JP6739966B2 - 加圧試験方法 - Google Patents

Description

本開示は、一定体積を有する区画に対して試験ガスを加圧供給することにより区画の気密性を評価するための加圧試験方法に関する。

例えば原子力発電プラントのような設備では、緊急時に周辺環境の影響に関わらず機能を維持すべき区画（対策所や制御室等）は、高い気密性を有することにより外部から隔離された区画に配置される。このような区画の気密性は、例えばトレーサガスを用いた濃度減衰法で確認したり、又は当該区画への空気流入出をセンサで検知したり、互いに隣接する区画間における差圧を測定することにより評価される。

例えば特許文献１には、測定対象がハウジング内に収容されたフィルタである点で異なるが、ハウジング内の仕切られた区画間に埋め込まれたセンサによって、区画間の差圧を測定することにより、気密性を評価する技術が開示されている。

特開２０１３−１３９０３６号公報

上記特許文献１のように、従来の気密性評価試験では、圧力の実測値自体を評価指標として採用することが典型的である。しかしながら、例えば区画内の温度が変化した場合には、これに比例して（ボイル・シャルルの法則によって）区画内の圧力もまた変化してしまう。このように温度変化等の外乱が存在する場合、特に精度のよい測定が求められる高気密区画では、その影響によって評価結果に誤差が生じてしまい、十分な精度が得られない場合がある。

本発明の少なくとも１実施形態は上述の事情に鑑みてなされたものであり、温度変化等のような外乱の影響を加味した精度のよい気密性評価が可能な加圧試験方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも１実施形態に係る加圧試験方法は上記課題を解決するために、一定体積を有する区画に対して試験ガスを加圧供給することにより前記区画の気密性を評価するための加圧試験方法であって、前記区画の目標圧力に対応する一定流量で前記試験ガスを供給し、前記区画が目標圧力に到達した後、所定期間に亘って前記区画の圧力及び温度、並びに前記試験ガスの供給体積を測定し、前記測定された温度及び圧力、並びに前記試験ガスの供給体積に基づいて状態方程式を解くことにより、前記所定期間に前記区画から漏洩する前記試験ガスの積算漏洩体積を算出することで前記気密性を評価する。

上記（１）の方法によれば、試験対象となる区画に対して一定流量で試験ガスを加圧供給することにより、区画内の圧力は目標圧力に到達する。その後、所定期間に亘って温度及び圧力、並びに試験ガスの供給量を測定し、その測定結果に基づいて状態方程式を解くことにより、試験ガスの積算漏洩体積が求められる。このような気密性評価は、圧力及び温度等をパラメータとして含む状態方程式に基づいて求められるため、温度変化等の外乱の影響が加味されており、信頼性に優れた試験結果が得られる。

尚、上記（１）の方法で算出された積算漏洩体積は、気密性評価に直接用いられてもよいし、例えば所定期間で割り算することにより単位時間当たりの漏洩量に換算して気密性評価に用いてよいし、更に区画体積で割り算することにより単位時間当たりの漏洩率に換算して気密性評価に用いてもよい。

（２）幾つかの実施形態では上記（１）の方法において、前記積算漏洩体積Ｖ_Ｌは、前記一定体積Ｖ_ｏ、前記所定期間における前記試験ガスの積算供給体積Ｖ_{ｓｕｐｐｌｙ}、前記所定期間における開始時圧力Ｐ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時圧力Ｐ_ｅｎｄ、前記所定期間における開始時温度Ｔ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時温度Ｔ_ｅｎｄ、並びに、基準圧力Ｐ_Ｎ及び基準温度Ｔ_Ｎを用いて、次式

により算出される。

上記（２）の方法によれば、圧力及び温度を変数パラメータとして含む状態方程式に基づいて導かれる定式に基づいて、所定期間における試験ガスの積算漏洩体積を演算的に求めることができる。

（３）幾つかの実施形態では上記（１）又は（２）の方法において、前記区画に温度調整装置を設置し、前記測定された温度に基づいて前記区画の温度が一定になるように前記温度調整装置を制御する。

