JPH06323944A - 気密検査方法及びその装置 - Google Patents

気密検査方法及びその装置

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JPH06323944A
JPH06323944A JP10914393A JP10914393A JPH06323944A JP H06323944 A JPH06323944 A JP H06323944A JP 10914393 A JP10914393 A JP 10914393A JP 10914393 A JP10914393 A JP 10914393A JP H06323944 A JPH06323944 A JP H06323944A
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JP
Japan
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gas
detector
infrared absorption
infrared
measurement
Prior art date
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Application number
JP10914393A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kusunoki
武 楠
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IKUNO SEISAKUSHO KK
Original Assignee
IKUNO SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間高い測定精度を維持し得る気密検査方
法及びその装置を提供する。 【構成】 被検査体から漏出したトレーサガスが、赤外
線吸収式検出器11へ給送される。赤外線吸収式検出器
11は、赤外線放射光源30と、ビーム分割器31と、
分割されたビーム30a,30bが入射される比較セル
33及び測定セル34と、比較室38及び測定室39か
ら成る検知室37と、赤外線収光量の差をトレーサガス
の濃度に比例した電気信号に変換するダイアフラムコン
デン42とを備えている。赤外線吸収式検出器11にお
いて赤外線吸収波長の相違によってガス分子の種類を判
別し、その吸収量に基づきその濃度を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、漏れ検査媒体として
使用するガスの固有光吸収波長特性を利用して、各種被
検体の気密検査を行うための方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】種々の工業製品等に対して、所定の気密
検査装置により気密検査が行われ、ガス検出方法による
気密装置では、漏れ検査媒体であるトレーサガスとして
フロンガス又はヘリウムガス等が使用される。この気密
検査装置は漏れ判定用の検出器を備えており、気密検査
プロセスにおいて、被検体内にトレーサガスを封入し
て、該トレーサガスを含む試料ガスのサンプリング後、
検出器によって漏れ判定が行われる。そして、上記の気
密検査装置において使用される検出器として、従来より
熱イオン化方式の検出器が知られている。
【0003】ここで、図3は従来の気密検査方法による
漏れ検査のフローチャートを示している。被検体(ワー
ク)は、密閉チャンバー(容器)内に定置され、差圧漏
れ検査後に、被検体にフロンガス(又はヘリウムガス)
等のトレーサガスが封入される。そして、上記チャンバ
ー内で得られた試料ガスがサンプリングされ、上記検出
器において、サンプリングした試料ガスに対する漏れ判
定を行う。
【0004】また図4は、従来のフロンガス用気密検査
装置に使用される熱イオン化方式の検出器の概略構成を
示している。図において、1はセラミック棒で成る特殊
カタライザ(アルカリ金属)、2はカタライザ1のまわ
りに巻回された白金コイル、3はフィラメント電源、4
はイオンコレクタ、5は抵抗器、6はDC電源(300
V)である。
【0005】図4の作用を説明すると、白金コイル2及
びイオンコレクタ4間に直流電圧を印加すると、サンプ
リングされた試料ガス7は、図示のようにそれらの間に
流される。この試料ガス7にフロンガスが含まれている
