JPH0157728B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ この発明は例えばガス器具或は各種の気密構造
を必要とする器具のように実用状態において流体
と接するため漏れがあつてはならないか、或は漏
れ量が規定の範囲内であるか否かを検査する漏洩
検査装置に関し、特に被検査物の温度が各被検査
物毎に大きく異なる場合でもその温度変化に伴な
う検測誤差を自動的に修正し、正しい検査を自動
的に行なうことができる温度補償機能を持つ漏洩
検査装置を提供しようとするものである。

＜発明の背景＞ 漏洩検査装置は大別して次の二通りの方式があ
る。その１つは被検査物に正又は負圧を与え、一
定時間後における圧力の変化を検測し、その変化
量が規定の範囲内にあるか否かを見て良否を判定
する方式と、 その二は被検査物に対して同等の形状を持つ基
準タンクを設け基準タンクと被検査物との間の圧
力差が一定時間後にどの程度変化するかを見て被
検査物の良否を判定する方式とがある。

この発明はこれら何れの方式の漏洩検査装置に
も適用できる温度補償機構を提供するものであ
る。

＜従来技術の説明＞ 第１図は従来の温度補償機能を有する漏洩検査
装置の構成を示すブロツク図である。図中１１１
は空気圧源又は排気装置のような正圧又は負圧を
発生する流体圧発生装置を示す。流体圧発生装置
１１１の出力側には流管１１０が接続され、流管
１１０は調圧弁１１２及び電磁弁１１４を介して
電磁弁１１４の出口側で分岐管路１１８，１１９
に二分される。尚調圧弁１１２の出口と電磁弁１
１４の入口との間には検査圧を設定指示する圧力
計１１３が接続されている。

分岐管路１１８には遮断弁１１６が接続され、
遮断弁１１６の出口側に漏れを検査すべき被検査
物１２０を接続する機構が設けられる。分岐管路
１１８の端部に設けた機構により被検査物１２０
が順次接続されて漏れ検査が可能な構成となつて
いる。一方、分岐管路１１９には遮断弁１１７を
接続し、遮断弁１１７の出口側に基準タンク１２
１が接続されている。遮断弁１１６及び１１７の
出口側において分岐管路１１８及び１１９の間に
差圧検出器１２２が取り付けられている。

差圧検出器１２２の出力信号は増幅器１３１と
温度補償回路１３０を介して良否判定手段１３２
に与えられる。良否判定手段１３２において基準
信号設定器１３３の出力基準値と比較し良否を判
定する。１３４はその判定結果を表示する表示器
を示す。

温度補償回路１３０には被検査物１２０と基準
タンク１２１の表面温度の差に対応した信号が与
えられ、その温度差信号により圧力検測値を補正
する。つまり被検査物１２０と基準タンク１２１
に温度センサ１３５ａ及び１３５ｂを取付け、温
度センサ１３５ａ，１３５ｂにより被検査物１２
０と基準タンク１２１の表面温度を測定する。温
度検出信号を差動増幅器１３６に与え、差動増幅
器１３６の出力に被検査物１２０と基準タンク１
２１の表面温度の差に対応した信号１３７を得
る。この温度差信号１３７を温度補償回路１３０
に与え、圧力検測信号の値を温度差信号１３７に
よつて補正し、良否判定手段１３２において被検
査物１２０の温度のバラツキによる誤差に基ずい
て誤つた判定が下されないようにしている。

＜第１図の動作説明＞ 被検査物１２０を分岐管路１１８の端部に取り
付け、分岐管路１１９には漏れのない基準タンク
１２１を取り付けて電磁弁１１４を閉状態とし、
調圧弁１１２を開いて圧力計１１３によつて流体
圧発生手段１１１から与えられる流体圧が所定の
値となるように調整する。次に遮断弁１１６及び
１１７を開状態とし、電磁弁１１４を開状態にし
て設定された一定圧の流体（空気）を分岐管路１
１８，１１９を通じてそれぞれ被検査物１２０及
び基準タンク１２１に供給する。この状態を第２
図Ａに示すように加圧又は排気区間とし、その時
間をT1で表わす。