上記（３）の方法によれば、試験対象となる区画に温度調整装置を設置し、これを制御することにより区画の温度を一定に維持できる。これにより、外乱要因である温度変化がフィードフォワード的に抑制されるため、精度のよい気密性評価が可能となる。また状態方程式を解く際にも、状態方程式に含まれる変数パラメータの一つである温度を実質的に定数化できるため、より簡潔な演算で積算漏洩体積の算出が可能となる。

尚、上記方法のように区画に対して試験ガスを加圧供給する場合には、区画内の圧力が適正な試験が可能となる目標圧力になるように流量が設定されるが、温度変化等の外乱があると、区画内の圧力が目標圧力を下回ってしまい正当な評価が困難になってしまう場合が考えられる。しかしながら、上記（３）の方法のように温度調整装置によって温度を安定化することで、このような試験自体が不成立になってしまう事態も、効果的に回避することができる。

（４）本発明の少なくとも１実施形態に係る加圧試験は上記課題を解決するために、一定体積を有する区画に対して試験ガスを供給して気密性を評価するための加圧試験方法であって、前記区画内の圧力が目標圧力に近づくように、前記区画への前記試験ガスの流量を前記区画内の圧力に基づいてフィードバック制御し、所定期間における前記区画の圧力変化及び前記試験ガスの流量に基づいて状態方程式を解くことにより、前記所定期間に前記区画から漏洩する前記試験ガスの積算漏洩体積を算出することで前記気密性を評価する。

上記（４）の方法によれば、試験対象となる区画内の圧力が目標圧力になるように、試験ガスの供給流量が調整される。試験ガスの供給流量は、区画内の圧力を例えばセンサ等によって検知した結果に基づいてフィードバック制御される。これにより、供給ガスの流量を一定に維持している場合には区間内の温度変化等の外乱の影響によって圧力変動が生じ、試験の許容圧力範囲を下回ることによって適正な試験評価が困難になってしまう事態を効果的に回避することができる。

尚、上記（４）の方法においても、上述の（１）の方法と同様に、状態方程式を解くことにより積算漏洩量を算出することにより、温度変化等の外乱の影響が加味された良好な試験結果が得られる。

（５）幾つかの実施形態では上記（４）の方法において、前記積算漏洩体積Ｖ_Ｌは、前記一定体積Ｖ_ｏ、前記所定期間における前記試験ガスの積算供給体積Ｖ_{ｓｕｐｐｌｙ}、前記所定期間における開始時圧力Ｐ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時圧力Ｐ_ｅｎｄ、前記所定期間における開始時温度Ｔ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時温度Ｔ_ｅｎｄ、並びに、基準圧力Ｐ_Ｎ及び基準温度Ｔ_Ｎを用いて、次式

により算出される。

上記（５）の方法によれば、圧力及び温度を変数パラメータとして含む状態方程式に基づいて導かれる定式に基づいて、所定期間における試験ガスの積算漏洩体積を演算的に求めることができる。

（６）幾つかの実施形態では上記（４）又は（５）の方法において、前記圧力を前記区画内の複数箇所でそれぞれ測定し、前記測定された複数の測定値の平均値に基づいて前記圧力変化を求める。

上記（６）の方法によれば、区画内の複数箇所で測定された圧力測定値の平均値に基づいて積算漏洩体積の算出を行うことにより、例えば区画内に圧力勾配が存在するような場合であっても、信頼性のある評価が効果的に得られる。

（７）幾つかの実施形態では上記（６）の方法において、前記試験ガスの流量は、前記複数箇所でそれぞれ測定された圧力のうち最大値及び最小値が、予め規定された許容圧力範囲の上限値及び下限値を逸脱しないように制御される。

上記（７）の方法によれば、区画内の圧力が、加圧試験が適切に実施できる許容圧力範囲に収まるようにフィードバック制御されるため、適正な評価を確実に行うことができる。

（８）幾つかの実施形態では上記（４）から（７）のいずれかの方法において、前記区画に温度調整装置を設置し、前記測定された温度に基づいて前記区画の温度が一定になるように前記温度調整装置を制御する。

