JPH08503545A - System and method for integrity testing of porous elements - Google Patents

System and method for integrity testing of porous elements

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JPH08503545A
JPH08503545A JP6512235A JP51223594A JPH08503545A JP H08503545 A JPH08503545 A JP H08503545A JP 6512235 A JP6512235 A JP 6512235A JP 51223594 A JP51223594 A JP 51223594A JP H08503545 A JPH08503545 A JP H08503545A
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スペンサー，ダニエル・ダブリュー
リパリ，チャールズ・ピー
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Abstract

(57)【要約】 フィルタ(3)の欠陥を検出するための、超音波検出装置(1)を開示している。この装置(1)は、フィルタ(3)を濡れた状態にして検査する装置であって、容器(2)を備えている。濡れた状態のフィルタ(3)によって、容器(2)の内部が流入側(7)と流出側(8)とに区画される。標準的な順方向流量試験装置と同様に、流入側(7)と流出側(8)との両方にガスが満たされる。マイクロホン(4)を、濡れているフィルタ(3)の近傍に位置するように、配設してある。マイクロホン(4)は、流入側(7)の圧力を上昇させたときに内部空間の中に発生する音響信号を受信する（ここでいう内部空間とは、流入側(7)、流出側(8)、流入管(5)ないし流出管(6)の任意の組合せである）。更に、マイクロホン(4)が受信した音響信号を解析して、フィルタ(3)の欠陥の有無を判定する信号処理装置(9)を備えている。本発明は、フィルタ(3)の欠陥の有無を判定するための複数の方法を含むものである。それら方法のうちの１つの方法は、例えば、濡らしたフィルタ(3)を試験容器(2)の中に配置して、試験容器(2)の内部を流入側(7)と流出側(8)とに区画するステップと、流入側(7)をガスで加圧するステップと、ガス流量と流出側(8)の音量とを共に測定するステップとを含み、それらによってフィルタ(3)の欠陥の有無を判定するようにした方法である。 (57) [Summary] An ultrasonic detection device (1) for detecting a defect in a filter (3) is disclosed. This device (1) is a device for inspecting a filter (3) in a wet state, and includes a container (2). The wet filter (3) divides the inside of the container (2) into an inflow side (7) and an outflow side (8). As with standard forward flow test equipment, both the inflow side (7) and outflow side (8) are filled with gas. The microphone (4) is arranged in the vicinity of the wet filter (3). The microphone (4) receives an acoustic signal generated in the internal space when the pressure on the inflow side (7) is increased (the internal space here is the inflow side (7), the outflow side (8 ), Any combination of inflow pipe (5) or outflow pipe (6)). Furthermore, a signal processing device (9) for analyzing the acoustic signal received by the microphone (4) and determining whether or not there is a defect in the filter (3) is provided. The present invention includes a plurality of methods for determining the presence or absence of defects in the filter (3). One of these methods is, for example, placing a wetted filter (3) in a test container (2) so that the inside of the test container (2) is an inlet side (7) and an outlet side (8). And the step of pressurizing the inflow side (7) with gas, and the step of measuring both the gas flow rate and the sound volume on the outflow side (8). Is a method for determining.

Description

【発明の詳細な説明】 多孔質エレメントの完全性試 験のためのシステム及び方法発明の技術分野 本発明は、例えば濾過処理用のフィルタ・エレメント等の多孔質エレメントの 完全性試験を短時間でしかも高い信頼性をもって行えるシステム及び方法に関す る。より詳しくは、本発明は、濡れた状態にした多孔質エレメントに差圧を印加 したときに発生する例えば超音波音響等の音響の検出を利用した多孔質エレメン トの試験に関する。発明の背景 濾過処理を組み込んだ液体処理システムは、その多くが、フィルタの完全性並 びに除去効率を可能な限り高い確実性をもって達成することを必要としている。 その種の用途の具体例としては、非経口的処置用器具の減菌処理、生体液の滅菌 処理、それに発酵工程で生成される種々の液体の除菌処理等がある。多孔質フィ ルタ媒体の完全性を検証するための従来の方法としては、耐微生物試験、廃水浄 化度試験、耐微粒子試験、順方向流量試験（圧力破壊試験を含む）、それに、逆 方向気泡発生点試験等がある。 これらのうち、耐微生物試験、耐微粒子試験、及び廃水浄化度試験はいずれも 破壊試験であり、従って、生産環境において実行可能な試験ではない。多孔質エ レメントの完全性を検証するために工業的に広く採用されている非破壊試験は、 順方向流量試験（フォワード・フロー試験）と、逆方向気泡発生点試験（リバー ス・バブルポイント試験）とである。これら２種類の試験はいずれも、濡れた状 態にしたフィルタに所定のガス圧力を印加して実行する試験である。 逆方向気泡発生点試験は、1950年代から行われており、フィルタ・エレメント 中の最大の細孔の大きさとその位置とを測定する試験である。これに関しては例 えば、D.B．Pall特許（1956年11月30日付出願の米国特許第3,007,334号）を参 照されたい。逆方向気泡発生点試験にの試験は、初発気泡試験（first bubble t est）と呼ばれることもある）では、濡れた状態のフィルタは液体中に浸漬され ており、そのフィルタから発生する気泡の有無を調べることによって欠陥を検出 する。フィルタを濡れた状態にして、そのフィルタの一方の側に液体が存在する ようにし、そのフィルタの他方の側に一定圧力、及び／または、可変圧力のガス を供給するようにしている。 そのガスの圧力がある大きさに達したならば、そのガスが、均質な細孔構造を 持つフィルタ中の最大級の細孔のうちの幾つかから、液体を追い出せるようにな り、そのためそのガスによって、フィルタの一方の側を覆っている液体中に気泡 が形成される。このときの圧力を、そのフィルタの気泡発生点圧力（バブルポイ ント）という。いうまでもないことであるが、ガスの圧力が気泡発生点圧力を超 えて更に上昇すると、フィルタ中のより小さな細孔からも液体が追い出されるよ うになるため、次第に多くの液体がフィルタの細孔から追い出され、そのために フィルタを通過して流れるガスの流量は増大する。 