JPH06300655A - 気密性試験方法 - Google Patents
気密性試験方法Info
- Publication number
- JPH06300655A JPH06300655A JP9160493A JP9160493A JPH06300655A JP H06300655 A JPH06300655 A JP H06300655A JP 9160493 A JP9160493 A JP 9160493A JP 9160493 A JP9160493 A JP 9160493A JP H06300655 A JPH06300655 A JP H06300655A
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- Japan
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- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被試験体に外部から圧縮空気等の供給が不要
で、且つ被試験体の大きさに制限されずに、高精度で欠
陥位置を特定できる気密性試験方法を提供する。 【構成】 被試験体６を脱気した高温液体２の中にいれ
て内圧を高めることによって欠陥箇所から内部気体を気
泡として漏出させ、気泡が被試験体６の欠陥部から離脱
するときに放出される音響エネルギーを、被試験体６の
表面に接触または近接して設置した複数のＡＥセンサー
７で検出し、ＡＥ信号を処理することによって欠陥位置
を標定する。
で、且つ被試験体の大きさに制限されずに、高精度で欠
陥位置を特定できる気密性試験方法を提供する。 【構成】 被試験体６を脱気した高温液体２の中にいれ
て内圧を高めることによって欠陥箇所から内部気体を気
泡として漏出させ、気泡が被試験体６の欠陥部から離脱
するときに放出される音響エネルギーを、被試験体６の
表面に接触または近接して設置した複数のＡＥセンサー
７で検出し、ＡＥ信号を処理することによって欠陥位置
を標定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気密性を要求される供試
品の微小な気体漏れを測定する気密性試験方法に関す
る。
品の微小な気体漏れを測定する気密性試験方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、気密性試験方法としては用途、目
的によって種々の方法が提案されており、その一つに、
被試験体に圧縮空気等を供給して、該被試験体を水槽内
に浸漬し、欠陥部から気泡が漏出するのを直接肉眼で視
認する方法がある。しかし、この方法は人の注意力に頼
るという不確実性があると共に、必ず人が見ていなくて
はならないという作業効率の低さがあり、さらに被試験
体によっては、圧縮空気等を供給するための開口部を検
査のために設けなければならないという問題がある。
的によって種々の方法が提案されており、その一つに、
被試験体に圧縮空気等を供給して、該被試験体を水槽内
に浸漬し、欠陥部から気泡が漏出するのを直接肉眼で視
認する方法がある。しかし、この方法は人の注意力に頼
るという不確実性があると共に、必ず人が見ていなくて
はならないという作業効率の低さがあり、さらに被試験
体によっては、圧縮空気等を供給するための開口部を検
査のために設けなければならないという問題がある。
【０００３】そこで、特公昭５７−５４８３２公報に
は、気体封止の半導体部品を高温液体中に浸漬し内圧を
高めることによって欠陥部から気泡として漏出させ、こ
の漏出した気泡を集め、集めた泡を光学的に検出する方
法が開示されている。この方法は前記問題点を解決する
ものであるが、欠陥位置を特定できないという欠点、お
よび被試験体が大形の場合には高温液体中に浸漬しても
内圧の上昇が非常に緩やかとなるため、気泡の漏出は間
欠的となり、気泡がロート状の収集体に滞留して光検出
部になかなか到達しない恐れや、また大形であるために
気泡の収集範囲も広範となって収集が困難になるという
欠点がある。
は、気体封止の半導体部品を高温液体中に浸漬し内圧を
高めることによって欠陥部から気泡として漏出させ、こ
の漏出した気泡を集め、集めた泡を光学的に検出する方
法が開示されている。この方法は前記問題点を解決する
ものであるが、欠陥位置を特定できないという欠点、お
よび被試験体が大形の場合には高温液体中に浸漬しても
内圧の上昇が非常に緩やかとなるため、気泡の漏出は間
欠的となり、気泡がロート状の収集体に滞留して光検出
部になかなか到達しない恐れや、また大形であるために
気泡の収集範囲も広範となって収集が困難になるという
欠点がある。
【０００４】さらに、特公平３−１００４３０公報に
は、欠陥部から液体中へ浸入した気体が気泡となって移
動し、液面に達した時の破裂音をマイクロホンを用いて
音響的に検出する方法が開示されており、この方法によ
れば前記公示例のように気泡を収集する必要がなく大形
の被試験体にも適用できる利点があるが、高精度で欠陥
位置を特定することは不可能である。つまり（該特許公
報には記載されていないが）、マイクロフォンを複数配
置し、破裂音の各マイクロフォンへの到達時刻を計測す