遮断弁１１６及び１１７に開にしてから、一定
時間T1が経過して被検査物１２０及び基準タン
ク１２１内の圧力が安定した後に遮断弁１１６及
び１１７を閉状態にする。更に所定の時間T2（こ
の時間T2を平衡時間と称す）後に差圧検出器１
２２に接続された自動零補正式増幅器１３１に零
補正信号１３８が与えられ、増幅器１３１の出力
を予め零の状態に設定すると共に、この零設定時
点から一定時間T3後に増幅器１３１の出力信号
の読取りが行われる。零設定時点から読取りを行
うまでの時間T3を検測時間と称する。増幅器１
３１を零点設定したとき、増幅器１３１の感度は
高感度の状態に切替えられる。よつて増幅器１３
１の出力を読取る状態では差圧検出器１２２の検
出信号を大きく拡大して読取るようにしている。

遮断弁１１６，１１７を開に制御し圧力を与え
る期間T1と、遮断弁１１６，１１７を閉じて圧
力を安定させる期間T2と、増幅器１３１を零設
定してから読取りを行うまでの検測時間T3を通
して一検測サイクルと称する。この期間T1，
T2，T3の切替はシーケンスコントローラ１３９
によつて行われる。

被検査物１２０の気密が完全で漏れが存在しな
い状態では増幅器１３１からの出力信号は一定検
測時間において理想的には零となる。被検査物１
２０に漏れが存在すると、その内部の圧力が正圧
の場合はその正圧が漸次減少し、負圧の場合は圧
力が漸次増加する出力信号が得られ、一定検測時
間内の出力信号は負又は正の漏れ量にほゞ比例し
た値となる。こゝで被検査物１２０が完全に漏れ
が無いものであつても差圧検出器１２２には差圧
が発生する。この差圧は例えばT1，T2，T3の時
間を経過するに伴なつて被検査物１２０内の温度
変化によつて圧力変化が生じたり、或は被検査物
１２０と分岐管路１１８とを接続する部分のわず
かな漏れ等によつて発生する検測誤差である。こ
こでは主に温度変化によつて生じる誤差を補償す
る点について説明する。

増幅器１３１の出力信号は温度補償回路１３０
を通じて良否判定手段１３２に与えられる。また
基準信号設定器１３３からは基準信号が供給さ
れ、検測信号が基準信号を越えたか否かにより、
良品もしくは不良品を示す良否判定信号を出力
し、表示器１３５に良否を表示する。

＜従来技術の欠点＞ 従来の温度補償方式は被検査物１２０と基準タ
ンク１２１の表面温度の差に応じた補正信号１３
７を得る。この補正信号１３７によつて検測信号
を補償している。第３図を用いて被検査物１２０
と基準タンク１２１との間の温度差と圧力検測値
との間の関係について説明する。

第３図において横軸Ｔは被検査物１２０と基準
タンク１２１との間の温度差（基準タンク１２１
の温度が一定であるものとすると温度差Ｔは被検
査物１２０の温度に対応する）、縦軸△Ptは温度
差Ｔの存在に伴なつて発生する圧力検測値の誤差
値を表わす。温度差Ｔによつて発生する圧力検測
値の誤差値△Ptは理論的には第３図に示す直線
３０１のように一次式で表わされる。誤差値△
Ptが直線３０１（△Pt＝Ａ＋BT）で示すように
常に一定の傾斜Ｂと、一定の零点Ａを持つもので
あれば従来の補償方法でも充分に対応できる。

然し乍ら実際には第３図に点線３０２で示すよ
うに非直線特性を持ち、然も周囲温度或は温度セ
ンサ１３５ａ，１３５ｂの接触状態の変化等が原
因して曲線３０２は上下にドリフトするのが一般
的である。曲線３０２の傾斜値等がドリフトする
ことから従来は差動増幅器１３６の利得及びゼロ
点等を手動によりしばしば修正しなければならな
い欠点がある。このため検査装置に調整用員が付
添つていなければならないため人手を要し、また
調整用員も熟練が要求され取扱いが面倒である。