上記（８）の方法によれば、試験対象となる区画に温度調整装置を設置し、これを制御することにより区画の温度を一定に維持できる。これにより、外乱要因である温度変化が防止されるため、精度のよい気密性評価が可能となる。また状態方程式を解く際にも、状態方程式に含まれる変数パラメータの一つである温度を実質的に定数化できるため、より簡潔な演算で積算漏洩体積の算出が可能となる。

本発明の少なくとも１実施形態によれば、温度変化等のような外乱の影響を加味した精度のよい気密性評価が可能な加圧試験方法を提供できる。

第１実施形態に係る加圧試験システムの全体構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る加圧試験方法を工程ごとに示すフローチャートである。 図３は第１実施形態の変形例に係る加圧試験システムの全体構成を示す模式図である。 図３の加圧試験システムの制御方法を工程毎にしめすフローチャートである。 第２実施形態に係る加圧試験方法を工程毎に示すフローチャートである。 図５のステップＳ３２における区画内の圧力と試験ガスの積算供給量の経時変化を示すグラフである。 第２実施形態の変形例に係る加圧試験システムの全体構成を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（第１実施形態）
まず本発明の第１実施形態に係る加圧試験方法を実施するために用いられる加圧試験システムの構成について説明する。図１は第１実施形態に係る加圧試験システム１の全体構成を示す模式図である。

加圧試験システム１の試験対象である区画２は、図１に示されるように、周囲を隔壁で囲まれた一室であり、一定体積Ｖ_ｏを有するように構成されている。このような区画２は、例えば原子力発電プラント建屋に設けられた、緊急時対策所、緊急時制御室或いは中央制御室のような、緊急時に周辺環境の影響に関わらず機能を維持すべき区画（対策所や制御室等）であり、高気密性が要求される対象である。

加圧試験システム１は、試験ガス（例えば空気等）を高圧状態で貯留する貯留部４（例えばボンベ等）と、貯留部４を区画２に接続することで貯留部４から試験ガスを供給可能に構成された供給ライン６と、供給ライン６上のうち区画２の外側及び内側にそれぞれ設けられた流量調整弁８及び９と、を備える。流量調整弁８及び９は、それぞれ開度が後述する制御装置１４からの制御信号に基づいて制御可能に構成されているが、本実施形態では説明を簡潔にするために流量調整弁８のみの開度を制御する場合について説明する（無論、流量調整弁９のみの開度を制御してもよいし、流量調整弁８及び９の双方の開度を制御してもよい）。これにより、流量調整弁８の開度に応じて貯留部４から区画２に所定の供給量で試験ガスが供給され、区画２の内部空間は大気圧以上に加圧される。

尚、本実施形態で実施される加圧試験では、このように大気圧以上に加圧された区画２から試験ガスの漏洩度合いに基づいて気密性を評価するため、適正な評価が可能な許容圧力範囲が予め規定されている。許容圧力範囲は、下限圧力値Ｐ_{ｌｏｗｅｒ}（大気圧より高い）及び上限圧力値Ｐ_{ｕｐｐｅｒ}を含み、且つ、後述する目標圧力Ｐ_ｒｅｆが含まれるように規定されるが、具体的には、試験対象の仕様に応じて適切な評価ができるか否かを、例えば実験的、理論的又はシミュレーション的に設定されてもよい。

区画２の内部空間には、区画２内の圧力及び温度を計測するための圧力センサ１０及び温度センサ１２が設置されている。圧力センサ１０は、区画２内の圧力値に対応する電気信号を出力可能な計測デバイスであり、抵抗線式、拡散式、成膜式、静電容量式又は機械式のような各種方式を採用可能である。温度センサ１２は、区画２内の温度に応じた電気信号を出力可能なセンサデバイスであり、抵抗温度センサ、サーミスタ素子、熱電対のような各種方式を採用可能である。圧力センサ１０及び温度センサ１２における測定結果は電気信号として後述の制御装置１４に送られ、各種制御に用いられる。
また供給ライン６の下流側には、供給ライン６を介して区画２に供給される試験ガスの流量を検知するための流量センサ１３が設けられている。