ることによって破裂音の発生位置を特定することはでき
ても、気泡の液面への到達経路が不明なため、概略の欠
陥位置を検知できるに過ぎないからである。
は、欠陥部から液体中へ浸入した気体が気泡となって移
動し、液面に達した時の破裂音をマイクロホンを用いて
音響的に検出する方法が開示されており、この方法によ
れば前記公示例のように気泡を収集する必要がなく大形
の被試験体にも適用できる利点があるが、高精度で欠陥
位置を特定することは不可能である。つまり（該特許公
報には記載されていないが）、マイクロフォンを複数配
置し、破裂音の各マイクロフォンへの到達時刻を計測す
ることによって破裂音の発生位置を特定することはでき
ても、気泡の液面への到達経路が不明なため、概略の欠
陥位置を検知できるに過ぎないからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑みてなされたもので、外部から圧縮空気等
の供給が不要で、且つ被試験体の大きさに制限されず
に、高精度で欠陥位置を特定できる気密性試験方法の提
供を目的とする。
の問題点に鑑みてなされたもので、外部から圧縮空気等
の供給が不要で、且つ被試験体の大きさに制限されず
に、高精度で欠陥位置を特定できる気密性試験方法の提
供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、被試験体を脱気した高温液体中に浸漬して内
圧を高めることにより欠陥箇所から内部気体を漏出させ
ることと、気泡が被試験体の欠陥部から離れるときに放
出される音響エネルギーを被試験体の表面または近接し
て設置した複数のＡＥセンサーで検出することと、検出
したＡＥ信号を処理することによって欠陥位置を標定す
ることを特徴とする気密性試験方法にある。なお、高温
液体としては、試験温度で沸騰しないこと、被試験体に
腐食などの影響を与えないこと、また有害な蒸気を出さ
ないこと等が必要である。
するため、被試験体を脱気した高温液体中に浸漬して内
圧を高めることにより欠陥箇所から内部気体を漏出させ
ることと、気泡が被試験体の欠陥部から離れるときに放
出される音響エネルギーを被試験体の表面または近接し
て設置した複数のＡＥセンサーで検出することと、検出
したＡＥ信号を処理することによって欠陥位置を標定す
ることを特徴とする気密性試験方法にある。なお、高温
液体としては、試験温度で沸騰しないこと、被試験体に
腐食などの影響を与えないこと、また有害な蒸気を出さ
ないこと等が必要である。
【０００７】
【作用】本発明を図面に基づき詳細に説明する。図１に
おいて、脱気した高温液体を供給する装置１から高温液
体２をバルブ３および管路４を経由して液槽５に一定液
位まで入れた後、被試験体６を液槽内に入れる。この被
試験体６は周囲の高温液体２によって加熱されるため、
被試験体６内の気体は内圧が高くなり欠陥部から気泡と
して漏出される。そして、気泡が被試験体６から離脱す
る際に放出される音響エネルギーを被試験体６の表面に
接触または近接して設置した複数のＡＥセンサー７Ａ、
７Ｂ、７Ｃ・・・で検出する。この検出信号はプリアン
プ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、・・・で増幅された後、演算処理
装置９に加えられ、位置標定演算が行われ、その結果が
表示装置１０に表示される。なお、ヒーター１１は液体
を高温化するためのもの、真空ポンプ１２は脱気用、ヒ
ーター１３は被試験体６の浸積によって液槽５内の高温
液体２の温度が低下するのを補償するためのものであ
る。
おいて、脱気した高温液体を供給する装置１から高温液
体２をバルブ３および管路４を経由して液槽５に一定液
位まで入れた後、被試験体６を液槽内に入れる。この被
試験体６は周囲の高温液体２によって加熱されるため、
被試験体６内の気体は内圧が高くなり欠陥部から気泡と
して漏出される。そして、気泡が被試験体６から離脱す
る際に放出される音響エネルギーを被試験体６の表面に
接触または近接して設置した複数のＡＥセンサー７Ａ、
７Ｂ、７Ｃ・・・で検出する。この検出信号はプリアン
プ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、・・・で増幅された後、演算処理
装置９に加えられ、位置標定演算が行われ、その結果が
表示装置１０に表示される。なお、ヒーター１１は液体
を高温化するためのもの、真空ポンプ１２は脱気用、ヒ
ーター１３は被試験体６の浸積によって液槽５内の高温
液体２の温度が低下するのを補償するためのものであ
る。
【０００８】次に、本発明の欠陥位置標定方法について
図２および図３を使用して説明する。図２（ａ）は気泡
の生成から消滅までの過程を示す模式図である。時刻ｔ
0 で被試験体６の欠陥部２１から内部気体が漏をしはじ
め、時刻ｔ1 で生成した気泡２２は浮力によって被試験
体から離れ、液体中を移動し、時刻ｔ2 で液面に達して
破裂する。本発明者の実験結果にり前記過程でＡＥセン
サー７の出力波形は図２（ｂ）となり、時刻ｔ1 でバス
ト波形Ｐ1 、時刻ｔ2 でバースト波形Ｐ2 が検出され、
バースト波形気泡２２が被試験体６から離れるときに放