また特に検査工程の前に高温洗浄或は溶接工程
等が有る場合には被検査物１２０の温度は各被検
査物毎にバラツキが大きくなる。従つて被検査物
１２０の温度のバラツキに伴なつて生じる誤差値
は大きな値になることが多く、この点で温度補償
は重要な要素となる。

＜発明の目的＞ この発明は人手を全く必要とすることなく完全
に自動化された温度補償機能を持つ漏洩検査装置
を提供しようとするものである。

＜発明の概要＞ この発明では複数の記憶領域を持つメモリを設
ける。このメモリの各記憶領域には被検査物の温
度値によつて仕分けされた圧力検測値（検測誤差
値）を収納し、各温度値によつて仕分けされた圧
力検測値の過去複数個の平均値を算出し、この平
均値によつて現在検査中の検測値を補償するよう
に構成する。

よつてこの発明によれば、メモリの各記憶領域
には検測中に得られた最新の検測値が各温度値毎
に予め決められた個数つまり各記憶領域の記憶容
量によつて決まる個数分だけ蓄えられているから
第３図に示した温度補償曲線３０２がわずかづつ
変化してもその変化はメモリに新たに書込まれる
検測誤差値をわずかづつ変化させる。よつて温度
補償曲線３０２が上又は下にドリフトしてもこの
変動に追従して各記憶領域から得られる補償値も
変化し、自動的に補償値を修正することができ
る。よつて漏洩検査装置の温度補償を完全に自動
化することができる。

＜発明の実施例＞ 第４図にこの発明の一実施例を示す。第４図に
おいて第１図と対応する部分には同一符号を付し
てその重複説明は省略するが、この発明において
は被検査物１２０の温度をＡ―Ｄ変換器４０１に
よりＡ―Ｄ変換し、被検査物１２０の温度値（こ
の例では基準タンク１２１との温度差）に対応し
たデイジタル信号４０２に変換する。このデイジ
タル信号４０２によつてメモリ４０３をアクセス
する。メモリ４０３は複数の記憶領域Ａ，Ｂ，Ｃ
……Ｎを有し、温度値に対応したデイジタル信号
４０２によつてこれら複数の記憶領域Ａ〜Ｎの何
れか一つを選択する。選択された記憶領域から圧
力検測誤差データを取出し平均値算出手段４０４
によりその平均値を算出し、その平均値により検
測値を補正手段１３０において補正し良否判定手
段１３２により良否を判定する。

こゝで検測誤差値のメモリ４０３への取込み方
法について詳しく説明する。温度センサ１３５
ａ，１３５ｂの温度差を差動増幅器１３６により
取り出す。差動増幅器１３６から取出された温度
差信号をＡ―Ｄ変換器４０１に供給し、デイジタ
ル信号４０２に変換する。このときＡ―Ｄ変換の
分解能を例えば１℃に設定すると温度差信号は１
℃の間隔でデイジタル信号に変換される。温度差
０℃のときメモリ４０３の記憶領域Ａを選択し、
温度差１℃のとき記憶領域Ｂを選択し、温度差２
℃のとき記憶領域Ｃを選択し、……温度差Ｎ℃の
とき記憶領域Ｎを選択する。このようにデイジタ
ル信号４０２によつてメモリ４０３の記憶領域を
選択制御する。この選択制御は例えばCPUを含
むマイクロコンピユータ４００によつて行なわれ
る。

各記憶領域Ａ〜Ｎにはそれぞれ例えば20〜30点
の記憶アドレスを有し、この記憶アドレスに差圧
検出器１２２で検出した圧力検測値を順次圧力検
測誤差値として取込む。