制御装置１４は加圧試験システム１のコントロールユニットであり、例えばコンピュータのような電子演算装置によって構成される。図１では、制御装置１４の内部構成がブロック構成として機能的に示されており、加圧試験システム１の各構成部位の制御を実施する制御部１６と、試験で得られた各種データを解析することにより気密性の評価を行う解析部１８と、を備えている。

続いて上記構成を有する加圧試験システム１によって実施される加圧試験方法について、具体的に説明する。図２は、第１実施形態に係る加圧試験方法を工程ごとに示すフローチャートである。

まず制御装置１４は、予め設定された目標圧力Ｐ_ｒｅｆに対応する一定流量で試験ガスが区画２に供給されるように、流量調整弁８の開度を制御する（ステップＳ１０）。ここで設定される一定流量は、供給ライン６から区画２に試験ガスを供給した場合に、区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達し、その後維持されるような値として選定される。

続いて制御装置１４は、試験ガスを一定流量で区画２に供給しながら圧力センサ１０の測定結果を参照することにより、区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達したか否かを判定する（ステップＳ１１）。区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置１４は所定期間ｔに亘って区画２の圧力及び温度、並びに試験ガスの供給体積を測定する（ステップＳ１２）。
尚、試験ガスの供給体積は、流量センサ１３の計測値に基づいて算出される。

そして制御装置１４（解析部１８）は、所定期間ｔにわたる測定結果から開始時圧力Ｐ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時圧力Ｐ_ｅｎｄ、前記所定期間における開始時温度Ｔ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時温度Ｔ_ｅｎｄを取得し（ステップＳ１３）、所定期間ｔに区画２から漏洩する試験ガスの積算漏洩体積Ｖ_Ｌを次式

により算出する（ステップＳ１４）。ここで、Ｖ_ｏは区画２の体積、Ｖ_{ｓｕｐｐｌｙ}は所定期間ｔに供給ライン６を介して区画２に供給される試験ガスの積算体積（積算供給体積）、並びに、Ｐ_Ｎ及びＴ_Ｎは圧力及び温度をそれぞれ規格化するための基準圧力（１ａｔｍ）及び基準温度（０℃）である。

ここで、（１）式の導出方法について、簡潔に説明する。ボイル・シャルルの法則に基づいて、まず次式

が得られる。積算漏洩体積Ｖ_Ｌは、次式

であることから、これに代入することにより（１）式が得られる。

続いて解析部１８は、ステップＳ１４で算出した積算漏洩体積Ｖ_Ｌ、区画２の体積Ｖ_ｏ、所定期間ｔを用いて、単位時間当たりの漏洩率ＧＤを次式
ＧＤ＝（Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｏ）／ｔ （２）
により算出し（ステップＳ１５）、漏洩率ＧＤに基づいて区画２の気密性を評価する（ステップＳ１６）。

尚、上記ステップＳ１６では漏洩率ＧＤに基づいて気密性を評価する場合を例示しているが、ステップＳ１４で算出された積算漏洩体積Ｖ_Ｌを直接用いて気密性の評価を行ってもよいし、積算漏洩体積Ｖ_Ｌを体積Ｖ_ｏで割り算することにより単位時間当たりの漏洩率に換算して気密性評価に用いてもよい。

このように第１実施形態では、試験対象となる区画２に対して一定流量で試験ガスを加圧供給することにより、区画２内の圧力Ｐは目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達する。その後、所定期間ｔに亘って温度及び圧力、並びに試験ガスの供給量を測定し、その測定結果に基づいて状態方程式を解くことにより、試験ガスの積算漏洩体積が求められる。このような気密性評価は、圧力及び温度等をパラメータとして含む状態方程式に基づいて求められるため、温度変化等の外乱の影響が加味されており、信頼性に優れた試験結果が得られる。

ここで図３は第１実施形態の変形例に係る加圧試験システムの全体構成を示す模式図である。この変形例は、区画２の内部空間に設置された温度調整装置２０を更に備える点で、上記実施形態と構造的に相違している。温度調整装置２０は、例えば不図示の電源によって動作可能な加熱器又は冷熱器であり、温度センサ１２の測定結果に基づいて制御装置１４により制御可能に構成されている。