出される音響エネルギー、またバースト波形Ｐ2 は気泡
２２が液面に達して破裂したときに放出される音響エネ
ギーをＡＥセンサー７が検出したものであることがわか
った。前述したように、バースト波形Ｐ2 で欠陥位置標
定を行うと、正確な標定は不可能であるた、本発明では
バースト波形Ｐ1 、即ち気泡が被試験体の欠陥部から離
れる時検出されるＡＥを用いて位置標定を行う。
図２および図３を使用して説明する。図２（ａ）は気泡
の生成から消滅までの過程を示す模式図である。時刻ｔ
0 で被試験体６の欠陥部２１から内部気体が漏をしはじ
め、時刻ｔ1 で生成した気泡２２は浮力によって被試験
体から離れ、液体中を移動し、時刻ｔ2 で液面に達して
破裂する。本発明者の実験結果にり前記過程でＡＥセン
サー７の出力波形は図２（ｂ）となり、時刻ｔ1 でバス
ト波形Ｐ1 、時刻ｔ2 でバースト波形Ｐ2 が検出され、
バースト波形気泡２２が被試験体６から離れるときに放
出される音響エネルギー、またバースト波形Ｐ2 は気泡
２２が液面に達して破裂したときに放出される音響エネ
ギーをＡＥセンサー７が検出したものであることがわか
った。前述したように、バースト波形Ｐ2 で欠陥位置標
定を行うと、正確な標定は不可能であるた、本発明では
バースト波形Ｐ1 、即ち気泡が被試験体の欠陥部から離
れる時検出されるＡＥを用いて位置標定を行う。
【０００９】図３は位置標定方法を示す原理説明図で、
被試験体６の表面に４個のＡＥセンサー７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄを所定の位置に配置し、欠陥部２１が図の×印
に存在して気泡が発生した場合、上記ＡＥセンサーの出
力は図示のようになる。図１の演算処理装置９はこれら
の出力波形から図３に示したバースト波Ｐ1A、Ｐ1B、Ｐ
1C、Ｐ1Dの到達時間差△Ｔ1 、△Ｔ2 を演算し、これら
の演算結果に予め入力されているＡＥ波の音を乗じて欠
陥位置の座標（Ｘ、Ｙ）を標定し、表示装置１０は標定
位置をＣＲＴ画面の被試験体６の展開図上にマークする
とともに座標数値を表示する。なお、演算処理装置９
は、バースト波Ｐ2 の到達時間差による位置標定を防ぐ
た、バースト波Ｐ1 が発生後、所定時間Ｔの範囲内にバ
ースト波があった場合位置標定を行わないような判定機
能を有している。所定時間Ｔは各ＡＥセンサー毎に異な
り各ＡＥセンサー近傍から液面までの距離を気泡が移動
する時間よりも少し大きな値としている。
被試験体６の表面に４個のＡＥセンサー７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄを所定の位置に配置し、欠陥部２１が図の×印
に存在して気泡が発生した場合、上記ＡＥセンサーの出
力は図示のようになる。図１の演算処理装置９はこれら
の出力波形から図３に示したバースト波Ｐ1A、Ｐ1B、Ｐ
1C、Ｐ1Dの到達時間差△Ｔ1 、△Ｔ2 を演算し、これら
の演算結果に予め入力されているＡＥ波の音を乗じて欠
陥位置の座標（Ｘ、Ｙ）を標定し、表示装置１０は標定
位置をＣＲＴ画面の被試験体６の展開図上にマークする
とともに座標数値を表示する。なお、演算処理装置９
は、バースト波Ｐ2 の到達時間差による位置標定を防ぐ
た、バースト波Ｐ1 が発生後、所定時間Ｔの範囲内にバ
ースト波があった場合位置標定を行わないような判定機
能を有している。所定時間Ｔは各ＡＥセンサー毎に異な
り各ＡＥセンサー近傍から液面までの距離を気泡が移動
する時間よりも少し大きな値としている。
【００１０】
【実施例】図１に示した装置構成により、被試験体とし
て縦６００ｍｍ、横８００ｍｍ、高さ１００ｍｍのステ
ンレス製ボックスを、合計２４個のＡＥセンサーによ
り、水密性試験を行ったところ、３カ所に欠陥があるこ
とがわかり、位置標定結果を参考に被試験体６を詳しく
観察したところ、標定位置の直近に直径０．５ｍｍ程度
のピンホールが見つかった。本実施例では、基礎的なデ
ータを採るため、被試験体６の内部温度を熱電対で測定
したところ、約８０゜Ｃの液体中に沈めた場合に初期の
温度上昇率は約２゜Ｃ／ｍｉｎで３カ所の欠陥部から約
５秒毎に気泡が発生していることがＡＥ計測結果からわ
かった。この結果から気泡の発生は間欠的であり、気泡
が被試験体の欠陥部から離れる時に放出されるＡＥと気
泡が液面に達して破裂する時に放出されるＡＥを十分判
別でき、本発明の気泡が欠陥部から離れる時のＡＥによ
る欠陥位置の標定が有効であることが確認された。
て縦６００ｍｍ、横８００ｍｍ、高さ１００ｍｍのステ
ンレス製ボックスを、合計２４個のＡＥセンサーによ
り、水密性試験を行ったところ、３カ所に欠陥があるこ
とがわかり、位置標定結果を参考に被試験体６を詳しく
観察したところ、標定位置の直近に直径０．５ｍｍ程度
のピンホールが見つかった。本実施例では、基礎的なデ
ータを採るため、被試験体６の内部温度を熱電対で測定
したところ、約８０゜Ｃの液体中に沈めた場合に初期の
温度上昇率は約２゜Ｃ／ｍｉｎで３カ所の欠陥部から約
５秒毎に気泡が発生していることがＡＥ計測結果からわ
かった。この結果から気泡の発生は間欠的であり、気泡
が被試験体の欠陥部から離れる時に放出されるＡＥと気