つまり圧力検測値は差圧検出器１２２によつて
検出され増幅器１３１を通じてＡ―Ｄ変換器４０
５に供給し、圧力検測値をデイジタル信号４０６
に変換する。このデイジタル信号４０６は補正手
段１３０と、マイクロコンピユータ４００に供給
する。マイクロコンピユータ４００では先に説明
したようにそのとき検査される被検査体１２０と
基準タンク１２１との温度差に応じてメモリ４０
３の記憶領域を選択し、その記憶領域に圧力検測
値を圧力検測誤差値として取込む。各記憶領域に
取込まれる各圧力検測誤差値は各記憶領域の先頭
番地に書き込まれる。そして既に書込まれていた
圧力検測誤差値は順次アドレスを１つずつシフト
される。

このように被検査物１２０の温度に応じて仕分
けされてメモリ４０３に取込まれた圧力検測誤差
値は次の被検査物１２０を検査する際にその被検
査物の温度に対応した記憶領域のデータを読出
し、そのデータの平均値を平均値算出手段４０４
により算出し、算出された平均値を補正値として
温度補償回路１３０に与え、圧力検測値を補正す
る。温度補償回路１３０において補正した補正済
データ４０７は良否判定手段１３２に供給され、
良否判定手段１３２において基準信号設定器１３
３から与えられる基準信号４０８と比較し、基準
信号４０８より小さい値であれば良信号４０９
が、また基準信号４０８より大きければ不良信号
４１０が出力され、その状態を表示器１３５に表
示する。

こゝで不良信号４１０が出力された場合はその
ときＡ―Ｄ変換器４０５からマイクロコンピータ
４００に供給されている圧力検測値はメモリ４０
３に書込まないようにしている。配線４１１はそ
の書込禁止をマイクロコンピユータ４００に伝送
するための伝送路を示す。

メモリ４０３にはサンプル数設定器４１２が付
設される。このサンプル数設定器４１２によりメ
モリ４０３の各記憶領域Ａ〜Ｎに取込んだデータ
の中から何個のデータを取出して平均値を得るか
を設定することができるようにしている。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、この発明によれば各検測
毎に被検測物１２０の温度（基準タンク１２１の
温度との差）を検出し、温度毎に圧力検測値を検
測誤差値としてメモリ４０３に取込み、一つの検
測値を取込む毎に古い検測値を押し出すようにし
このようにして蓄えられた検測誤差値を平均して
補正値を得るように構成したから、第５図に示す
ように温度補正曲線３０２が上又は下にわずかづ
つ変化しても、メモリ４０３に取込まれる検測誤
差値もその変化に追従して変化する。よつて温度
補正曲線３０２が変動しても自動的に補正値が修
正され常に正しい温度補償を行なうことができ
る。

＜検測開始時に関する説明＞ 上述ではメモリ４０３の各記憶領域Ａ〜Ｎに各
温度に対応した圧力検測誤差値が既に取込まれて
いるものとして説明したが、設置してから検測を
開始する時点ではメモリ４０３に検測誤差値が全
く存在しない。このような状態から検測を開始す
るには次のように動作する。

メモリ４０３に圧力検測誤差値が全く存在しな
い場合には温度補正回路１３０に供給する補正値
はゼロである。このため検測開始の立上り時点で
は被検査物１２０は予め良品を用意する。尚、特
に良品を用意しなくとも一般に製品の不良発生率
は低い。よつて通常の製造ラインを流れる製品を
そのまゝ検測しても各製品はほゞ良品として見る
ことができる。

よつてメモリ４０３に圧力検測誤差値が各温度
毎に蓄積されていなくとも良品として検測してよ
い。第１被検査物の温度が第６図に示すように
Taであつたとする。温度Taの被検査物によつて
発生する圧力検測値を圧力検測誤差値△Paとし
てメモリ４０３の記憶領域に取込む。第２被検査
物が第１被検査物の温度Taと同じであればその
圧力検測値は先の記憶領域に取込む。然し乍ら第
２被検査物の温度TbがTa≠Tbであつた場合に
はその圧力検測値△Pbを誤差値として温度Tbに
対応する記憶領域に取込む。