図４は図３の加圧試験システムの制御方法を工程毎にしめすフローチャートである。
まず制御装置１４は、上記ステップＳ１０と同様に、予め設定された目標圧力Ｐ_ｒｅｆに対応する一定流量で試験ガスが区画２に供給されるように、流量調整弁８の開度を制御する（ステップＳ２０）。

続いて制御装置１４は、温度センサ１２の測定結果に基づいて、区画２の温度が一定になるように温度調整装置２０を制御する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１における制御内容を詳しく説明すると、本変形例では試験中の区画２内の温度について目標温度、及び、許容温度範囲を予め設定しておく。許容温度範囲は目標温度を中心とした下限温度値及び上限温度値によって規定される。温度センサ１２の測定結果が温度下限値より低い場合、制御装置１４は区画２内の雰囲気が加熱されるように温度調整装置２０を制御することで、目標温度に近づくように区画２内を昇温する。一方、温度センサ１２の測定結果が温度上限値より高い場合、制御装置１４は区画２内の雰囲気が冷却されるように温度調整装置２０を制御することで、目標温度に近づくように区画２内を冷却する。このように温度調整装置２０を温度センサ１２の測定結果に基づいてフィードバック的に制御することより、区画２の温度が目標温度を中心とした許容温度範囲内に収束され、安定化する。

続いて制御装置１４は、試験ガスを一定流量で区画２に供給しながら圧力センサ１０の測定結果を参照することにより、区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達したか否かを判定し（ステップＳ２２）、区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、以下、上記ステップＳ１２以降と同様の制御を行う（ステップＳ２３−Ｓ２７）。

このように本変形例によれば、試験対象となる区画２に温度調整装置２０を設置し、これを制御することにより区画２の温度を一定に維持できる。これにより、外乱要因である温度変化がフィードフォワード的に抑制されるため、精度のよい気密性評価が可能となる。また状態方程式を解く際にも、状態方程式に含まれる変数パラメータの一つである温度を実質的に定数化できるため、より簡潔な演算で積算漏洩体積の算出が可能となる。

（第２実施形態）
続いて第２実施形態に係る加圧試験システムについて説明する。第２実施形態に係る加圧試験システムは、上述の第１実施形態と構造的に同様の構成（図１）を有する一方で、以下説明するように、その制御内容に相違点を有する。
尚、以下の説明では上述の実施形態と対応する構成については共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は適宜省略することとする。

図５は第２実施形態に係る加圧試験方法を工程ごとに示すフローチャートである。
まず制御装置１４は、上述のステップＳ１０及びＳ１１と同様に、予め設定された目標圧力Ｐ_ｒｅｆに対応する一定流量で試験ガスが区画２に供給されるように、流量調整弁８の開度を制御し（ステップＳ３０）、試験ガスを一定流量で区画２に供給しながら圧力センサ１０の測定結果を参照することにより、区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達したか否かを判定する（ステップＳ３１）。

区画２内の圧力が目標圧力Ｐ_ｒｅｆに到達すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御装置１４は、圧力センサ１０の測定結果に基づいて、区画２内の圧力が目標圧力に近づくように、区画２への試験ガスの流量のフィードバック制御を開始する（ステップＳ３２）。このフィードバック制御の内容を具体的に説明すると、制御装置１４は、目標圧力Ｐ_ｒｅｆを中心とした許容圧力範囲を規定する圧力下限値Ｐ１及び圧力上限値Ｐ２を設定し（Ｐ１＜Ｐ_ｒｅｆ＜Ｐ２）、圧力Ｐが圧力下限値Ｐ１より低くなった場合、流量調整弁８の開度を大きくすることにより供給ガス流量を徐々に増加させ、その後、目標圧力Ｐ_ｒｅｆに達した状態の供給ガス量で固定する。一方、圧力Ｐが圧力上限値Ｐ２より高くなった場合、流量調整弁８の開度を少なくすることにより供給ガス流量を徐々に減少させ、その後、目標圧力Ｐ_ｒｅｆに達した状態の供給ガス量で開度を固定する。