フィルタの気泡発生点圧力を定めるファクタは多数存在するが、それらのうち でも、細孔寸法（ポアサイズ）は、支配的なファクタである。使用する濡らし溶 液が同一であれば、フィルタの細孔寸法が大きくなるほど気泡発生点圧力は低く なる。ガスの圧力がフィルタの気泡発生点圧力より低いときには、フィルタを通 過して流れるガスの流量は殆どゼロである。ただし、フィルタに欠陥がある場合 には、ガスがフィルタのその欠陥を通過して流れるため、液体中に気泡が形成さ れる。 液体中を上昇して行く気泡は、目視検査によって検出することもでき、また、 液体中を気泡が上昇すること、ないしは液体中で気泡がつぶれることによって発 生する音響強度の急激な上昇をモニタする受動ソナー装置を用いて、電子的に検 出することもできる。気泡発生点圧力に達したときに気泡が液体中を上昇し、な いしは液体中でつぶれるために発生する音響強度の急激な上昇を超音波で検出す る装置の一例が、例えばReicheltの米国特許第4,744,240号に示されている。Rei cheltの装置は、無欠陥の均質なフィルタ中の最大級の細孔の気泡発生点圧力を 測定するために使用される。Reicheltの装置は、比較的均質な細孔構造を 持つ無欠陥のフィルタ・エレメントにおいて、そのフィルタ・エレメントに印加 するガス圧力が、そのフィルタ・エレメントの幾つもの細孔を通過させてガスを 流動させることができる圧力レベルにまで達したときに、音量が急激に増大する ことを利用して、その圧力レベルを測定することを目的としたものである。この Reicheltの特許公報に開示されている装置は、ピンホール欠陥を有する欠陥フィ ルタを検出することはできない。このReicheltの特許公報に開示されている装置 に付随するもう１つの問題は、超音波トランスデューサをその中に浸漬してある 液体媒体のために、マイクロホンが、フィルタ・エレメントの下流側の音響にも 、また流体流動系の全体中のどの部分の音響にも結合してしまっていることであ る。この構成形態では、例えばピンホール等によって形成された気泡から発生さ れたノイズが、流体流動系によって発生される、ないしは流体流動系の外部のノ イズ発生源によって発生される、周囲ノイズによってかき消されてしまう。更に Reicheltの装置は、気泡発生点圧力に到達したときに生じるノイズ・レベルの急 激な上昇を検出するだけである。欠陥フィルタの多くは、ノイズ・レベルの急激 な上昇を測定するだけでは検出できないことが判明している。 逆方向気泡発生点試験には、これまで多くの制約が付随していた。フィルタが 円筒形の場合には、気泡の形成の有無を調べるために観察する際にそのフィルタ を回転させる必要があった。また、フィルタを液体中に浸漬するときに、気泡が フィルタに付着して液体中に巻き込まれるために、本来の気泡の観察が妨げられ るということがあり、この問題は特に、そのフィルタが間隔の狭いひだを有する ものである場合に発生していた。更に、フィルタの形状、フィルタを濡らすため の濡らし溶液の種類、及び印加する圧力によって、拡散流動のために毎秒数個程 度の気泡が発生することがあった。このように、気泡が付着して液体中に引きず り込まれたり、拡散流動によって気泡が発生したりすると、無欠陥のフィルタが 欠陥フィルタであるものと誤判定されるおそれがある。 逆方向気泡発生点試験は、大量のフィルタを試験するための方法としては不適 当であった。その理由は、１回の試験を完了するのにかなりの時間がかかること と、観察作業員に関する制約があったからである。また、気泡発生点試験と順方 向流量試験とを同時に実行することは非常に困難であり、しかもそうすることに は殆ど価値がなかった。更に、フィルタに対して２方向の逆方向気泡発生点試験 を実施することは、試験装置並びにフィルタ構造に付随する制約（例えばフィル タ構造がカートリッジ・フィルタである場合等）のために、事実上不可能であっ た。逆方向気泡発生点試験をフィルタを実使用環境において実施すること（オン ライン試験）は非常に困難であったし、大部分の環境においてはそれは事実上不 可能であった。以上の短所に加えて更に、逆方向気泡発生点試験では、フィルタ の定量的評価が得られないということもあった。 逆方向気泡発生点試験には以上のような制約が付随していたことから、1970年 代の初頭に、ポール社（Pall Corporation）によって、順方向流量試験と呼ばれ るフィルタ機能試験が開発された。これに関しては、例えば、「Dr．D.B．Pall ，1973，″Quality Control of Absolute Bacteria Removal Filters″，Parent eralDrug Association，November 2，1973」を参照されたい。一般的な順方向流 量試験では、濡れているフィルタを通過するガス流量を測定することによって、 フィルタの欠陥を検出するようにしている。順方向流量試験では、拡散流動によ る流量と所定の大きさ以上の大きさの細孔を通過して流れる流量との合計流量が 、定量的に測定される。 順方向流量試験においては一般的に、フィルタが試験容器の中に配置される。 フィルタを濡れた状態にするには、フィルタを例えば水やアルコール等の液体に 浸漬して、フィルタの全ての細孔が液体を含浸するようにする。また、フィルタ を濡れた状態にするには、例えば、所定時間に亙ってフィルタを通過させて脱イ オン水を流し続けるようにする。その後に、加圧したガスをそのフィルタの一方 の側に供給し、その濡れているフィルタを通過して流れるガスの流量を、例えば 質量流量計等の流量計で測定する。 そのフィルタに欠陥が存在していなければ、ガスは、圧力が低い間はフィルタ の細孔から液体を追い出すことができず、そのため、フィルタを通過して流れる ガス流量は殆どゼロになっており、通常、このときには拡散流動によるガス流量 だけが存在している。濡れた状態のフィルタ媒体は、そのフィルタ媒体の厚さと 等しい厚さの濡らし溶液の層と同様の性質を呈する。そのためガスは、濡らし溶 液の中へ溶け込み、濡らし溶液の中を拡散移動し、そしてフィルタの下流側でガ スとなって発散する。圧力が低い間は、単位圧力あたりの流量は略々一定に保た れる。圧力が低いときに測定されるガス流量は、濡らし溶液の種類が与えられれ ば、供給されるガスがその溶液の中を拡散移動するときの既知の拡散定数に基づ いて、計算によって求めることができる。 ガスの圧力が、より高い、気泡発生点圧力（バブルポイント）と呼ばれている 圧力に達したならば、ガスは、フィルタ中の最大級の細孔のうちの幾つかから液 体を追い出せるようになり、そのため、フィルタを通過して流れるガスの流量が 急激に増大するのを検出することができる。当然のことであるが、気泡発生点圧 力を超えて更にガスの圧力を上昇させれば、より多くの液体がフィルタの細孔か ら追い出されるため、フィルタを通過して流れるガスの流量は更に増大する。気 泡発生点圧力を超えてから先の曲線の勾配の大きさが、そのフィルタ・エレメン トの細孔の大きさがどれほど揃っているかという均質度の指標となる。「気泡発 生点圧力」をより正確に表す指標として「ＫL」という量があるが、これは「折 曲点位置（Knee Location）」の頭文字を取ったものであり、順方向流量試験で 得られる質量流量曲線の折曲点の圧力を指すものである。 順方向流量試験は、広く一般的に実施されている非常に信頼性の高い試験であ るが、それでもなお、この試験にも幾つかの短所が付随している。例えば、１回 の試験を完了するのにかなりの時間を要する。試験を開始し得る程度にガス流量 が安定するのを待つだけで、既にかなりの時間が必要である。試験を開始してか らも、最近の濾過処理装置に見られる非常に小さな流量を正確に測定するには、 相当に長い時間に亙って試験を行わねばならない。更に、数十個ものフィルタ・ エレメントが並列に接続されている場合にオンライン試験として順方向流量試験 を実施しようとすると、各々のフィルタ・エレメントを通過して流れる流量を個 別に分離することができないために、精度が損なわれるおそれがある。発明の概要 本発明の主要な目的の１つは、以上に述べた短所を軽減し、そして、信頼性が 高く、経済的で、しかも取扱いが容易な、多孔質エレメントを試験するシステム 及び方法を提供することにある。本発明の更なる主要な目的は、試験時間を比較 的短いものとし、精度を高めることにある。 本発明の更にその他の目的としては次のようなものがある。濡れた状態の多孔 質エレメントを通過して流れるガスの音響を検出し、そのガスの音響を解析して 、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとを識別すること 。多孔質エレメントの所定の特性に基づいてその多孔質エレメントの合格／不合 格の表示を提供すること。