場合、高温になっている上記特殊カタライザ1のアルカ
リ分との間で電子の授受が行われ、陽イオンが発生す
る。この陽イオンはイオンコレクタ4へ流れ込み、そし
てイオン電流Iを増幅することにより、フロンガスを検
知することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱イオン化方式の検出器を備えた気密検査装置にお
いては、特に下記の点について問題があった。 1)測定精度 装置において漏れ量が分かっていても、チャンバー内に
おけるガスの拡散状態やサンプリング時のガス吸引状態
が不明確であるため、濃度が不明確となる。
【0007】2)長期安定性 その感度が日毎に低下する。即ち、例えば1000時間
を越すと、感度が極端に低下してしまい、検知器として
の寿命をきたす。
【0008】3)共存ガス 熱イオン化方式という原理上、イオン化する気体に反応
するため、例えば工場内の雰囲気中に含まれていたり或
いは被検体に付着しているトレーサガス以外の気体に反
応し、これが測定精度に著しく影響する。
【0009】4)測定値の表示 相対値測定方式の気密検査装置で漏れサンプル(GE製
のマスター)との比較方式で行うため、漏れサンプル
(例えば1×10-4cc/sec・atm )の検査値が3,00
0の場合、被検査値が4,000ならば1×10-4cc/s
ec・atm 以上、また被検査値が2,000ならば1×1
-4cc/sec・atm 以下というように実際の漏れ量を換算
表により推定する。
【0010】本発明は上記の点に鑑み、特に、長期間高
い測定精度を維持し得る気密検査方法及びその装置を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、被検体を
容器内の所定位置にセットして、この容器内をクリーニ
ングした後、上記被検体内に気体を所定圧力で封入して
差圧漏れ検査を行い、この封入気体を排気し、次いで、
上記被検体内にトレーサガスを所定圧力で封入・混合
し、上記容器内の試料ガスを一定時間、拡散・攪拌し、
その後上記試料ガスをサンプリングして、検出器により
漏れ判定を行うようになっているが、特に赤外線吸収波
長の相違によってガス分子の種類を判別し、その吸収量
に基づきその濃度を測定するようにしたものである。
【0012】また本発明装置は、前記検出器が、赤外線
放射光源と、ビーム分割器と、分割されたビームが入射
される比較セル及び測定セルと、比較室及び測定室から
成る検知室と、赤外線収光量の差をトレーサガスの濃度
に比例した電気信号に変換するダイアフラムコンデンサ
と、を備えている。
【0013】更に本発明装置は、自動監視・警報装置を
備えている。
【0014】
【作用】本発明によれば、所定のサンプリング回路によ
り試料ガスを採取し、検出器において漏れ判定が行われ
る。そして特に、検出器として赤外線吸収式検出器を使
用するが、この赤外線吸収式検出器において、先ず、赤
外線を吸収しないガスが封入された比較セルと、測定さ
れるべき試料ガスが封入された測定セルとに対して、赤
外線ビームが照射される。次に検知部において、比較セ
ル及び測定セル間の赤外線吸収量の差が現れる。そして
この赤外線吸収量の差は、ダイアフラムコンデンサを介
して、試料ガス中の測定対象ガスの濃度に比例した電気
信号に変換される。
【0015】また本発明装置は、自動監視・警報装置を
備えているが、サンプリング回路等に、検知器と反応す
る残留ガスや汚染物質がある場合、該検知器はそれらの
濃度に応じて反応する。そしてこの反応値が漏れ測定値
に影響を及ぼす程度まで上昇すると、一定の汚染警報等
が自動的に発せられる。
【0016】
【実施例】以下、図1及び図2に基づき、本発明の気密
検査方法及びその装置の好適な実施例を説明する。図1
は本発明の気密検査装置10における試料ガスを検出器
に供給するためのサンプリング回路の概略構成を示して
いる。図において、11は赤外線吸収式検出器、12は
標準ガス、13は圧力計、14は濾過器、15は開閉バ
ルブ、16は繊維又は金属製の濾過器、17は吸収ポン
プ、18は流量計、19は切換バルブ、20は容器、2
1は開閉バルブ、22は空気又は窒素(N2 )源、23
は装置本体、24はチャージタンク、25は被検体、2
6は切換バルブである。
【0017】図2は上記赤外線吸収式検出器11の構成
例を示している。図において、30は赤外線放射光源、
31はビーム30a,30bを形成するためのビーム分