ここで図６は図５のステップＳ３２における区画２内の圧力と試験ガスの積算供給量の経時変化を示すグラフである。図６に示されるように、フィードバック制御によって流量調整弁８の開度が制御されることにより、試験ガスの単位時間あたりの流量は可変となり（仮に第１実施形態のように流量が一定に固定される場合、試験ガスの積算供給量の特性は完全なリニア関数となる）、その結果、区画２内の圧力は一定に維持されている。

そしてステップＳ３３以降の処理では、制御装置１４は所定期間ｔに亘って区画２の圧力及び温度、並びに試験ガスの供給体積を測定し、上記ステップＳ１２以降と同様の制御を行う（ステップＳ３３−Ｓ３７）。これにより本実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、状態方程式を解くことにより積算漏洩量を算出することにより、温度変化等の外乱の影響が加味された良好な試験結果が得られる。そして特に本実施形態では、試験対象となる区画２内の圧力が目標圧力になるように、試験ガスの供給流量がフィードバック的に制御されることにより、第１実施形態のように試験ガスの流量を一定に固定している場合のように、区間２内の温度変化等の外乱の影響によって圧力変動が生じ、試験の許容圧力範囲を下回ることによって適正な試験評価が困難になってしまう事態を、効果的に回避することができる。

また第２実施形態においても、上記第１実施形態の変形例（図３を参照）のように、区画２内に温度調整装置２０を設置し、温度センサ１２の測定結果に基づいて区画２の温度が一定になるように温度調整装置２０を制御してもよい。この場合、外乱要因である温度変化が防止されるため、より精度のよい気密性評価が可能となる。また状態方程式を解く際にも、状態方程式に含まれる変数パラメータの一つである温度を実質的に定数化できるため、より簡潔な演算で積算漏洩体積の算出が可能となる。

ここで図７は第２実施形態の変形例に係る加圧試験システムの全体構成を示す模式図である。この変形例では、加圧試験システム１は区画２の内部空間に複数の圧力センサ１０を備える点で異なっている。
尚、以下の説明では上述の実施形態と対応する構成については共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は適宜省略することとする。

複数の圧力センサ１０はそれぞれ制御装置１４に電気的に接続されており、制御装置１４は各センサの測定値を取得することにより、各種制御に利用可能に構成されている。ここでｎ個（ｎは２以上の自然数）の圧力センサ１０があるとすると、制御装置１４はステップＳ３４で開始時圧力Ｐ_{ｓｔａｒｔ}及び終了時圧力Ｐ_ｅｎｄを取得する際に、各圧力センサ１０の測定値Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎを用いて、次式

により求められる平均値で代用する。すなわち、ステップＳ３５における積算漏洩体積は次式

より求められることとなる。

このように本変形例では、区画２内の複数箇所で測定された圧力測定値の平均値に基づいて積算漏洩体積の算出を行うことにより、例えば区画２内に圧力勾配が存在するような場合であっても、信頼性のある評価が効果的に得られる。

尚、複数の圧力センサ１０の区画２内における配置は任意であってよいが、例えば区画２の内部空間に広く分布するように配置されることで、区画２内に圧力勾配がある場合であっても信頼性のある気密評価ができるようにしてもよい。また区画２内のうち圧力勾配が生じやすい箇所が予め判明している場合には、当該箇所に圧力センサ１０が配置されるようにレイアウトを構成してもよい。

また本変形例ではステップＳ３２のフィードバック制御において、制御装置１４は区画２内の複数箇所に設置された圧力センサ１０でそれぞれ測定された圧力から、最大圧力値及び最小圧力値を特定し、最大圧力値及び最小圧力値が、予め規定された許容圧力範囲の上限値及び下限値を逸脱しないように制御してもよい。この場合、区画２内の圧力が、加圧試験が適切に実施できる許容圧力範囲に収まるようにフィードバック制御されるため、適正な評価を確実に行うことができる。

