JPH01269028A - リークテスト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、容器等の密閉性を調べるリークテスト方法
に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、密閉性が要求される容器等の場合には、品質管
理の上から製造工程の途中の段階で或は製品完成後にお
いて、その容器等が所望の密閉度を有しているか否かを
確認するためのリークテストが行なわれる。

このリークテストには差圧チエツク方式といわれるもの
がある。これは、検査対象となる検体と、予め漏れが全
く又は殆どないことが確認されているマスターと称され
る基準物に所定の正圧又は負圧を付与し、検体、とマス
ター間の差圧の程度により、密閉度が許容範囲内に収ま
っているか否かを判断する方法であり、微少な漏れも高
感度に検出できる利点から広く採用されている。

上記従来の差圧チエツク方式のリークテストの場合には
、１サイクル中に、検体及びマスターにテスト圧力を付
与する圧力導入工程と、検体とマスター間の差圧を圧力
センサ等で検知する検出工程と、検体を池の検体に交換
等するために検体内を検体の外の大気圧と同圧にすると
ともにマスター内ら大気圧と同圧にする同圧工程とを有
している。

上記圧力導入工程において検体とマスターにテスト圧力
を付与した直後は、テスト圧力が正圧の場合には検体及
びマスター内の温度が外気温よりも上昇し、テスト圧力
が負圧の場合には検体及びマスター内の温度が外気温よ
りも降下する。したがって、テスト圧力を付与した直後
に検体及びマスターを圧力源から遮断して検出工程に移
行すると、検出工程に入ってから検体及びマスター内の
温度が外気温と平衡になるべく自然に変化していくので
、これに伴って検体及びマスター内の圧力が自然に降下
又は上昇してしまう、このようなテスト条件下では、所
期のテスト圧力に設定できないという点と、検体の圧力
変動には本来のリークによる圧力変動以外に上記自然的
な変化が含まれていて正確な差圧が検知できないという
点で問題があった。これに対処するに、検体及びマスタ
ー内の温度が自然に外気温と平衡するまでテスト圧力を
付加し続ける方法もあるが、これではリークテストの１
サイクルに長時間を要するようになって不利であった。

そこで、この出願人は短時間のうちに検体及びマスター
をテスト圧力に設定し、これを維持する方法を案出し、
昭和６１年１１月７日に特願昭６１−２６３６７１号と
して出願し、昭和６１年１１月１４日に特願昭６１−２
６９８１８号として出願している。これらに開示した差
圧チエツク方式のリークテスト方法の場合には、圧力導
入工程を初期圧力導入工程とテスト圧力導入工程とから
構成して、初めに初期圧力導入工程において、検体及び
マスターにテスト圧力と同符号で且つテスト圧力よりも
絶対値の大きい圧力（以下、初期圧力と称す。）を付与
し、次にテスト圧力導入工程において、検体及びマスタ
ーから圧力を逃がしてこれらを初期圧力からテスト圧力
に積極的に変化させる。この方法を採用すると、検体内
の温度が自然的推移以上の速さで外気温と平衡状態に達
するようになり、短時間で所望のテスト圧力に設定する
ことができる。

［発明が解決しようとする課題１ ところが、上記リークテスト方法の場合、検体は当然の
ことながらサイクルが変わる毎に順次交換するが、マス
ターはサイクルが繰り返されても交換することなく継続
して同じらのを使用している。

その結果、検体内は上述のように外気温と平衡させるこ
とができたものの、マスターの方は上記方法を採用して
も同じものを加圧、減圧しているため、何回かサイクル
を繰り返していると経時的にマスターの温度が外気温よ
りも上昇又は降下していき、所定の平衡温度に達するよ
うになるにの状態で次の検出工程に移ると、検体内とマ
スター内の温度条件が相違するため、検体とマスター間
の差圧に測定誤差を生じ、正確な差圧を検知することが
できず、リークテストの信頼性を低下させるという問題
があった。

この発明は上述従来の技術の問題点に鑑みてなされたち
のであり、その目的とするところは、リークテストの時
間短縮と検出精度の向上を図ることができるリークテス
ト方法を提供しようとするところにある。