泡が液面に達して破裂する時に放出されるＡＥを十分判
別でき、本発明の気泡が欠陥部から離れる時のＡＥによ
る欠陥位置の標定が有効であることが確認された。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、被試
験体を高温液体中に浸漬し、内部気体が欠陥部より気泡
として漏出し、気泡が欠陥部から離れる時の音響エネル
ギーを複数のＡＥセンサーで検出して欠陥部の位置標定
を行うように構成したので、内圧の上昇が遅い大形の被
試験体に対しても、短時間でその密閉性を検査可能とな
るとともに、欠陥位置を自動的に高い精度で特定でき
る。そのため欠陥部の補修が可能となり経済的な効果は
大きい。
験体を高温液体中に浸漬し、内部気体が欠陥部より気泡
として漏出し、気泡が欠陥部から離れる時の音響エネル
ギーを複数のＡＥセンサーで検出して欠陥部の位置標定
を行うように構成したので、内圧の上昇が遅い大形の被
試験体に対しても、短時間でその密閉性を検査可能とな
るとともに、欠陥位置を自動的に高い精度で特定でき
る。そのため欠陥部の補修が可能となり経済的な効果は
大きい。
【図１】本発明の方法を実施する装置の一例を示す装置
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明における気泡の発生から消滅までの過程
を示す模式図と同過程にともなって検出されるＡＥ信号
の波形図である。
を示す模式図と同過程にともなって検出されるＡＥ信号
の波形図である。
【図３】本発明における欠陥位置標定の原理説明図であ
る。
る。
１ 高温液体供給装置 ２ 高温液体 ３ バルブ ４ 管路 ５ 液槽 ６ 被試験体 ７ ＡＥセンサー ８ プリアンプ ９ 演算処理装置 １０ 表示装置 １１ ヒーター １２ 真空ポンプ １３ ヒーター ２１ 欠陥部 ２２ 気泡
Claims (1)
- 【請求項１】 被試験体を脱気した高温液体中に入れて
内圧を高めることによって欠陥箇所から内部気体を気泡
として漏出させ、該気泡が被試験体の欠陥箇所から離脱
するときに放出される音響エネルギーを、被試験体の表
面に接触または近接して設置した複数のＡＥセンサーで
検出し、ＡＥ信号を処理することによって欠陥位置を標
定することを特徴とする気密性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160493A JPH06300655A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 気密性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160493A JPH06300655A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 気密性試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300655A true JPH06300655A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14031173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9160493A Withdrawn JPH06300655A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 気密性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488084C1 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Способ измерения негерметичности изделий |
| CN103808467A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-05-21 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 汽轮机机械飞锤激光密封焊焊缝检验的方法 |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP9160493A patent/JPH06300655A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488084C1 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Способ измерения негерметичности изделий |
| CN103808467A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-05-21 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 汽轮机机械飞锤激光密封焊焊缝检验的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |