JPH0814529B2 - 液中異物の計測システム - Google Patents

液中異物の計測システム

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JPH0814529B2
JPH0814529B2 JP61030858A JP3085886A JPH0814529B2 JP H0814529 B2 JPH0814529 B2 JP H0814529B2 JP 61030858 A JP61030858 A JP 61030858A JP 3085886 A JP3085886 A JP 3085886A JP H0814529 B2 JPH0814529 B2 JP H0814529B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子管,電子デバイス等に使用される構成
部品の清浄化および清浄後の構成部品の清浄度の評価に
好適な液中異物の計測システムに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の液中異物の計測装置には、断続方式に
よる粒径5〜100μm程度の異物を計測する超音波照射
形の異物計測方式と、粒径0.5〜60μm程度の異物を計
測するレーザ光線照射形の異物計測方式とが用いられて
いた。
なお、このような液中異物の計測装置の構造は、例え
ば昭和59年2月「第3回空気清浄とコンタミネーシヨン
コントロールに関する技術研究大会」において発表され
た「液体中微粒子のオンライン測定」等に記載されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この種の液中異物の計測装置は、構成部品を洗浄した
被検液中に気泡,ガス等の混在気体が存在すると、異物
計測時に異物センサ部の表面に気泡が付着したり、また
液中の気泡をも同時に計測するために計測値が大きくな
り、誤差が大きくなるため、連続してかつ液中の異物の
大きさおよび数を正確に計測することができなかつた。
本発明は、被検液中の混在気体を除去し、連続かつ高
精度で被検液中の異物の計測を可能にした液中異物の計
測システムを提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
電子管及び電子デバイス用構成部品を浸漬洗浄する洗
浄槽(2)と、 モニタ校正用標準液を収容する標準液貯水槽(3)
と、 前記洗浄槽(2)で洗浄済みの前記電子管及び電子デ
バイス用構成部品を被検体(5)として収容する評価容
器(6)を備えこの被検体(5)の表面に残留付着して
いる異物を除去し含有させて評価するための被検体評価
用洗浄液(7)を収容する超音波洗浄槽(8)と、 前記超音波洗浄槽(8)へ前記被検体評価用洗浄液
(7)を供給する評価用洗浄液供給槽(4)と、 粒径及び数量が異なる各種の異物を含有する被検液中
の異物を計測する異物計測手段(20),(30)と、 前記洗浄槽(2)からの被検液,前記標準液貯水槽
(3)からの被検液,または前記超音波洗浄槽(8)か
らの被検液を、前記異物計測手段(20),(30)の双方
へ選択的に切り換え送る被検液切換弁(13)と、 前記被検液を送流させるらせん状の樹脂チューブ(21
a)とこの前記樹脂チューブ(21a)を真空密閉する真空
チャンバ(21b)を備え前記異物計測手段(20),(3
0)の計測センサ部前段に配設される真空脱気装置(2
1)とからなることを特徴とした液中異物の計測システ
ム。
〔作用〕
電子管及び電子デバイス用構成部品を浸漬洗浄する洗
浄槽(2)からの被検液、モニタ校正用標準液を収容す
る標準液貯水槽(3)からの被検液、または前記洗浄槽
(2)で洗浄済みの前記電子管及び電子デバイス用構成
部品の表面に残留付着している異物を除去し含有させて
評価するための超音波洗浄槽(8)からの被検液の何れ
かを、選択的に自由に切り換えて異物計測手段(20),
(30)へ送る被検液切換弁を備えているので、洗浄槽
(2)の汚染状態評価、洗浄済みの電子管及び電子デバ
イス用構成部品(5)の表面に残留付着している異物の
評価、異物計測手段(20),(30)の校正などを適宜選
択して自動的且つ連続的に行うことが可能になり、かつ
異物計測手段(20),(30)の計測センサ部前段に真空
脱気装置(21)が配設されているので、被検液が異物セ
ンサ部に到達する以前に被検液中の混在気体が脱気さ
れ、液中異物のみが高精度に計測される。
〔実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明による液中異物の計測システムの一実
施例を示す構成図である。同図において、1はサンプリ
ング部であり、2は内部に電子管,電子デバイス等に用
いられる構成備品としての被検処理体を浸漬し洗浄処理
した洗浄液2aを収容する洗浄槽、3は撹拌器を有しかつ
内部に粒径0.5〜4.9μmの異物が60000個/100mlおよび
粒径5〜100μmの異物が5166個/100mlの割合で含むモ
ニタ校正用の標準液3aを収容した標準液貯水槽、4は清
浄部品評価洗浄液4aを収容した洗浄液槽、5は清浄部
品、6は清浄部品5の清浄評価容器、7は清浄部品評価
被検液、8は内部に評価容器6および洗浄水8aを収容し