［課題を解決するための手段１ この発明は上記目的を達成するためになされたもので、
その要響は、リークテストの１サイクル中に、（ア）検
体にテスト圧力を付与する圧力導入工程、（イ）検体と
マスター間の差圧を検知する検出工程、（つ）検体を検
体の外の圧力と同圧にする同圧工程の三工程を具備し、
検体は１サイクル毎に交換し、マスターはサイクルの繰
り返しに拘わらず継続して同じものを使用し、検出工程
における検体とマスター間の差圧の程度により検体の密
閉性を判断するリークテスト方法において、上記圧力導
入工程が、検体にテスト圧力と同符号で且つテスト圧力
よりも゛絶対値の大きい初期圧力を付与する初期圧力導
入工程と、検体の圧力を検体の外へ逃がして検体を初期
圧力からテスト圧力に積極的に変化せしめるテスト圧力
導入工程の二工程からなり、又、マスターには１サイク
ルを通じて及び次のサイクルに移行する間も一定の圧力
を付与し続けることを特徴とするリークテスト方法にあ
る。

［作用１ 圧力導入工程を初期圧力導入工程とテスト圧力導入工程
の二工程から構成したことにより、検体内の温度を自然
的推移以上の速さで外気温と平衡させることができ、検
体を短時間で所望のテスト圧力に設定することができる
。

又、マスターに１サイクルを通して一定の圧力を付与し
、サイクルとサイクルの間も同一圧力を付与し続けるこ
とによりマスター内の圧力変動を無くしているので、マ
スターも外気温と同じにすることができる。したがって
、検体とマスターの温度条件が同一になり、正確な差圧
を検知することができる。

［実施例１ 以下、この発明の一実施例を第１図から第３図までの図
面に従って説明する。

第１図はテスト圧力に正圧を用いた場合のリークテスト
の概略フローダイヤグラムであり、図中二点鎖線で囲ん
だ部分はリークテスト装置のハウジングに内ｍされた部
分を示している。又、第２図はリークテスト１サイクル
における電磁弁Ｓｖ１〜ＳＶ、のタイムチャートを示し
ており、各電磁弁はこのタイムチャートに従って電気的
に自動制御されている。尚、電磁弁ｓｖ、、ｓｖ２は常
時閉の三方電磁弁であり、Ｓｖ、〜ＳＶ、は常時開の三
方電磁弁であり、Ｓｖ６は常時閉の三方電磁弁であって
、第１図は初期圧力導入工程における答弁の開閉状態を
示している。

初めに、リークテストの７０−ダイヤグラムについて説
明する。第１図において符号１は加圧空気源であり、加
圧空気源１は第一レギュレータ２及び第二レギュレータ
３の一次側に接続されている。第一レギュレータ２の二
次側圧力はリークテストの初期圧力Ｐｏに設定されてお
り、第二レギュレータ３の二次側圧力は初期圧力Ｐｔに
設定されている。尚、初期圧力Ｐｏはテスト圧力ｐｔよ
りら大きい。

上記第一レギュレータ２の二次側は電磁弁Ｓ■１の供給
ポートに接続されており、電磁弁Ｓｖ１の出力ポートは
電磁弁ＳＶ２の供給ボートに接続され、電磁弁ＳＶ１の
排気ポートは第二レギュレータ３の二次側に接続されて
いる。電磁弁Ｓｖ２の出力ポートは電磁弁ＳＶ、の供給
ポートに接続されており、その途中に圧力スイッチ４の
検出部が設置されている。電磁弁Ｓｖ、の出力ポートは
電磁弁Ｓ　Ｖ　ｉの出力ポートに接続されるとともに、
図示しない接続口を介して検体５に接続されている。

一方、第二レギュレータ３の二次側は上述の如く電磁弁
ＳＶ１の排気ポートに接続されるとともに、電磁弁ｓｖ
、、ｓｖ、の各供給ポートに接続されている。電磁弁Ｓ
ｖ、の出力ポートは電磁弁ＳＶ、の供給ポートに接続さ
れるとともに、圧力センサ６の一方のボートに接続され
ている。又、電磁弁ＳＶ、の出力ポートはマスター７に
接続されるとともに、圧力センサ６の他方のボートに接
続されている。圧力センサ６はダイヤプラム（図示しな
い）を内蔵しており、上記両ボートを介してダイヤプラ
ムを挾んで両側の圧力室に圧力を導入し、差圧によるダ
イヤプラムの変形を電磁的に検出するものである。この
圧力センサ６は差動増幅器８を介して差圧計９に接続さ
れている。又、上記マスター７は所定形状、所定寸法に
形成されており、必ずしも検体５と同形状、同寸法のも
のに限るものではないが、予め漏れが全くないか或は殆
どないことが確認されたものが使用されている。

次に、第２図のタイムチャートと、第３図の検体５の圧
力推移グラフに従って、各工程における検体５の圧力の
状態を説明する。

リークテストの１サイクルは、初期圧力導入工程及びテ
スト圧力導入工程からなる圧力導入工程と、テスト圧力
平衡工程と、平衡工程と、検出工程と、排気工程（同圧
工程）から構成される装置初期圧力導入工程時間Ｔ１、
テスト圧力導入工程時開Ｔ２、テスト圧力平衡工程時間
Ｔ１、平衡工程時開Ｔ、、検出工程時間Ｔ２、排気工程
時間Ｔ６はタイマー（図示しない）により設定されてい
る。

リークテスト装置のスタートスイッチ（図示しない）を
入れると、リークテスト装置は初期圧力導入工程から開
始するようになっており、その時の各電磁弁の開閉状態
は前述の如く第１図に示す通りである。

初期圧力導入工程では、第一レギュレータ２により初期
圧力ＰＯに減圧された加圧空気が電磁弁ＳＶ、、ＳＶ２
、ＳＶ、を通って検体５に供給される。その結果、検体
５の圧力が徐々に上昇してテスト圧力Ｐｔを越え、テス
ト開始からＴａ時間経過後に初期圧力Ｐｏに達する。そ
して、タイマーの残り時間Ｔｂの間、検体５の圧力が初
期圧力ＰＯに維持される。これと並行して、第二レギュ
レータ３によりテスト圧力Ｐｔに減圧された加圧空気が
電磁弁ＳＶ５を通ってマスター７に供給され、マスター
７の圧力はテスト圧力Ｐｔと平衡になる。

尚、圧力スイッチ４のＨ接点（Ｈｉｇｈ接点）はテスト
圧力Ｐｔよりも大きく、且つ初期圧力ＰＯよりも僅かに
小さく設定されており、上記初期圧力導入工程において
、このＨ接点がＯＮになって検体５の圧力がテスト圧力
Ｐｔ以上になったことが確認されるとリークテストが続
行されるようになっており、万−Ｈ接点がＯＮにならな
かった場合にはリークテストは次工程へ進行しないよう
になってし）る。

初期圧力導入工程の終了後、テスト圧力導入工程へ移行
し、電磁弁Ｓ■１の供給ボートが閉塞されるとともに、
電磁弁ＳＶ１の出力ボートと排気ボートが接続される。

その結果、初期圧力ＰＯの加圧空気が検体５に供給され
なくなるとともに、検体５と第二レギュレータ３が接続
されて、初期圧力Ｐｏとテスト圧力Ｐｔの差圧ΔＰに相
当する加圧空気が第二レギュレータ３から外に放出され
、検体５の圧力がテスト圧力Ｐｔまで下がる。そして、
テスト圧力導入工程時間Ｔ２の経過後、テスト圧力平衡
工程へ移行する。

上述したように、初め検体５に初期圧力Ｐｏを付与し、
その後に圧力を急速に下げていって検体５をテスト圧力
Ｐｔにすることにより、加圧により昇温した検体５内を
自然的推移以上の速さで短時間のうちに外気温と平衡さ
せることができるとともに、テスト圧力を迅速に所望の
圧力値Ｐｔに設定することができる。その理由は次のよ
うに推定される。初期圧力導入工程において、検体５内
の空気温度は加圧開始直後から初期圧力Ｐｏに至るまで
上昇し、初期圧力Ｐｏを維持している時間Ｔｂの開に下
がる。しかし、この時間Ｔｂは短いので外気温に平衡す
るまでには下がらない、そして、テスト圧力導入工程で
加圧空気が急速に放出され、これにより検体５内の空気
温度が低下して外気温と平衡する。その後は検体５内に
温度変化がないので圧力が安定する。

