閉じた第１空間が差圧計の一方に形成され、前記差圧計の他方に閉じた第２空間が形成される遮断状態と、前記第１空間と前記第２空間を連通させた連通状態とに切り替え可能なリーク検査装置において、
   前記連通状態で前記第１空間と前記第２空間を目標圧に加圧した後、前記遮断状態を所定期間形成しては一時的に前記連通状態に切り替える単位動作を複数回行い、該複数回の単位動作において前記差圧計で計測された遮断中の差圧から、前記単位動作をさらに継続した場合における前記差圧の極限値を求め、該極限値に基づいて前記容器の漏れの有無を判定する
   ことを特徴とするリーク検査方法。
2. リーク検査装置は、前記第１空間を、前記容器を含む第３空間と、前記差圧計の前記一方に接続され、かつ、前記連通状態で前記第２空間と繋がる第４空間とに分離するか否かを切り替える切り替え弁をさらに有し、
   前記第１空間を前記第３空間と前記第４空間に分離した状態で前記第３空間を加圧した後、前記連通状態で前記第３空間と前記第４空間を連通させることで、前記第１空間と前記第２空間を前記目標圧にする
   ことを特徴とする請求項１に記載のリーク検査方法。
3. 次の容器の検査を行うときは、前記分離した状態で検査対象の容器を交換し、交換後の第３空間を加圧した後、前記連通状態で前記第３空間と前記第４空間を連通させることで、前記第１空間と前記第２空間を目標圧にし、その後、前記単位動作を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載のリーク検査方法。
4. 一端が気体供給源に接続され、他端に検査対象の容器が接続される第１管と、
   前記第１管の途中に設けられた第１開閉弁と、
   差圧計と、
   前記第１開閉弁の下流で前記第１管の途中から分岐し、その後、二手に分かれ、その一方が差圧計の一方の圧力検出口に、他方が前記差圧計の他方の圧力検出口に接続された第２管と、
   前記二手に分かれた後の一方の第２管の途中に設けられた第２開閉弁と、
   検査動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第１開閉弁を開いて前記容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じる検査準備工程と、
   前記検査準備工程の完了後、前記第２開閉弁を所定期間閉じた後に一時的に前記第２開閉弁を開く単位動作を複数回行い、該複数回の単位動作において前記差圧計で計測される前記第２開閉弁を閉じているときの差圧から、前記単位動作をさらに継続した場合における前記差圧の極限値を求め、該極限値に基づいて前記容器の漏れの有無を判定する検査工程と、を行う
   ことを特徴とするリーク検査装置。
5. 前記二手に分かれる前の前記第２管の途中に設けられた第３開閉弁をさらに備え、
   前記第３開閉弁を閉じた状態で前記第１開閉弁を開いて前記容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じ、その後、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第３開閉弁を開くことを前記検査準備工程として行う
   ことを特徴とする請求項４に記載のリーク検査装置。
6. 次の容器を検査するときは、前記第３開閉弁を閉じた状態で検査対象の容器を交換し、前記第１開閉弁を開いて交換後の容器を目標圧力に加圧した後、前記第１開閉弁を閉じ、その後、前記第２開閉弁を開いた状態で前記第３開閉弁を開くことを、前記次の容器に対する検査準備工程として行う
   ことを特徴とする請求項５に記載のリーク検査装置。

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