外部に超音波発生装置8bを有する超音波洗浄槽、9は洗
浄液2aのサンプリングチユーブ、10は標準液3aのサンプ
リングチユーブ、11は洗浄液4aのサンプリングチユー
ブ、13は各チユーブ9,10,12内に流れる各液測定用切換
弁である。なお、これらの各液は約20〜1000ml/分の流
速で順次送流されている。
また、20は超音波異物計測部であり、21は被検液中の
混在気体を脱気する真空脱気装置、22は被検液中の粒径
5〜100μmの異物を検知する超音波異物センサ、23は
電源、24はマイコン、25はデイスプレイ、26はプリン
タ、27は被検液を20〜1000ml/分の流速で吸引する吸引
ポンプ、28は検液後の排液チユーブである。
また、30はレーザ異物計測部であり、このレーザ異物
計測部30は、被検液中の粒径0.5〜25μmの異物を検知
するレーザ光異物センサ31を有し、残部は前述した超音
波異物計測部20と同様に構成されている。
なお、前述した真空脱気装置21は、第2図に示すよう
に内部らせん状に巻設させた合成樹脂チユーブ21aを挿
通した真空チヤンバ21bと、この真空チヤンバ21b内を所
定の真空度に保持する圧力センサ21c,コントロールボツ
クス21dおよび真空ポンプ21eからなる真空装置21fとか
ら構成されている。
このように構成される真空脱気装置21は、真空チヤン
バ21b内が所定の真空度に保持されるとともに、らせん
状の合成樹脂チユーブ21a内に前述した被検液7を送流
させることにより、真空中に接触する表面積が大きくな
るので、被検液7中に含有されている混在気体が極めて
良好に脱気される。この場合、被検液7が毎分20〜1000
mlの流速で送流されると、被検液7中の混在気体1〜10
0ppmを脱気する。
また、前住した超音波異物センサ22は、第3図に示す
ようにチユーブ22a内に連続して流れる被検液22bの流路
側面よりクオーツクリスタル素子22cに印加した約400V
の高周波電圧を約15MHz超音波音圧に変換した超音波パ
ルス22dを1秒間に200回(2μ sec/回)連続して繰返
し照射する。その超音波エネルギーは音響レンズ22eで
集束させ、円錐状に集点を結ばせると、被検液22b中に
超音波が伝波するため、その密度が最も高くなる領域22
f,22gでの異物22hからの後方反射する反射エネルギー
(粒子の大きさに比例する)を利用し、粒子1個からの
1個の反射波をエコーとして返してくるため、反射パル
ス受信ゲート21iの約1.4mmφ内の反射のみをセンサ22j
で受ける。なお、22kは超音波ビームである。そして、1
000回の発射パルス22dによつて返つて来た反射パルス計
測値22l,22m,22nをカウントパルスに変換することによ
り、粒径5〜100μmの異物の連続計測を行う。
また、前述したレーザ光異物センサ31は、第4図に示
すようにセンサセル31a内に連続して流れる被検液31bの
流路側面より、He−Neレーザ31cをプリズム31dで反射さ
せ集束レンズ31fで集光したレーザ光31eを照射し、被検
液31b中の異物(粒径0.5〜60μm)により散乱された光
を集光レンズ31fで集め、高感度のフオトダイオード31g
でその大きさおよび数量を検出することにより、粒径0.
5〜25μmの異物の連続計測を行なう。なお、非散乱プ
リズム31hで反射させ、フオトダイオード31gに入射され
ない。
このような構成において、まず、製作された図示しな
い例えば電子銃構体等の被検処理体を、洗浄槽2内に純
水を収容してその中に浸漬し、洗浄処理する。この場
合、この純水中には被検処理体の表面に付着していた各
種粒径の異物が除去され含有された洗浄液2aとなる。次
に洗浄処理された被検処理体は清浄部品として評価容器
6内に収容し、洗浄液槽4からサンプリングチユーブ11
を通して例えば純水等の洗浄液4aを供給し、超音波発生
装置8bにより超音波を連続的に照射して再洗浄し、清浄
部品5に付着残存していた異物をさらに除去して含有さ
せて清浄品評価被検液7とする。次にこの清浄品評価被
検液7およびモニタ校正用標準液3aは、それぞれサンプ
リングチユーブ12,10を通して各液測定用切換弁13によ
り切換えられ、超音波異物計測部20およびレーザ異物計
測部30の各吸引ポンプ27により約100ml/分の流速で各真
空脱来装置21に導入され、被検液7および標準液3a内に
含有されている気泡,ガス等の混在気体を十分に脱気さ
せた後、超音波異物計測部20では、被検液7および標準
液3aが超音波異物センサ22に導入され、第3図で説明し
たように粒径5〜100μmの液中異物のみが計測され
る。一方、レーザ異物計測部30では、同様に脱気した被
検液7および標準液3aがレーザ光異物センサ31にそれぞ
れ導入され、第4図で説明したように粒径0.5〜4.9μm
の液中異物のみが計測される。この結果、標準液3aは、
前述した標準値(粒径0.5〜4.9μmの異物粒子数60000
個/100ml,粒径5〜100μmの異物粒子数5166/100ml)に
対して変動係数が±15%以内で計測され、かつ前述した
被検処理体を全体の水流量を約20〜1000ml/分で洗浄し
た後、評価容器6内の清浄品評価被検液7中の異物は13
000〜16000個/100mlであつた。また、製作後の被検処理
体10本をサンプリング部1で評価容器6内での超音波洗