割器、32はチョッパー、33は比較セル、34は試料
ガスの入出口34a,34bを有する測定セル、35,
36はそれぞれバンドパスフィルターである。
【0018】さらに、37は検知室であり、この検知室
37は、前部比較室38a及び後部比較室38bから成
る比較室38と、前部測定室39a及び後部測定室39
bから成る測定室39とにより4室に分割構成されてい
る。40,41はそれぞれ比較室38,測定室39を上
記のように区分する半透明・半反射窓、42はダイアフ
ラムコンデンサ、43は対電極である。
【0019】上記サンプリング回路にあっては、赤外線
吸収式検知器11と反応する残留ガスや汚染物質が所定
濃度以上になると、一定の汚染警報等を自動的に発する
ようにした自動監視・警報装置を備えている。また上記
の場合、標準ガス12は、トレーサガスと同一ガスをN
2 等の反応しないガスによって、高純度(99.999
%以上)且つ低濃度(50ppm)に希釈してボンベ1
2aに圧縮して詰め込んだものである。
【0020】本発明の気密検査装置10のサンプリング
回路において、容器20内で被検体25にトレーサガス
を封入し又は予め封入しておき、該容器20内の所定位
置に定置する。次に開閉バルブ21を一定時間だけ開弁
し、空気又は窒素を容器20内へ流入させる。これによ
り該容器20内の気体を置換するが、この場合、切換バ
ルブ26,チャージタンク24,濾過器16,吸収ポン
プ17,流量計18及び切換バルブ19等に残っている
検査残留ガスは、切換バルブ19によりサンプリング回
路の外部へ放出される。容器20内の気体の置換完了
後、開閉バルブ21を閉弁する。
【0021】測定すべき試料ガスを拡散させるために必
要な一定時間、被検体25を容器20内に定置し、この
間に該被検体25からのトレーサガスの漏洩を容器20
に溜める。次に切換バルブ26を開弁し、切換バルブ1
9を切り換え、そして吸収ポンプ17により、容器20
内に拡散された漏洩ガス(試料ガス)は、チャージタン
ク24,濾過器16,吸収ポンプ17,流量計18を介
して、定圧・定流で赤外線吸収式検出器11へ給送され
る。
【0022】上記の場合、濾過器16を介して試料ガス
を赤外線吸収式検出器11へ給送することにより、被検
体25に付着したゴミ,金属類及び油分等の異物を除去
し、サンプリング回路における各種機器の性能を十分に
発揮させると共に、寿命を長くして測定精度を維持する
ことができる。
【0023】また標準ガス12は、赤外線吸収式検出器
11の感度確認及び感度校正時に、開閉バルブ15を数
秒間だけ開弁し、該赤外線吸収式検出器11へ給送され
る。例えば1日の作業開始時、感度確認の際にスイッチ
操作により自動的に行われ、常に検出精度を確認するこ
とができる。
【0024】試料ガスが給送された赤外線吸収式検出器
11において、赤外線放射光源30から放射された赤外
光は、ビーム分割器31によって2本の並列ビーム30
a,30bに分割される。各ビーム30a,30bは、
それぞれ比較セル33及び測定セル34に入射するが、
比較セル33内には赤外線を吸収しないガスが封入さ
れ、また測定セル34内にはトレーサガスを含む試料ガ
スが供給される。
【0025】ビーム30a,30bは、更に検知室37
に入射する。この検知室37には、トレーサガスと同一
の測定対象ガスが封入されている。試料ガス中にトレー
サガスが存在する場合、その濃度に応じて測定セル34
において赤外線光が吸収されると共に、比較セル33を
通過した無吸収光量との比較の差に従って、前部比較室
38a及び前部測定室39a間で赤外線収光量の差が現
れる。更にこの差は、ダイアフラムコンデンサ42によ
ってトレーサガスの濃度に比例した電気信号に変換され
る。
【0026】上記のように赤外線吸収式検出器11で
は、トレーサガスの赤外線吸収波長の特性によりそのガ
スの種類を識別し、その吸収量の強弱から濃度が測定さ
れる。トレーサガスとして、特に波長範囲2.5〜12
μmで赤外線収光を起こす2原子異分子ガス類から必要
に応じて適宜選択することができる。例えば被検体25
内にガスが充填されていたり、又はフロンガスもしくは
ヘリウムガス等をトレーサガスとして使用すると、製品
である被検体25に悪影響を及ぼす場合等においては、
上記2原子異分子ガス類のうちから最適なものを使用す
ることにより、トレーサガスを使用する際の制約をなく
することができる。因みに、従来技術においては前述の
ように、トレーサガスとしてフロンガス又はヘリウムガ
スに限定され、製品への悪影響又は経済性等の点で問題
があった。
【0027】ところで、上記サンプリング回路において
は、既に述べたように自動監視・警報装置を備えてい
る。非検査時には、切換バルブ26を切り換えてチャー
ジタンク24,濾過器16,吸収ポンプ17,流量計1
8及び切換バルブ19を介して空気又は窒素を赤外線吸
収式検出器11へ給送する。この空気又は窒素は、検知
を目的とする気体ではないため、赤外線吸収式検出器1
1において反応がなく、その測定値はゼロである。これ
に対して、サンプリング回路の配管等に残留ガス又は汚
染物質等が存在する場合には、赤外線吸収式検出器11
はこの汚染物質等に反応する。そしてこの反応値が、適
正な漏れ検出に影響を与える程度である場合には、接点
付きメータ等の信号に基づき汚染警報が自動的に発せら
れる。これにより常に高精度で且つ適正な測定を行うこ
とができる。
【0028】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、赤外線吸
収式検出器において非分散型のものを使用することによ
り、光学的にガス濃度を測定し、装置に劣化部分がない
ので、長期間安定し且つ優れた測定精度を維持すること
ができる。また共存ガス又は水蒸気等による影響が少な
い。さらに本発明によれば、半導体,熱伝導式,抵抗値
式あるいは熱イオン化式等の検出器に比較して、ガス吸
着が生じないため復帰作動が迅速である。また装置にお
いて火源がないため可燃性ガスについても測定可能であ
り、また、検出ガスの濃度を絶対値濃度で表示すること
ができる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気密検査装置における試料ガスサンプ
リング回路の概略構成を示す図である。
【図2】本発明に係る赤外線吸収式検出器の概略構成例
を示す図である。
【図3】従来の気密検査方法による漏れ検査のフローチ
ャートを示す図である。
【図4】従来のフロンガス用気密検査装置に使用される
熱イオン化方式検出器の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
10 気密検査装置 11 赤外線吸収式検出器 12 標準ガス 13 圧力計 14,16 濾過器 15,21 開閉バルブ 17 吸収ポンプ 18 流量計 19,26 切換バルブ 20 容器 22 空気又は窒素源 23 装置本体 24 チャージタンク 25 被検体 30 赤外線放射光源 31 ビーム分割器 33 比較セル 34 測定セル 35,36 バンドパスフィルター 37 検知室 38 比較室 39 測定室 42 ダイアフラムコンデンサ 43 対電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体を容器内の所定位置にセットし
    て、該容器内をクリーニングした後、上記被検体内に気
    体を所定圧力で封入して差圧漏れ検査を行い、この封入
    気体を排気し、次いで、上記被検体内にトレーサガスを
    所定圧力で封入・混合し、上記容器内の試料ガスを一定
    時間、拡散・攪拌し、その後上記試料ガスをサンプリン
    グして、検出器により漏れ判定を行うようにした気密検
    査方法において、 上記検出器において赤外線吸収波長の相違によってガス
    分子の種類を判別し、その吸収量に基づきその濃度を測
    定することを特徴とする気密検査方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法を実施するための
    装置において、 前記検出器は、赤外線放射光源と、ビーム分割器と、分
    割されたビームが入射される比較セル及び測定セルと、
    比較室及び測定室から成る検知室と、赤外線収光量の差
    をトレーサガスの濃度に比例した電気信号に変換するダ
    イアフラムコンデンサと、を備えていることを特徴とす
    る気密検査装置。
  3. 【請求項3】 自動監視・警報装置を更に備えているこ
    とを特徴とする請求項2に記載の気密検査装置。
JP10914393A 1993-05-11 1993-05-11 気密検査方法及びその装置 Pending JPH06323944A (ja)

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