また上述したように複数の圧力センサ１０が設けられている場合に倣って、温度センサ１２もまた区画２内に複数設けてもよい。この場合も同様に、複数の温度センサ１２から取得した計測値を平均化したものに基づいて積算漏洩体積の算出を行うことで、例えば区画２内に温度勾配が存在するような場合であっても、信頼性のある評価が効果的に得られる。

以上説明したように本発明の幾つかの実施形態によれば、温度変化等のような外乱の影響を加味した精度のよい気密性評価が可能な加圧試験方法を提供できる。

１ 加圧試験システム
２ 区画
４ 貯留部
６ 供給ライン
８，９ 流量調整弁
１０ 圧力センサ
１２ 温度センサ
１４ 制御装置
１６ 制御部
１８ 解析部
２０ 温度調整装置

Claims (6)

1. 一定体積を有する区画に対して試験ガスを加圧供給することにより前記区画の気密性を評価するための加圧試験方法であって、
   前記区画の目標圧力に対応する一定流量で前記試験ガスを供給し、
   前記区画が目標圧力に到達した後、所定期間に亘って前記区画の圧力及び温度、並びに前記試験ガスの供給体積を測定し、
   前記測定された温度及び圧力、並びに前記試験ガスの供給体積に基づいて状態方程式を解くことにより、前記所定期間に前記区画から漏洩する前記試験ガスの積算漏洩体積を算出することで前記気密性を評価し、
   前記積算漏洩体積Ｖ _Ｌ は、前記一定体積Ｖ _ｏ 、前記所定期間における前記試験ガスの積算供給体積Ｖ _{ｓｕｐｐｌｙ} 、前記所定期間における開始時圧力Ｐ _{ｓｔａｒｔ} 及び終了時圧力Ｐ _ｅｎｄ 、前記所定期間における開始時温度Ｔ _{ｓｔａｒｔ} 及び終了時温度Ｔ _ｅｎｄ 、並びに、基準圧力Ｐ _Ｎ 及び基準温度Ｔ _Ｎ を用いて、次式
   

   

   により算出されることを特徴とする加圧試験方法。
2. 前記区画に温度調整装置を設置し、
   前記測定された温度に基づいて前記区画の温度が一定になるように前記温度調整装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の加圧試験方法。
3. 一定体積を有する区画に対して試験ガスを供給して気密性を評価するための加圧試験方法であって、
   前記区画内の圧力が目標圧力に近づくように、前記区画への前記試験ガスの流量を前記区画内の圧力に基づいてフィードバック制御し、
   所定期間における前記区画の圧力変化及び前記試験ガスの流量に基づいて状態方程式を解くことにより、前記所定期間に前記区画から漏洩する前記試験ガスの積算漏洩体積を算出することで前記気密性を評価し、
   前記積算漏洩体積Ｖ _Ｌ は、前記一定体積Ｖ _ｏ 、前記所定期間における前記試験ガスの積算供給体積Ｖ _{ｓｕｐｐｌｙ} 、前記所定期間における開始時圧力Ｐ _{ｓｔａｒｔ} 及び終了時圧力Ｐ _ｅｎｄ 、前記所定期間における開始時温度Ｔ _{ｓｔａｒｔ} 及び終了時温度Ｔ _ｅｎｄ 、並びに、基準圧力Ｐ _Ｎ 及び基準温度Ｔ _Ｎ を用いて、次式
   

   

   により算出されることを特徴とする加圧試験方法。
4. 前記圧力を前記区画内の複数箇所でそれぞれ測定し、前記測定された複数の測定値の平均値に基づいて前記圧力変化を求めることを特徴とする請求項３に記載の加圧試験方法。
5. 前記試験ガスの流量は、前記複数箇所でそれぞれ測定された圧力のうち最大値及び最小値が、予め規定された許容圧力範囲の上限値及び下限値を逸脱しないように制御されることを特徴とする請求項４に記載の加圧試験方法。
6. 前記区画に温度調整装置を設置し、
   前記測定された温度に基づいて前記区画の温度が一定になるように前記温度調整装置を制御することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の加圧試験方法。

Images