JPH0523705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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つているか否
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、検体を他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
ー内も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
がつて、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、検出工程に入つ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、これに伴つ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
があつた。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つ
て不利であつた。

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（特開昭63−121000号公報参照）として
出願し、昭和61年11月14日に特願昭61−269818号
（特開昭63−125900号公報参照）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］ 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ものを使用してい
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。こ
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つた。

この発明は上述従来の技術の問題点に鑑みてな
されたものであり、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］ この発明は上記目的を達成するためになされた
もので、その要旨は、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、(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、検体の初期圧力を維持する
初期圧力維持工程と、検体と大気を一時的に連通
させることにより検体の圧力を初期圧力から上記
テスト圧力に急速に変化せしめるテスト圧力導入
工程からなり、又、マスターには１サイクルを通
じて及びその次のサイクルに移行する間も上記テ
スト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］ 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。したがつて、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］ 以下、この発明の一実施例を第１図から第３図
までの図面に従つて説明する。

第１図はテスト圧力に正圧を用いた場合のリー
クテストの概略フラーダイヤフグムであり、図中
二点鎖線で囲んだ部分はリークテスト装置のハウ
ジングに内蔵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
〜SV₆のタイムチヤートを示しており、各電磁弁
はこのタイムチヤートに従つて電気的に自動制御
されている。尚、電磁弁SV₁，SV₂は常時閉の三
方電磁弁であり、SV₃〜SV₅は常時開の二方電磁
弁であり、SV₆は常時閉の二方電磁弁であつて、
第１図は初期圧力導入工程における各弁の開閉状
態を示している。

初めに、リークテストのフローダイヤグラムに
ついて説明する。第１図において符号１は架圧空
気源であり、加圧空気源１は第一レギユレータ２
及び第二レギユレータ３の一次側に接続されてい
る。第一レギユレータ２の二次側圧力はリークテ
ストの初期圧力P₀に設定されており、第二レギ
ユレータ３の二次側圧力は初期圧力P₁に設定さ
れている。尚、初期圧力P₀はテスト圧力Ptより
も大きい。

上記第一レギユレータ２の二次側は電磁弁SV₁
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の供給ポートに接続され、
電磁弁SV₁の排気ポートは第二レギユレータ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SV₃の供給ポートに接続されており、
その途中に圧力スイツチ４の検出部が設置されて
いる。電磁弁SV₃の出力ポートは電磁弁SV₆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、第二レギユレータ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SV₄，SV₅の各供給ポートに接続され
ている。電磁弁SV₄の出力ポートは電磁弁SV₆の
供給ポートに接続されるとともに、圧力センサ６
の一方のポートに接続されている。又、電磁弁
SV₅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の他方のポートに接続されて
いる。圧力センサ６はダイヤフラム（図示しな
い）を内蔵しており、上記両ポートを介してダイ
ヤフラムを挾んで両側の圧力室に圧力を導入し、
差圧によるダイヤフ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図のタイムチヤートと、第３図の検
体５の圧力推移グラフに従つて、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）から構成されてお
り、初期圧力導入工程時間T₁、テスト圧力導入
工程時間T₂、テスト圧力平衡工程時間T₃、平衡
工程時間T₄、検出工程時間T₅、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ツチ（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つており、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、第一レギユレータ２に
より初期圧力P₀に減圧された加圧空気が電磁弁
SV₁，SV₂，SV₃を通つて検体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P₀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P₀に維持
される。これと並行して、第二レギユレータ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を通つてマスター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、圧力スイツチ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P₀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になつて検
体５の圧力がテスト圧力Pt以上になつたことが
確認されるとリークテストが続行されるようにな
つており、万一Ｈ接点がONにならなかつた場合
にはリークテストは次工程へ進行しないようにな
つている。

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SV₁の供給ポートが閉塞され
るとともに、電磁弁SV₁の出力ポートと排気ポー
トが接続される。その結果、初期圧力P₀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と第二レギユレータ３が接続されて、初期圧力
P₀とテスト圧力Ptの差圧ΔPに相当する加圧空気
が第二レギユレータ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P₀を
付与し、その後に圧力を急速に下げていつて検体
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P₀に至
るまで上昇し、初期圧力P₀を維持している時間
Tbの間に下がる。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
SV₅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SV₃が
閉状態となり、電磁弁SV₆が開状態となる。その
結果、検体５が第二レギユレータ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SV₅は開状態にな
つており、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の終了とともに、電磁弁
SV₄，SV₅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と両レギユレータ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。したがつて、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と第二レギユレータ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は供給ポートが閉塞され
るとともに出力ポートと排気ポートが接続され、
電磁弁SV₃〜SV₅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SV₃，
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
レギユレータ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
ける各電磁弁の開閉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ユレータ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
Ptが付与される。

そして、検体５の交換後にスタートスイツチを
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、一度マ
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じること
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
とにより行つてもよい。

上述実施例においては初期圧力P₀の設定を第
一レギユレータ２により行つている。一般にレギ
ユ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つて徐々に流路を閉じてい
く。その結果、検体５の圧力が初期圧力P₀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P₀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、第一レギユレー
タ２の代わりに圧力スイツチと遮断弁を使用して
もよい。即ち、圧力スイツチにより検体５の圧力
が初期圧力P₀に達したことを検出して、この圧
力スイツ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に接続したまま行つているが、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、
チツソガス、水、油等であつてもよい。

［発明の効果］ 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。したがつて、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、
マスターも外気温と同じにすることができる。し
たがつて、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ヤート、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、P₀……初期圧力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、検体の初期圧力を維持する初期圧力維持工程
   と、検体と大気を一時的に連通させることにより
   検体の圧力を初期圧力から上記テスト圧力に急速
   に変化せしめるテスト圧力導入工程からなり、
   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上記テスト圧力を付与し続
   けることを特徴とするリークテスト方法。