尚、上記テスト圧力導入工程においても電磁弁Ｓ　Ｖ　
、は開状態であり、マスター７の圧力に変動はなくテス
ト圧力Ｐｔに維持される。

テスト圧力平衡工程においては、電磁弁ＳＶ。

が閉状態となり、電磁弁Ｓ■６が開状態となる。

その結果、検体５が第二レギュレータ３の二次側に接続
され、検体５の圧力はテスト圧力Ｐｔに維持される。尚
、この工程でも電磁弁ＳＶ、は開状態になっており、マ
スター７の圧力に変動はなくテスト圧力Ｐ【に維持され
る。

テスト圧力平衡工程の終了とともに、電磁弁ＳＶ１、Ｓ
Ｖ、が閉状態に切替わり、平衡工程に移行する。その結
果、検体５と両レギュレータ２，３の二次側とは遮断さ
れ、検体５への加圧空気の供給が停止される。したがっ
て、検体５に漏れ欠陥がなければ平衡工程の間も検体５
の圧力はテスト圧力Ｐｔに維持され、検体５に漏れ欠陥
があれば平衡工程の間に検体５の圧力は徐々に低下して
いく、一方、マスター７と第二レギュレータ３の二次側
も遮断されるが、マスター７には漏れが全く或は殆どな
いので、平衡工程の間もマスター７の圧力はテスト圧力
Ｐｔに維持される。

上記平衡工程の終了後に検出工程へ移行する。

検出工程における各電磁弁の開閉状態は上記平衡工程と
全く同じである。検出工程において、検体５の圧力とマ
スター７の圧力との差圧が圧力センサ６により検出され
、差圧計９に表示される。即ち、検体５に漏れ欠陥がな
ければ差圧計９には零が表示され、検体５に漏れ欠陥が
あれば漏れの大きさに応じた数値が差圧計９に表示され
る。そして、この数値が許容範囲内にあれば、検体５は
所定の密閉度を有していることが確認される。

検出工程が終了すると排気工程に移行する。排気工程で
は、電磁弁ＳＶ２は供給ボートが閉塞されるとともに出
力ボートと排気ポートが接続され、電磁弁ＳＶ、〜ＳＶ
５が開状態になり、電磁弁ＳＶ６が閉状態になる。その
結果、検体５は電磁弁ＳＶ、、ＳＶ２を介して外気に接
続され、検体５の圧力は外気圧と同圧になる。一方、マ
スター７は再び第二レギュレータ３の二次側に接続され
、マスター７の圧力はテスト圧力Ｐｔを維持する。

以上でリークテストの１サイクルが終了し、リークテス
ト装置は待機状態になる。待機状態における各電磁弁の
開開状態は排気工程と全く同じである。この待機状態の
時に検体５を次の検体５に交換する。マスター７は交換
せず、次サイクルにおいても継続して使用する。又、マ
スター７は待機状態においても第二レギュレータ３の二
次側に接続されているので、その内部にはテスト圧力Ｐ
Ｌが付与される。

そして、検体５の交換後にスタートスイッチを入れると
、再び上述同様にリークテストの１サイクルが進行する
。

このリークテスト方法では、前述したように検体５内の
温度を自然的推移以上の速さで積極的に外気温と平衡さ
せるようにしているので、リークテスト１サイクルの所
要時間が短縮される。