浄による再洗浄を行なわないで、初期の洗浄槽2のみに
よる洗浄後、超音波異物計測部20で真空脱気装置21を通
して計測した結果、粒径5〜100μmの付着異物の合計
が30000〜50000個/本(=46000個/本)であつたの
に対して本実施例の如き評価容器6内での超音波洗浄に
よる再洗浄を行なつた場合には3100〜6200個/本(=
3700個/本)となり、連続的な異物の計測が可能とな
る。ここで真空脱気装置21を用いて液中異物を連続計測
する場合、予め設定済の異物の粒子数および大きさの判
明している既知試料を用い、異物の大きさとその数の両
者に対する照射超音波の反射エネルギーとの関係曲線を
作成し、マイコン24に記憶させ、これと被検液中の異物
によるそれぞれの超音波異物センサ22による計測数を演
算し、異物の数と大きさとをグラフ表示および作表し、
同時にプリンタ26にプリントアウトおよびデイスプレイ
25に表示することにより、液中異物が連続計測される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、洗浄槽の汚染状
態の評価、洗浄済みの電子管及び電子デバイス用構成部
品の表面に残留付着している異物の評価、異物計測手段
の校正などを適宜選択して自動的且つ連続的に行うこと
が可能であり、かつ被検液中の異物を検知する異物セン
サの前段に真空脱気装置を設けたことにより、被検液中
の混在気体が確実に除去されて液中異物のみが計測され
るので、異物の粒径および数量が連続して確実に計測で
きるとともに、付着異物の極めて少ない構成部品が連続
して得られるなどの極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による液中異物の計測システムの一実施
例を示す構成図、第2図は真空脱気装置を説明する図、
第3図は超音波異物センサを説明する図、第4図はレー
ザ光異物センサを説明する図である。 1……サンプリング部、2……洗浄槽、2a……洗浄液、
3……標準液貯水槽、3a……標準液、4……洗浄液槽、
4a……清浄部品評価洗浄液、5……清浄部品、6……清
浄評価容器、7……清浄部品評価被検液、8……超音波
洗浄槽、8a……洗浄水、8b……超音波発生装置、9,10,1
1,12……サンプリングチユーブ、13……各液測定用切換
弁、20……超音波異物計測部、21……真空脱気装置、21
a……合成樹脂チユーブ、21b……真空チヤンバ、21c…
…圧力センサ、21d……コントロールボツクス、21e……
真空ポンプ、21f……真空装置、22……超音波異物セン
サ、23……電源、24……マイコン、25……デイスプレ
イ、26……プリンタ、27……ポンプ、28……排液チユー
ブ、30……レーザ異物計測部、31……レーザ光異物セン
サ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平塚 豊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 酒井 正三 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 三角 明 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭60−8734(JP,A) 特開 昭51−130281(JP,A) 特開 昭58−182549(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子管及び電子デバイス用構成部品を浸漬
    洗浄する洗浄槽(2)と、 モニタ校正用標準液を収容する標準液貯水槽(3)と、 前記洗浄槽(2)で洗浄済みの前記電子管及び電子デバ
    イス用構成部品を被検体(5)として収容する評価容器
    (6)を備えこの被検体(5)の表面に残留付着してい
    る異物を除去し含有させて評価するための被検体評価用
    洗浄液(7)を収容する超音波洗浄槽(8)と、 前記超音波洗浄槽(8)へ前記被検体評価用洗浄液
    (7)を供給する評価用洗浄液供給槽(4)と、 粒径及び数量が異なる各種の異物を含有する被検液中の
    異物を計測する異物計測手段(20),(30)と、 前記洗浄槽(2)からの被検液,前記標準液貯水槽
    (3)からの被検液,または前記超音波洗浄槽(8)か
    らの被検液を、前記異物計測手段(20),(30)の双方
    へ選択的に切り換え送る被検液切換弁(13)と、 前記被検液を送流させるらせん状の樹脂チューブ(21
    a)とこの前記樹脂チューブ(21a)を真空密閉する真空
    チャンバ(21b)を備え前記異物計測手段(20),(3
    0)の計測センサ部前段に配設される真空脱気装置(2
    1)とからなることを特徴とした液中異物の計測システ
    ム。
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JPS58182549A (ja) * 1982-04-20 1983-10-25 Toshiba Corp 超音波濃度測定方法および装置
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