このように温度が異なる圧力検測誤差値△Pa，
△Pbが取込まれると、その後は次式によりTa，
Tb以外の温度に対する圧力検測誤差値をマイク
ロコンピユータ４００により推定演算して算出す
る。

△Pt＝Ａ＋BTt (1) Ａ＝△Pa−BTa (2) Ｂ＝△Pb−△Pa／Tb−Ta (3) この演算式により上記実測温度Ta，Tb以外の
温度の第１回目の誤差値として各温度の記憶領域
に取込む。これと共に演算によつて得られた誤差
値により圧力検測値を補正して良否判定手段１３
２に補正済データとして供給する。

この推定演算は各温度に対して第１回目だけに
適用し、各温度の記憶領域Ａ〜Ｎの各先頭番地に
全て誤差値が取込まれると、その後はこの取込ま
れた誤差値を補正値として用い、その後に実測し
た圧力検測値を順次誤差値として各記憶領域に加
入して記憶する。各記憶領域Ａ〜Ｎに２個以上の
データが記憶されるとその後の検測に関しては各
記憶領域Ａ〜Ｎのデータの平均値を補正値として
用いる。

以上説明したようにこの発明によれば各温度毎
に圧力検測誤差値を仕分けしてメモリ４０３に取
込み、各温度毎に仕分けして取込んだ検測誤差値
を平均して補正値として利用するよう構成したか
ら温度補償曲線３０２がドリフトしてもそのドリ
フトに追従して補正値が変化する。よつて自動的
に温度補償曲線を修正するから入手を全く使うこ
となく温度補償することができ検査工程を完全に
自動化することができる。

尚、上述では差圧検出形の漏洩検査装置にこの
発明を適用した場合を説明したが、単一の圧力検
出器によつて被検査物に与えられる正又は負の圧
力変化を検測する方式の漏洩検査装置にもこの発
明を適用できる。この方式の漏洩検査装置に適用
する場合は温度センサ１３５ｂは周囲温度を測定
し、周囲温度と被検査物１２０との間の温度差に
よりメモリ４０３の記憶領域Ａ〜Ｎを選択するよ
うに構成すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温度補正機能を持つ漏洩検査装
置を説明するためのブロツク図、第２図はその検
測動作の順序を説明するためのグラフ、第３図は
漏洩検査における温度補正持性を説明するための
グラフ、第４図はこの発明の一実施例を説明する
ためのブロツク図、第５図はこの発明による装置
の温度補償特性の補償動作を説明するためのグラ
フ、第６図は推定演算動作を説明するためのグラ
フを示す。 １２２…圧力検測手段を構成する差圧検出器、
１３２…良否判定手段、１３５ａ，１３５ｂ…温
度センサ、４００…マイクロコンピユータ、４０
１，４０５…Ａ―Ｄ変換器、４０３…圧力検測誤
差値を記憶するメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ 被検査物に与えられた正又は負の流体圧
   の一定時間内の変化を検出する圧力検測手段
   と、 Ｂ この圧力検測手段から得られる圧力検測値を
   デイジタル信号に変換するＡ―Ｄ変換器と、 Ｃ 上記被検査物の表面温度と基準温度との差を
   検出する温度差検出手段と、 Ｄ この温度差検出手段で検出した温度差に応じ
   て記憶領域が指定され、その指定された記憶領
   域に上記Ａ―Ｄ変換手段から出力される圧力検
   測値を一定サンプル数分だけ記憶すると共にそ
   の記憶領域に収納されている圧力検測値を読出
   すメモリと、 Ｅ このデータメモリから読出される各温度差と
   対応付けされた圧力検測値の平均値を求める演
   算手段と、 Ｆ この演算手段で得られた平均値を上記圧力検
   測手段から出力される圧力検測値に補正値とし
   て加える補正手段と、 Ｇ この補正手段で補正された補正済データと設
   定値とを比較し被検査物の良否を判定する良否
   判定手段と、 から成る温度補償機能を有する漏洩検査装置。