又、このリークテスト方法では、リークテストの１サイ
クルの初めから終わりまで、及びサイクルとサイクルの
間においても、マスター７には常にテスト圧力Ｐｔが付
与されていて、圧力変動を起こさないようにされている
。そのため、−度マスター７の温度を外気温と平衡させ
ると、それ以後は常に外気温と同一温度に維持すること
ができる。一方、各サイクルの検出工程において検体５
の温度も外気温と同一にされているので、検体５とマス
ター７の温度条件が同一になり、従来のような温度条件
の相違による測定誤差を生ずることがない、しかも、平
衡工程開始時において、検体５とマスター７の両方の圧
力条件を正確にテスト圧力Ｐｔに設定することができる
ので、測定精度が向上する。

マスター７を外気温に平衡させる方法は種々考えられる
。例えば、リークテストの１サイクル目において、テス
ト圧力平衡工程の時間を通常よりも長くしてもよいし、
或は、各工程時間は変えず、１サイクル目を予備工程と
して、１サイクル目と２サイクル目の間の待機時間を十
分に取ることにより行ってもよい。

上述実施例においては初期圧力Ｐｏの設定を第一レギュ
レータ２により行っている。一般にレギュレータはその
性質上、二次側圧力が設定圧力に接近するのにしたがっ
て徐々に流路な閉じていく。

その結果、検体５の圧力が初期圧力Ｐｏに接近すればす
る程、圧力上昇速度が低下するので、初期圧力Ｐｏに達
するまでに時間がかかる。そこで、この時間を短縮する
ために、第一レギュレータ２の代わりに圧力スイッチと
遮断弁を使用してもよい、即ち、圧力スイッチにより検
体５の圧力が初期圧力Ｐｏに達したことを検出して、こ
の圧力スイッチからの指令により上記遮断弁を閉じて加
圧空気源１と検体５を遮断する。

又、上述実施例のテスト圧力導入工程及びテスト圧力平
衡工程においては、検体５を加圧空気源１に接続したま
ま行っているが、これらの工程において検体５と加圧空
気源１を完全に遮断して、別に設けた弁から圧力を逃が
すことにより、検体の圧力をテスト圧力Ｐｔに変化させ
るようにしてもよい。

上述実施例においてはテスト圧力Ｐｔを正圧としている
が、これを負圧としてもよい、その場合の同圧工程は排
気工程ではなく、外気を検体内に導入する吸気工程とな
る。

又、圧力伝達媒体は空気に限るものではなく、チッソガ
ス、水、油等であってもよい。

［発明の効果１ 以上説明したように、この発明は、以下に記載される優
れた効果を奏する。

圧力導入工程を初期圧力導入工程とテスト圧力導入工程
の二工程から構成したことにより、検体内の温度を迅速
に外気温と平衡させることができるとともに、検体を短
時間で所望のテスト圧力に設定することができる。した
がって、リークテストの時間短縮を図ることができる。

又、マスターの圧力変動を無くしているので、マスター
ら外気温と同じにすることかで忽る。したがって、検体
とマスターの温度条件が同一になり、正確な差圧を検知
することができ、検出精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までの図面はこの発明の一実施例を示
すものであり、第１図は概略フローダイヤグラム、第２
図は電磁弁のタイムチャート、第３図は検体の圧力推移
グラフである。 ５・・・検体、　７・・・マスター、 ｐｔ・・・テスト圧力、　ＰＯ・・・初期圧力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リークテストの１サイクル中に、（ア）検体にテスト圧
   力を付与する圧力導入工程、（イ）検体とマスター間の
   差圧を検知する検出工程、（ウ）検体を検体の外の圧力
   と同圧にする同圧工程の三工程を具備し、検体は１サイ
   クル毎に交換し、マスターはサイクルの繰り返しに拘わ
   らず継続して同じものを使用し、検出工程における検体
   とマスター間の差圧の程度により検体の密閉性を判断す
   るリークテスト方法において、上記圧力導入工程が、検
   体にテスト圧力と同符号で且つテスト圧力よりも絶対値
   の大きい初期圧力を付与する初期圧力導入工程と、検体
   の圧力を検体の外へ逃がして検体を初期圧力からテスト
   圧力に積極的に変化せしめるテスト圧力導入工程の二工
   程からなり、又、マスターには１サイクルを通じて及び
   次のサイクルに移行する間も一定の圧力を付与し続ける
   ことを特徴とするリークテスト方法。