多孔質エレメントが欠陥を有するものであることを表 している音響信号と、多孔質エレメントが欠陥を持たないものであることを表し ている音響信号とを識別すること。多孔質エレメント試験システムの外部のノイ ズ発生源からの音響的ノイズをできる限り低減すると共に、多孔質エレメント試 験システムの内部の回路からの電気的ノイズをできる限り低減すること。一般的 な順方向流量試験方法と両立する多孔質エレメントの試験システムないし試験方 法を提供すること。そして、多孔質エレメントに印加する圧力の方向にかかわら ず、欠陥を有する多孔質エレメントを検出できるようにすること。 従って本発明は、濡れた状態の多孔質エレメントに、気泡発生点圧力より低い 圧力（即ち、均質な細孔構造中の最大級の細孔から液体を追い出せる圧力より低 い圧力）の差圧を印加したときに発生する、例えば超音波音響等の音響を検出す ることによって実行する、音響式の気泡発生点試験を提供するものである。好適 実施例においては、音響の検出は、濡れた状態にした多孔質エレメントの上流側 と下流側との両方の面に気相の流体が存在している状態で行うようにしている。 こうして検出された音響を解析して、多孔質エレメントの完全性の定量的測定値 を発生するための方法及び装置を備えている。１つの好適実施例においては、既 知の無欠陥のフィルタ・エレメントから得られた音響信号（好ましくは空気を媒 体とした音響信号）と、既知の欠陥を有するフィルタ・エレメントから得られた 音響信号とを比較して幾つかの試験パラメータを定め、試験装置がそれら試験パ ラメータに基づいて、無欠陥のフィルタ・エレメントと欠陥を有するフィルタ・ エレメントとを識別できるようにしている。本発明に係る方法及び装置は、印加 する差圧を気泡発生点圧力よりかなり低くしても、欠陥を検出することができる ため、順方向流量試験と同時に実施することができる。この音響式の気泡発生点 試験は、従来の気泡発生点試験に見られた、良品を不良品としてしまう誤判断を 発生するおそれがなく、そのため試験を自動化することができる。 本発明は次のものを提供する。 ・多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレメ ント試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガ スが満たされるようにした容器と、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生す る音響信号を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレ メントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、 前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 ・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を印加する差圧発生器と、 前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするよ うに構成したガス流量計と、 を備えたことを特徴とする試験システム。 ・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、 濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、 ことを特徴とする方法。 ・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システ ムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生さ せるように構成した差圧発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処 理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印 加し、 前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 ・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、 濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信 するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、 そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する 信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする試験装置。 ・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、濡れている多 孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのパルスのカウント値に 応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴とする方法。図面の簡単な説明 図１は、本発明の一実施例に係る多孔質エレメント試験システムの見取図／ブ ロック図である。 図２は、図１に示した試験容器の一実施例の断面図である。 図３は、図１に示した信号処理装置の一実施例の、部分的に回路図としたブロ ック図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、図３のコンディショニング回路の、夫々の実施例の回路 図である。 図５は、図３のパルス幅検出回路の一実施例の回路図である。 図６は、図３の出力論理回路の一実施例の回路図である。 図７Ａ〜Ｇは、図３に示した第１実施例の信号処理装置における試験サイクル の具体例を示したグラフである。 図８Ａ〜Ｇは、様々なフィルタ状態に対する図１の装置の応答の具体例を簡略 化した形で示したグラフである。 図９は、図１に示した装置の試験サイクルの更に別の具体例を示したグラフで ある。 図１０は、図３に示したパルス・カウント回路の一実施例の、部分的に回路図 としたブロック図である。 図１１は、図１０に示したパルス・カウント回路の一構成例における試験サイ クルの具体例を示したグラフである。 図１２は、図１に示した試験システムの別実施例のブロック図である。 図１３は、図１２に示した試験装置の実施例における、無欠陥フィルタの試験 サイクルを例示したグラフである。 図１４は、図１２に示した試験装置の実施例における、欠陥を有するフィルタ の試験サイクルを例示したグラフである。 図１５は、図１２に示した試験装置の実施例における、フィルタの試験サイク ル中に表示される典型的な正面パネル画面の具体例を示した図である。 図１６は、図１２に示した試験装置の実施例に採用される、典型的なソフトウ ェア・プログラムの具体例を示した図である。実施例の説明 本発明の実施例に係るシステム及び方法を用いてその完全性を短時間でしかも 高い信頼性をもって試験することのできる多孔質エレメントの種類は、実に多岐 に亙っている。そのような多孔質エレメントには、様々な多孔質媒体が含まれ、 それら多孔質媒体の例としては、多孔質膜、多孔質繊維製のシートないしブロッ ク、多孔質の中空糸、織物状ないし非織物状のメッシュ材料、及び／または、多 孔質の焼結構造体ないし非焼結構造体等がある。更に、そのような多孔質エレメ ントには、多孔質媒体、多孔質担体、ドレン材料、支持板、エンドキャップ、コ ア部材、それにケージ部材等の構成要素のうちの１つないし幾つかを備えたカー トリッジやモジュールも含まれる。更に、そのような多孔質エレメントには、例 えば、多孔質媒体を収容した容器とその容器に取付けられた１つないし複数の配 管ないし接続構造とから成るアセンブリ等も含まれる。多孔質エレメントの形状 は任意であり、例えば、中実円筒形状でもよく、中空円筒形状、円板形状、或い は、平面状または非平面状のシート形状であってもよい。また更に、多孔質エレ メントの細孔寸法及び細孔分布も任意であり、例えば、細孔寸法は、微細孔や超 微細孔であってもよく、また、細孔分布は、均一分布であってもよく、傾斜分布 であってもよい。 本発明の実施例に係るシステム及び方法を用いてその存在の有無を判定するこ とのできる多孔質エレメントの欠陥の種類も、実に多岐に亙っている。そのよう な判定可能な欠陥には、多孔質媒体のピンホールや亀裂ばかりでなく、例えば異 常に大きな細孔等の、多孔質媒体中の不整部分も含まれる。判定可能な欠陥には 更に、多孔質媒体とエンドキャップとの問の接合部等における接合不良や、エン ドキャップや容器等に存在する亀裂や孔をはじめとする、ガスが通過し得る様々 な欠陥が含まれる。 図１及び図２に示すように、本発明の一実施例に係る多孔質エレメント試験シ ステム１は容器２を含んでおり、この容器２に流入管５及び流出管６が接続して いる。この容器としては、普段の濾過処理の実行時に多孔質エレメントを収容し ている容器をそのまま使用することもできる。或いはこの容器を、試験対象の特 定の種類の多孔質エレメントの形状に合わせて形成した、専用の容器とすること もできる。一例として、この容器を、シート状の多孔質エレメントを間に挟持す る２枚の不浸透性の板状部材から成る単純な構成のものとしてもよい。そのよう な構成を採用すれば、長尺の濾過材料をその生産工程中に試験することも可能に なる。図示の多孔質エレメント試験システム１では、この容器２を、略々円筒形 状のものとして、多孔質媒体１１を備えた中空円筒形状のフィルタ３を試験する のに適するようにしている。流出管６には接続部材１４を取付けてあり、この接 続部材１４は、流出管６に接続された第１管部と、マイクロホン４に接続可能な 第２管部と、ドレン１３を構成している第３管部とを備えたものとすることがで き、また場合によっては、更に、流量計５５に接続するための第４管部とを備え たものとしてもよい。接続部材１４には更に、エラストマー製の接続部材４３を 接続してあり、このエラストマー製の接続部材４３は、その中にマイクロホン４ を収容することによって、マイクロホン４を外部の音響信号から音響的に遮断で きるようにしたものである。接続部材１４は更に、マイクロホン４を流出管６の 内部に封止してガス漏れを防止できるようにしている。マイクロホン４は信号処 理装置９に接続しておくことが好ましい。 フィルタ３は、先に濡らした状態としてから、容器２の中に配置することが好 ましい。フィルタ３を容器２の中に配置する際には、このフィルタ３によって容 器２の内部が流入側空間７と流出側空間８とに区画されるようにする。流入管５ にはガス制御機構５４を接続してある。流入管５は更に、容器２の流入側空間７ に連通している。流出管６は、容器２の流出側空間８に連通している。図示のマ イクロホン４は接続部材１４に取付けてあるが、このマイクロホンを別の位置に 取付けてもよく、また、更にマイクロホンを追加して複数箇所にマイクロホンを 取付けるようにしてもよい。マイクロホンの取付箇所の例としては、流出管６の 内部（この場合、流出管６と容器２の流出側空間８との接続部の近傍に取付ける ことが好ましい）、容器２の流出側空間８の中、容器２の流入側空間７の中、及 び／または、流入管５の内部等がある。多くの実施例において、多孔質エレメン トから見通せる位置にマイクロホン４を配設することが好ましい。多孔質エレメ ントから見通せる位置にマイクロホン４を配設することによって、歪みを低減す ることができ、マイクロホンの位置における音圧レベルを大きくすることができ る。最も好ましい実施例は、マイクロホンを流入管の内部または流出管の内部に 配設するというものであり、それによって、欠陥を有する多孔質エレメントと無 欠陥の多孔質エレメントとの識別性を向上させることができる。 信号処理装置９は、マイクロホンによって検出された音圧レベルを解析するこ とによって、様々な望ましい機能を実行する装置である。例えば、この信号処理 装置９の最もすばらしい機能は、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔 質エレメントとの識別を行う機能である。更に、この信号処理装置９によって、 細孔寸法をはじめとする多孔質エレメントの諸特性、欠陥寸法をはじめとする欠 陥の諸特性、それに、濡れ不足等の欠陥以外の種々の異常も検出することができ る。 信号処理装置９は様々に構成し得るものであり、図３に示したのは信号処理装 置９の様々な具体例のうちの一例である。マイクロホン４は容器２中の音圧レベ ルを検出し、その検出した音圧レベルを表す信号を出力する。マイクロホン４か らのこの信号は前置増幅回路１５によって増幅され、予備増幅済信号として出力 される。この予備増幅済信号に対して、調節可能な帯域通過フィルタ１６がコン ディショニング処理を施す。この帯域通過フィルタ１６は、その一実施例におい ては、予備増幅済信号にフィルタ処理を施し、ある狭い周波数帯域だけをフィル タ処理済信号として出力するようにしたものである。ここでは可変利得増幅回路 １７を使用しており、この可変利得増幅回路１７がフィルタ処理済信号を増幅し て増幅済信号を出力するようにしている。この増幅済信号は、コンディショニン グ回路１８とパルス・カウント回路６０との双方へ入力している。一実施例に係 るパルス・カウント回路６０の具体例を図１０に示してあり、この具体例につい ては後に更に詳細に説明する。コンディショニング回路１８は、増幅済信号の整 形を行う回路であり、コンディショニング処理済信号を、出力駆動回路２０とス レショルド比較回路２１とへ出力している。 出力駆動回路２０は、コンディショニング処理済信号を、例えばチャート・レ コーダ４０等の視覚表示装置に結合するための回路である。このチャート・レコ ーダ４０から、オペレータが、欠陥を視覚的に検出することも可能である。しか しながら、チャート・レコーダが作成するチャートをオペレータが解析するため には、かなりの時間がかかる上にオペレータ側の熟練とが必要とされ、そのため チャート・レコーダを介して欠陥を検出するのは、あまり好適な実施例とはいえ ない。また多くの場合、ノイズが存在することから、信号を更に処理して識別を 補助するようにしなければ、不良フィルタと正常に機能するフィルタとをオペレ ータが識別できないことがあり得る。チャート・レコーダは、小さな欠陥から発 生する小振幅ないし短時間の応答を表示するための十分な精度を持たないことが 往々にしてある。ただしチャート・レコーダは、多孔質エレメントの気泡発生点 圧力に関係した応答を表示するという目的には確かに適切である。 コンディショニング処理済信号は、スレショルド比較回路２１の第１入力へ入 力している。スレショルド比較回路２１の第２入力へは、ユーザが調節すること のできる可変スレショルド電圧が入力している。スレショルド比較回路２１は、 可変パルス幅検出回路４６に結合しており、この可変パルス幅検出回路４６は、 スレショルド比較回路２１から入力している信号が所定時間に亙って活動状態を 持続した場合に、そのことを検出する回路である。一実施例に係るパルス幅検出 回路４６の具体例を図５に示した。可変パルス幅検出回路４６は、ここでは、パ ルス幅超過信号を、スレショルド表示灯２２と出力論理回路２７とへ出力するよ うにしてある。出力論理回路２７は、例えば図６に示したような構成とすること ができる。出力論理回路２７は、ここでは、不合格表示灯２３、合格表示灯２４ 、安定化実行中表示灯２５、試験実行中表示灯２６に結合した構成としてある。 信号処理装置９には、この信号処理装置９を制御するための制御回路部が含ま れており、この制御回路部は任意の適当な構成とすることができる。図３に示し た実施例では、115ボルトの電灯線３９から、変圧器４２を介して電源回路３８ へ電力を供給するようにしている。電源回路３８は、信号処理装置９を構成して いる各部へ動作電圧を供給している。また、変圧器４２から得られる60 Hzの入 力信号をクロック発生回路３５に結合している。このクロック発生回路は、例え ば60 Hz（または50Hz）の入力信号を入力して、その入力信号を「60」（または 「50」）で分周して１Hzのクロック信号を発生するようにしたものとすればよい 。ここでは、その１Hzのクロック信号をマスタ・カウンタ３４へ入力するように している。別法として、マスタ・カウンタが標準的な発信回路から任意の適当な 周波数の、一定または可変のクロックを受け取るようにしてもよい。 ここでは、始動入力を、光学絶縁回路３７を介して始動論理回路３６に結合し ている。図示の実施例では、始動論理回路３６はリセット信号を介してマスタ・ カウンタ３４に結合していると共に、同期信号を介してクロック発生回路３５に 結合している。マスタ・カウンタ３４は、ここでは、現在カウント値バス信号を 介して、ディスプレイ駆動回路３３と、総試験時間比較回路２９と、安定化時間 比較回路３０とに結合している。ディスプレイ駆動回路３３はディスプレイ３２ に結合している。総試験時間比較回路２９はその第１入力が現在カウント値バス に接続しており、その第２入力が総試験時間設定スイッチ２８に接続しており、 その出力が出力論理回路２７とマスタ・カウンタ３４とに接続している。安定化 時問比較回路３０はその第１入力が現在カウント値バスに接続しており、その第 ２入力が安定化時間設定スイッチ３１に接続しており、その出力が出力論理回路 ２７に接続している。 好適な動作モードについて説明すると、先ず、例えばフィルタ・エレメント３ 等の多孔質エレメントを、例えば水及び／またはアルコール等の適当な濡らし溶 液で濡れた状態にする。多くの疎水性のフィルタにとって好適な濡らし溶液の一 例は、水（75体積％）と第３ブチルアルコール（２５体積％）とを混合した、Pa llsolという商品名の溶液である。フィルタ３を濡らすには、容器２内に配置す る前に濡らす方法と、配置した後に濡らす方法との両方がある。濡れた状態のフ ィルタ３を容器２内に配置して密閉したならば、流入管５か流出管６かのいずれ かを介して容器２内へガスを導入する。試験の種類によりけりであるが、多くの 場合、流入管５を介してガスを導入する方が好ましい。ただし、流出管６を介し て容器２内へガスを導入することにより、フィルタの内側の圧力を外側の圧力よ りも高くする場合もある。 一実施例においては、ガス制御機構５４を介して容器２内へガスを導入するよ うにしており、このガス制御機構５４は、信号処理装置９に結合しておいてもよ く、また、信号処理装置９から独立した機構にしておいてもよい。ある１つの好 適実施例では、このガス制御機構を順方向流量試験システムの一部としてあり、 多孔質エレメント試験システムを順方向流量試験システムに結合して、多孔質エ レメント試験システムが順方向流量試験システムと関連して機能するようにして いる。どのようにするにせよ、容器２に対しては徐々に圧力を加えて、所定の圧 力値にするのがよく、その際には、例えば圧力を一定の変化率で上昇させて行く ようにしてもよく、またより好ましい方法として階段状に圧力を上昇させるよう にしてもよい。この場合の所定の圧力値は、フィルタ３の予測される気泡発生点 圧力値の50〜95％の値とすればよく、また60〜90％の値とすることが好ましく、 75〜85％の値とすれば更に好ましく、80％の値とすることが最も好ましい。 ガスの圧力が気泡発生点圧力より低いうちは、フィルタ３の多孔質媒体１１を 通過して流れるガスは拡散流動による少量のガスだけであり、そのためマイクロ ホン４は、多孔質媒体１１の細孔を通過して流れるガスの音響も、またフィルタ ３の欠陥を通過して流れるガスの音響も、いずれも検出しないはずである。従っ て、もしガスの圧力が気泡発生点圧力より低いときに、細孔を通過して流れるガ スの音響や欠陥を通過して流れるガスの音響がマイクロホン４によって検出され たならば、そのフィルタ３は欠陥品である可能性が高い。例えば、多孔質媒体そ れ自体が、異常に大きな細孔や、孔、或いは亀裂等のために、欠陥を有するもの となっていることもあり得る。或いは、例えば、多孔質媒体とエンドキャップと の接合部に欠陥があったり、エンドキャップに亀裂が生じていたりするために、 そのフィルタが欠陥品となっていることもあり得る。 図３に示した実施例では、始動論理回路３６は始動入力に応答して動作して、 先ずマスタ・カウンタ３４をリセットし、続いてクロック発生回路３５を動作状 態にしてマスタ・カウンタ３４へ１Hzのクロックを供給させる。始動入力は、ユ ーザが手動で発生させるようにしておいてもよく、或いは、容器２内を加圧する ことによって自動的に発生するようにしておいてもよい。例えば、ガス制御機構 ５４が容器２を加圧しはじめたならば付勢状態となる115ボルトの電源電圧を受 け取ることをもって、始動入力とすることも可能である。マスタ・カウンタ３４ は、１秒ごとにカウント・アップするようにしてもよく、或いは、それより短い 間隔またはそれより長い間隔でカウント・アップするようにしてもよい。好適実 施例においては、マスタ・カウンタ３４から出力される現在カウント値バス信号 によって、始動論理回路３６によって試験が開始されてからカウントされた秒数 が表されるようにしている。ディスプレイ駆動回路３３は、その経過した秒数を 表している現在カウント値バス信号を受け取って、その経過した秒数をディスプ レイ３２上に表示させている。ディスプレイ３２は、ここでは、超音波試験の進 行を視覚的に表示する機能を果たしている。 安定化時間比較回路３０は、マスタ・カウンタ３４が送出している現在カウン ト値バス信号を受け取って、その現在カウント値を安定化時間設定スイッチ３１ によって指定された安定化時間と比較している。安定化時間設定スイッチ３１に よって指定される時間は、例えば、細孔寸法や多孔質エレメントの寸法及び物理 的形状等の、多孔質エレメントの諸特性に応じて異なったものとなり得る。安定 化時間の具体例は、例えば、最長で約15〜20秒までの範囲内の値にするというも のである。安定化時間比較回路３０は、予め指定された安定化時間に達したこと を検出したならば、出力論理回路２７へ向けて安定化時間終了信号を出力する。 出力論理回路２７は、安定化時間終了信号を受け取ったならばパルス幅超過信号 のモニタを開始し、そして、安定化時間の終了後にパルス幅超過信号が活性状態 になったときに不合格を表示する。 総試験時間比較回路２９は、マスタ・カウンタ３４が送出している現在カウン ト値バス信号を受け取って、その現在カウント値を総試験時間設定スイッチ２８ によって指定された総試験時間と比較している。総試験時間設定スイッチ２８に よって指定される時間は、例えば、多孔質媒体の特性や、試験の所望のパラメー タ等に応じて異なったものとなり得る。総試験時間の具体例は、例えば、最長で 約45〜50秒までの範囲内の値にするというものである。総試験時間比較回路２９ は、予め指定された総試験時間に達したことを検出したならば、出力論理回路２ ７とマスタ・カウンタ３４とへ向けて、総試験時間終了信号を出力する。マ スタ・カウンタ３４は、総試験時間終了信号を受け取ったならば、それに応答し てカウント動作を中止し、これ以後、始動論理回路３６によってマスタ・カウン タ３４が再度リセットされるまでカウント動作は停止されたままになる。 以上のタイミング・シーケンスの全体を通して、マイクロホン４はみずからが 検出した音響に応じた信号を出力し続けている。マイクロホン４としては、音圧 を電気エネルギに変換することのできる、任意の適当なトランスデューサを使用 することができる。マイクロホン４が圧電性セラミックス型のものである場合に は、そのマイクロホン４は、共振周波数と反共振周波数とにおいてのみ抵抗を示 すものとなる。圧電性セラミックス型トランスデューサは、送信時の電気エネル ギから機械エネルギへの変換効率を最適化するためには、共振周波数で動作させ ることが好ましい。一方、圧電性トランスデューサは、受信時の機械エネルギか ら電気エネルギへの変換効率を最適化するためには、反共振周波数で動作させる ことが好ましい。 マイクロホン４としては、圧電性結晶型トランスデューサを使用することが好 ましく、また、このマイクロホン４の機械エネルギから電気エネルギへの変換効 率に関する最適周波数は、約30〜約50 KHzの範囲内の周波数となるようにするこ とが好ましく、約40 KHzとすればなお好ましい。この周波数を約30 KHz以上にす ることによって周囲環境の音響的ノイズを回避することができ、この周波数を50 KHz以下にすることによって高周波回路に本来的に発生する電気的ノイズを回避 することができる。通常の試験条件においては、マイクロホンからの信号は、周 波数が約40 KHzのときに１マイクロボルト（１μＶ）程度になる。 マイクロホン４に液滴が付着すると、それによってマイクロホン４の感度が低 下するおそれがあることが判明している。従って、マイクロホン４を、濡らし溶 液やその他の液体が付着しないように防護ないし遮蔽することが望ましく、その ためには、例えば、マイクロホン４をドレン１３より下流側に配置する、マイク ロホン４を加熱エレメント（不図示）で加熱して液体を蒸発させるようにする、 マイクロホンのドームの表面を研磨して高度に平滑化する、及び／または、マイ クロホンに電圧を供給して、マイクロホンに付着した液体を音波振動によって気 化させる等の手段を採用すればよい。 表面を高度に平滑化した、即ち磨き上げたマイクロホンを構成するには、例え ば、超音波トランスデューサのドームを電解研磨するようにすればよい。表面を 磨き上げることによって、表面の孔や窪みに液体が入り込むことがなくなり、そ の結果、疎水性のマイクロホンが得られる。ここで疎水性というのは、マイクロ ホンのヘッドにかかった濡らし溶液が玉になり、マイクロホンの表面を濡らすこ となく転げ落ちるという意味である。表面を高度に磨き上げることによって不連 続部が10マイクロインチ（約25μm）以下（Ra＝10）になるようにすることが好 ましく、不連続部が８マイクロインチ（約20μm）以下（Ra＝８）になるように すれば更に好ましく、不連続部が６マイクロインチ（約15μm）以下（Ra＝６） になるようにすればより一層好ましく、そして、不連続部が４マイクロインチ（ 約10μm）以下（Ra＝４）になるようにすることが最も好ましい。一実施例にお いては、例えば約40 KHzの所定周波数において機械エネルギから電気エネルギへ の変換効率が最大になるようにマイクロホン４を最適化できるまで、マイクロホ ンを電解研磨するようにしている。１つの好適実施例においては、マイクロホン のドームをステンレス鋼で製作するようにしている。ステンレス鋼製マイクロホ ンは、オンライン試験の用途に用いたときに、試験対象のシステム内に溶け出し てそのシステム内を汚染するおそれがない。そのようなマイクロホン４は更に、 揮発性の溶剤ないし濡らし溶液を含有している気体環境中でも安全に使用するこ とができ、なぜならば、そのようなマイクロホン４にはエネルギが蓄積されない からである。 前置増幅回路１５は、マイクロホンから受け取った信号を増幅して、好ましく は１ボルト程度の電圧にする。前置増幅回路１５の信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）に は限界があり、それは、前置増幅回路１５それ自体がノイズを発生するからであ る。このノイズの大きさは、ソース抵抗と、能動回路の種類と、信号の帯域幅と によって決まる。前置増幅回路１５の信号ノイズ比をできる限り大きくして、シ ステムの感度を増大させることが望まれる。 前置増幅回路１５の好適例としては、例えば、米国、カリフォルニア州、サン タクララに所在の、プリシジョン・モノリシックス社（Precision Monolithics Incorporated（PMI））や、モトローラ社（Motorola）が、「OP-27」という型式 番号を付して市販している演算増幅器を挙げることができる。「OP-27型」演算 増幅器は超低ノイズの演算増幅器である。１つの好適実施例においては、演算増 幅器１５として、Ｓ／Ｎ比が5.0以上の演算増幅器を使用することが好ましい。 調節可能な帯域通過フィルタ１６は、その中心周波数がマイクロホン４の機械 −電気エネルギ変換に関する最適周波数に対応するように設計したものであるこ とが好ましい。好適実施例においては、この帯域通過フィルタは、帯域幅が２KH zでＱが約２０の、状態可変帯域通過フィルタとも呼ばれている４次フィルタを 用いて構成したものである。このフィルタは、最小限のコストで適切な性能を提 供することが判明しており、従って好適実施例の１つである。更にはこのフィル タを使用すると、欠陥を有する多孔質エレメントを検出する確率が大きく、それ と同時に、適切に機能する多孔質エレメントを欠陥品として検出してしまう（即 ち、誤った肯定的結果を発生する）確率が小さいことが判明している。コストを かけて構造を複雑にすれば、フィルタの帯域幅をより狭める（Ｑを高くする）こ とができ、それによって、Ｓ／Ｎを向上させることができる。逆に、より簡単な 構造のフィルタを使用したり、フィルタを使用しないということも考えられるが 、その場合には、Ｓ／Ｎが大きくなり、従って、マイクロホン４からの信号の時 間領域解析には適当でない。 調節可能な帯域通過フィルタ１６は、中心周波数と帯域幅とを調節可能にした ものである。中心周波数は30 KHz以上とすることが好ましいことが判明しており 、その理由は、この周波数領域では、外部環境要因によって発生する周囲ノイズ が非常に少ないからである。 前置増幅回路１５の内部発生ノイズを低下させることによって、また、多孔質 エレメントが最大の信号を発生する周波数に対応した周波数を中心とした調節可 能な帯域通過フィルタ１６の帯域幅を狭めることによって、システムの信頼性を 大幅に向上し得ることが判明している。多孔質エレメントが最大の信号を発生す る周波数は、多孔質エレメントに存在している最大級の細孔が発生する音の周波 数であることがある。ある種の多孔質エレメントでは、最大振幅を有する周波数 が約40 KHzの近傍に存在することが判明している。 可変利得増幅回路１７は、その利得を、多孔質エレメントに対するマイクロホ ンの相対的な位置に応じて、或いは試験対象の多孔質エレメントの特性に応じて 変化させることができるようにしたものである。可変利得増幅器１７を使用して いるため、幾つもの多孔質エレメント試験システムを校正して、一組の試験基準 方式を、それら多孔質エレメント試験システムの各々において有効にすることが できる。 コンディショニング回路１８は、ノイズ・スパイク（電圧の低いもの、及び／ または、たまにしか発生しないもの）と、真正に欠陥品である多孔質エレメント から発生した信号とを識別できるように構成してある。コンディショニング回路 １８の特性は、ここでは、孤立した短時間のノイズ・スパイクが、このコンディ ショニング回路１８から出力される信号に変化を生じさせないようなものにして ある。ただし、比較的短い期間に幾つもの短時間のノイズ・スパイクを受け取っ た場合には、そのコンディショニング処理によって、コンディショニング処理済 信号の電圧が、ノイズ・スパイクの平均電圧（ベースライン）に追随できるよう にしてある。一実施例においては、コンディショニング回路は、立上り時間が0. 5ミリ秒で、立下り時間が2.5ミリ秒になるようにしている。 適当なコンディショニング回路の具体例を図４Ａ及び図４Ｂに示した。図４Ａ は、半波整流回路に低域通過フィルタ（Ｒ９、Ｃ３）をカスケード接続して、平 均検出回路と一般に呼ばれている回路を形成したものである。 図４Ｂに示したコンディショニング回路は、フィードバック回路を形成する複 数の抵抗を備えている。抵抗Ｒ６とＲ７とは非常に小さな抵抗であり、一方、抵 抗Ｒ８は非常に大きな抵抗である。そのため、図４Ｂに示した回路は、標準的な ピーク検出回路として機能し、その出力は、入力中に検出された最大電圧のスパ イク（即ちピーク）に対応した値の一定の電圧となる。この標準的なピーク検出 回路の構成は気泡発生点圧力の応答の単純な検出を行うにも有利であり、また、 入力に受け取ったパルスの最大振幅のマッピングを行うにも有利である。抵抗Ｒ ６及びＲ７を大きくして抵抗Ｒ８を小さくすることによって、このピーク検出回 路を、立上り時間及び立下り時間がある程度大きなものにすることができる。そ のようにした構成では、コンディショニング回路は、入力信号として受け取った 複数のパルスを平均化し、及び／または、入力信号のベースラインに追随する出 力を発生するような回路となる。 スレショルド比較回路２１は、ここでは、コンディショニング回路１８からの 信号出力とスレショルド電圧とを比較するように動作する回路としてある。スレ ショルド電圧はを変化させることによって、例えば、マイクロホン位置、及び／ または、多孔質エレメントの特性等の、試験設定パラメータに適合するように調 節を加えることができる。更に、スレショルド電圧のレベルを、例えば、印加す る圧力のレベル等に応じて調節することもできる。コンディショニング処理済信 号がスレショルド電圧を超えたならば、スレショルド比較回路２１はスレショル ド検出信号を出力する。スレショルド検出信号は、ここでは、可変パルス幅検出 回路４６へ入力するようにしてあり、可変パルス幅検出回路４６は、スレショル ド検出信号が所定時間を超えて活性状態を持続した場合に、そのことを検出する 回路である。この所定時間は調節可能にしてあり、好適実施例では約0.01秒から 約1.0秒までの間で調節可能にしてある。可変パルス幅検出回路４６は、スレシ ョルド検出信号のパルス幅が所定時間を超えて持続している間はパルス幅検出信 号を出力している。このパルス幅検出信号が、スレショルド表示灯を付勢するよ うにしておくことが好ましく、そうしておけば、スレショルド電圧より高い状態 が所定時間を超えて持続しているときには、そのことを視覚的に表示することが できる。 コンディショニング回路１８及びスレショルド比較回路２１は、平均音圧レベ ルが所定の時間を超えてスレショルド・レベル以上のレベルを持続したことを測 定する手段を提供している。音圧レベルの検出は他の方法で実施することも可能 であり、それら方法には、例えば、ＲＭＳ回路や、低域通過フィルタ／積分回路 等を使用するという方法が含まれる。 超音波試験が開始されると同時に、安定化実行中表示灯２５が点灯され、この 安定化実行中表示灯２５は、安定化時間設定スイッチ３１によって指定された安 定化期間中、点灯状態に維持される。一般的には、安定化時間設定スイッチ３１ は、約15〜約20秒間の時間を指定するように設定される。この期間中に容器２が 加圧され、濡れている多孔質エレメントの状態が安定化する。この安定化期間中 は、スレショルド比較回路２１から発生する信号は無視される。 図７について説明すると、始動入力（図７Ａ）に従って、安定化実行中表示灯 ２５が点灯される（図７Ｂ）。安定化実行中表示灯２５は、容器２内の圧力を上 昇させてマイクロホン応答を安定させるために必要な期間中、点灯状態に維持さ れる（安定化時間）。図７Ｆには、マイクロホン応答の具体例を簡略化した形で 図示すると共に、安定化期間を記入してある。フィルタの状態が安定したならば （一般的には15〜20秒後）安定化実行中表示灯２５が消灯され、代わって試験実 行中表示灯２６が点灯される。試験実行中表示灯２６は、総試験時間設定スイッ チ２８で指定された試験時間が終了するまで点灯状態に維持され、試験時間が終 了したならば消灯される。一般的には、試験実行中表示灯２６の点灯持続時間は 、約40〜50秒間である。この期間中は、スレショルド検出信号が出力論理回路２ ７で調べられている。 ある多孔質エレメントが無欠陥であっても、その多孔質エレメントの応答の中 にかなりの数のノイズ・スパイクが含まれていることがある。無欠陥の多孔質エ レメントに存在するその種のノイズの発生原因としては様々なものが考えられ、 例えば次のようなノイズが含まれる。(a)液滴が多孔質エレメント３から容器２ の内側や、流出管６の中、ないしはマイクロホン４の表面へ落下することによっ て発生するノイズ。(b)液体が多孔質エレメントの表面、容器の内面、ないしは マイクロホンの表面を流れることによって発生するノイズ。(c)試験用設備の外 から伝わった外部音響ノイズ。(d)信号処理装置９の内部の電子回路がみずから 発生する電気的ノイズ。それに、(e)多孔質エレメントの表面の気泡が発生する ノイズ。 これらのノイズを低減して、システム全体の感度を向上させるための幾つかの 方策が案出されており、それら方策には次のようなものがある。 a)マイクロホン４、前置増幅回路１５、帯域通過フィルタ１６、及び可変利 得増幅回路１７のＳ／Ｎ比を増大させる。 b)トランスデューサの機械−電気エネルギ変換効率の最適周波数に一致する ように最適化したＱの高い帯域通過フィルタを組み込む。 c)マイクロホン４を、エラストマー製の接続部材４３の内部、容器２の内部 、流入管の中、ないしは流出管の中に収容する等の手段を用いて、マイクロ ホン４を外部音響ノイズから遮蔽する。 d)前置増幅回路１５を遮蔽可能な導電性カバーの内部に収容したり、回路の その他の部分からの電磁放射を低減させたりすることによって、前置増幅回路１ ５を外部の電気的ノイズから遮蔽する。 e)アセンブリの圧力を、予測気泡発生点圧力である試験圧力の100％にまで 上昇させる前に、その試験圧力の２分の１の圧力にまで予圧する（この予圧過程 は小型の多孔質エレメントでは不要であり、なぜならば、余分な濡らし溶液を除 去するために必要な加圧時間は多孔質媒体の表面積に略々逆比例するからである ）。 f)真空を利用して余分な濡らし溶液を多孔質媒体の表面から除去する。 g)マイクロホンをドレンの下流側に配設すること等の手段によって、マイク ロホンを濡らし溶液と接触しないように遮蔽する。 h)マイクロホンの表面を電解研磨して疎水性表面を形成する。 i)試験後に容器２を開放する前に容器２内を減圧する回路を組み込むことに よって、高圧の流入側から低圧の流出側へ濡らし溶液が吹き飛ばされてマイクロ ホンの表面に付着するのを防止する。 j)マイクロホンの表面に付着した液体を除去する。 k)電源回路ないし電圧制御回路をアナログ部分とディジタル部分とで個別に 設けることによって、電源回路を介した結合を防止し、またグラウンド・ループ をなくして、ディジタル部分とアナログ部分とが共通給電線を介して結合するこ とを防止し、また、動作速度の遅いＣＭＯＳを使用して電流変動を低く抑える。 l)マイクロホン４と前置増幅回路１５とを遮蔽ケーブルで接続する。 これらの手段を講じてもなお、ノイズのスパイクないしグリッチの幾分かは残 存することが判明している。そのため、信号処理装置には、コンディショニング 回路１８、パルス幅検出回路４６、パルス・カウンタ、及び／または、その他の 適当な回路を組み込み、それらによって、無欠陥の多孔質エレメントに存在する ノイズ・スパイクと、欠陥を有する多孔質エレメントが発生するノイズとを識別 するようにしている。 具体例として、ある仮想上の欠陥を有する多孔質エレメントを試験したときの マイクロホン応答を図７Ｆに示した。パルス幅検出信号が、コンディショニング 処理済信号がスレショルド電圧より高い状態が所定のノイズ限界時間（一般的に は0.01〜1.0秒間）を超えて持続していることを表したならば、図７Ｇに示した ように、不合格表示灯２３の点灯によって不合格が表示される。一方、パルス幅 検出信号が、コンディショニング処理済信号がスレショルド電圧より高い状態が 上記ノイズ限界時間（一般的には0.01〜1.0秒間）を超えて持続してはいないこ とを表していたならば、合格表示灯２４が点灯されるようにしてある。 マスタ・カウンタ３４は、超音波試験が実行されている間中、試験時間の経過 を表示するためにインクリメント動作を継続して実行している。マスタ・カウン タ３４は、一般的には、１から始めて約45〜50までインクリメントするものとす る。合格表示灯２４または不合格表示灯２３は、一度点灯したならば次回の試験 サイクルが開始されるまでその点灯状態を維持するようにしている。試験対象の 特定のフィルタの物理的特性に適合するようにシステム応答に構成を施すために 、ノイズ限界時間、安定化時間、総試験時間、帯域通過フィルタ１６の帯域幅、 可変利得増幅回路１７の利得、コンディショニング回路１８の立上り時間及び立 下り時間、スレショルド検出回路２１のスレショルド電圧、それに、パルス幅検 出回路４６が検出するパルス幅を調節することが好ましいことがある。しかしな がら、生産環境の如何によっては、ある一種類の多孔質エレメント、及び／また は、試験システムのシステム構成に対応させて、それら値を固定させておくこと が好ましいこともある。 図９は、多孔質エレメントを試験する別の方法を示した図である。この方法で は、第１回の試験を上で説明したようにして実行する。この第１回の試験を実行 することによって、多孔質エレメントを、完全性に関する最小限の基準に合格す るものだけに絞り込むことができる。この第１回の試験に続いて、多孔質エレメ ントの気泡発生点圧力を測定する第２回の試験を実行する。第２回の試験では、 パルス幅検出信号が、コンディション処理済信号がスレショルド電圧より高い状 態が所定ノイズ限界時間を超えて持続していることを表すようになるまで、即ち 気泡発生点に達したことを表すようになるまで、容器２内の圧力を徐々に上昇さ せる。続いて、多孔質エレメントが気泡発生点に達したときの、その圧力値に基 づき、公知の算出方法を用いて、その多孔質エレメントに存在する最大の細孔の 直径を算出する。この第２実施例によれば、様々な多孔質エレメントを夫々に異 なった等級に分類することができる。この第２実施例によれば更に、細孔寸法の 定量的測定が可能である。細孔寸法による特性分類が望まれる理由は、多孔質エ レメントは、材料が劣悪であったり、材料に欠陥があったり、媒体に目詰まりが あったりするために気泡発生点圧力が高すぎることもあり得るからである。測定 された気泡発生点圧力は、製造プロセスのチェックのために、報告、集計、及び 解析される。 感度調節機能を装備した理由は、信号処理装置９を、例えば超微細な細孔を有 する多孔質エレメントを試験するための最大感度から、目の粗い細孔を有する多 孔質エレメントを試験するための低感度まで調節できるようにするためである。 感度調節は、一般的には、可変利得増幅回路１７の利得と、スレショルド比較回 路２１へ供給されるスレショルド電圧値との組み合わせを調節することによって 行われる。 多孔質エレメント試験システム１には、表面張力の小さな液体を使用すること ができる。多孔質エレメント試験システム１は、漏れ流量対拡散流量の比の測定 に基づくものではないため、使用する液体の表面張力が低くてもさほど影響を受 けることがない。表面張力の小さな液体には、多孔質エレメントを濡らすための 優れた薬剤となる（特に、疎水性の多孔質エレメントの場合）と共に、試験が終 了したならば、多孔質エレメントを短時間のうちに乾燥させることができるとい う利点がある。 多くの用途において、同一の多孔質エレメントに対して、当業界において周知 の順方向流量試験と、本発明に係る超音波試験とを共に実行することが望ましい 。更には、超音波試験を順方向と逆方向との両方向において実行することが望ま しいことも判明している。同一の多孔質エレメントに対して、順方向流量試験と 超音波試験とを共に実行することによって、信頼性を向上させ得ることが判明し ている。それら両方の試験を同時に実行することが、より効果的であることも判 明している。 多孔質エレメント試験システム１は、最小限の変更を加えるだけで、既存の順 方向流量試験装置に組み込むこともでき、オンライン試験の用途にも使用するこ とができる。オンライン試験の用途においては、現在では、エンドユーザが、フ ィルタを目で見て観測する必要なく、フィルタのオンライン逆方向気泡発生点試 験を実行することが普通になっている。従来の気泡発生点試験では、オペレータ が、フィルタを観察するか、或いは、液体媒体を介してフィルタに結合した超音 波検出器を用いていた。液体媒体は、非常に不利であり、なぜならば、超音波ト ランスデューサは、試験中のフィルタより下流に発生するノイズ発生源に結合す ると共に、流体が充填された配管に隣接した構造部の内部に発生するノイズ源に も結合するからである。Ｓ／Ｎ比のレベルは、欠陥フィルタ信号を覆い隠す。加 えて、視覚観察による逆方向気泡発生点試験の実行中は、オペレータは、拡散流 動に起因する気泡と、欠陥に起因する気泡とを識別することができ、それには、 フィルタをプローブでつついて、気泡の発生位置が移動するか否かを調べればよ い。これに対して、オンライン試験や、流体結合式超音波センサを使用した自動 化試験では、拡散流動と真正の漏出とを識別することが不可能なことがしばしば ある。これらの問題があるために、従来の流体結合式超音波試験の構成は、一般 的に、研究室環境でなければ利用不可能であり、また、厳重な遮断が必要とされ ていた。それらの手段を備えた場合でも、従来の流体結合式超音波試験装置は、 気泡発生点圧力において発生する音響レベルの大幅な上昇等の、グロス音響レベ ルを識別することしかできなかった。これと対照的に、本発明の実施例は、環境 ノイズの影響を受けず、欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別機能を大いに改 善しうるものである。マイクロホンを多孔質エレメントに結合するのに空気等の 気相流体を使用することによって、マイクロホンを外部ノイズ発生源からよりよ く遮断しつつ、フィルタ媒体が発生する音をマイクロホンで検出できることが判 明している。従って、この気相結合による超音波試験は、運転環境での逆方向気 泡発生点試験を可能にしたものである。 順方向流量試験と超音波試験とは同時に実行することができ、一般的には、そ れら試験を同時に実行するために必要な時間は、順方向流量試験だけを実行する ために必要な時間を超えることはない。容器２は、順方向流量試験のための指定 圧力と同じ圧力にまで加圧することが好ましい。マイクロホン４は、流出管６の 下流部分に配置し、滅菌処理の間もそこに配置したままにすることができる。こ れが可能であるのは、マイクロホン４を、300゜Ｆ以上の温度にさらされても機 能を失わないものとしてあるからである。 超音波漏出検出装置の別実施例は、多孔質エレメントの完全性を評価するため の音響試験方法を採用したものである。その音響試験方法は、「パルス・カウン ト試験」と呼ばれているものであり、濡れた状態の多孔質エレメントの上流側の ガスを加圧した際にその多孔質エレメントが発生する音圧レベルのパルス密度を 測定するものである。この試験方法は、適切に機能するフィルタと欠陥フィルタ とを識別するための非常に有効な手段であることが判明している。 濡れた状態のフィルタを加圧すると、そのフィルタは、ベースライン信号レベ ルに重畳した幾つもの音圧パルスを発生する。図９に示した典型的なフィルタの 応答の一例は、音圧がマイクロホン４によって電気エネルギに変換された後に、 増幅され、フィルタ処理され、更にコンディショニング処理を施されたものであ る。また、図９に示したグラフは、応答を簡略化した形で示している。典型的な 無欠陥フィルタの応答の一例と、典型的な欠陥フィルタの応答の一例とを夫々詳 細に示したグラフを、図１３と図１４とに示した。 図１３について説明すると、同図に示したのは、印加圧力を気泡発生点圧力よ り低いあるレベルまで上昇させたときの、無欠陥フィルタのマイクロホン応答で ある。初期圧力を高くするほど、順方向流量曲線に示される初期流量がより高く なるが、初期流量に続く流量は安定している。初期流量がより高くなるのは、例 えば、印加圧力に応答してフィルタが下流方向へ撓むこと等よるものである。安 定した流量に達するまでに必要な時間を安定化時間と呼んでいる。同様に、多孔 質エレメントに圧力が印加される際に、試験容器内の音響レベルは初期増加を示 すが、その後に音圧レベルは比較的安定する。図１３の音圧レベル期間のうちの 比較的安定した部分における信号の挙動が、ノイズに対する寄与がより大きい。 単位時間当たりのパルスのカウント値を図１３の可変に示した。 図１４について説明すると、同図に示したのは、印加圧力を、フィルタの指定 された気泡発生点圧力より低いあるレベルまで上昇させたときの、欠陥フィルタ のマイクロホン応答である。音圧曲線のうちの比較的安定した部分におけるフィ ルタの音圧レベルは、図１３の音圧曲線と比べて、振幅が概して大きく、また、 パルス密度も大きい。欠陥フィルタの判定の基礎となり得るものは、パルス振幅 の測定（ピーク検出）、パルスの平均エネルギの測定（平均エネルギ測定）、パ ルス密度の測定、及び／または、音響信号のレベル及び変動を測定するためのそ の他の適切な機構である。 印加圧力が気泡発生点圧力に近付くにつれて、或いは、欠陥フィルタの場合に は気泡発生点圧力より低いある圧力に近付くにつれて、単位時間あたりのパルス の個数（パルス密度）が増大し、パルスの振幅が大きくなる。図９、図１３、及 び図１４に示すように、パルス密度が増大するに従って、パルスどうしが互いに くっつき始める。マイクロホン及び電子信号処理回路が直前のパルスの影響を脱 して安定化する前に次のパルスが発生し始める。かかる状況下では、パルスのベ ースラインが上昇する。例えば、複数のパルスに対して、或いは各々が密集した パルスからなる複数のパルス群に対して、コンディショニング処理（平均化処理 やピーク検出処理）を施すことによって、ベースラインの上昇を検出することが できる。この情報に基づいて、欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別も行うこ とができ、また、フィルタの気泡発生点圧力を測定することもでき、これらは既 に説明した通りである。 別法として、多くの種類の多孔質エレメントにおいて、パルスの個数を直接カ ウントすることによって欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別をより高度に実 行し得ることも判明している。 パルス密度は、時間をある決まった長さの区間に区分してその１区間内に発生 するパルスの個数をカウントすることによって直接的に測定することができる。 この時間区間の長さは、１秒以下、１秒、或いは２秒等の、様々な長さにするこ とができる。例えば、安定化終了後の最初の１秒間と２番目の１秒間とを合わせ た区間内に発生したパルスの個数が第１パルス・カウント値を形成し、第３番目 の１秒間と第４番目の１秒間とを合わせた区間内に発生したパルスの個数が第２ のパルス・カウント値を形成するというようにすることができる。 この方法では、例えば、第２番目の１秒間と第３番目の１秒間とに亙る期間に ある１つのクラスタ（かたまり）をなす複数のパルスが発生した場合には、パル ス・カウント値が２つの区間に分けられてしまい、そのために感度が低下すると いう問題が生じることが判明している。この感度低下を克服する方法の１つに、 パルスを測定するためにスライド窓方式を採用するという方法がある。この方法 では、例えば、最初のパルス・カウント値は、安定化終了後の最初の１秒間から 第５番目の１秒間までの５秒間に発生する全てのパルスをカウントしたカウント 値にし、第２番目のパルス・カウント値は、安定化終了後の第２番目の１秒間か ら第６番目の１秒間までの５秒間に発生する全てのパルスをカウントしたカウン ト値にし、以下同様にするというものである。このスライド窓方式は、インクリ メントの間隔を１秒にせねばならないということはない。パルスをカウントする ために使用している具体的な装置に応じて、任意のインクリメントの間隔で、任 意の大きさの窓を使用して、パルス密度を測定することができる。スライド窓方 式は、各々の窓が所定の持続時間を持ち、後続の窓が先行する窓との間に所定の 大きさの重なり部を持つようにして実行すればよい。特に高精度が必要な場合に は、パルスを１つ受け取る度に、新たな窓のパルス・カウント値を算出するよう にすればよい。スライド窓を使用してパルス密度を測定することによって、単位 時間あたりのパルスの個数を直接カウントする方法と比較して、欠陥フィルタの 識別をより良好に行えることが判明している。パルスの個数を直接カウントする 方法でも、また、スライド窓を使用する方法でも、いずれの場合も、測定したカ ウント値が所定の限界値を超えたならば、不合格が表示されるようにしておく。 この所定の限界値は、一定の値としてもよく、また、圧力が上昇するにつれて変 化する値としてもよい。 以上のパルス・カウント方式を実施するために使用可能な装置には、様々なも のがある。図１０に、パルス・カウント装置の第１の具体的な実施例を示した。 この図１０に示した装置は、各窓がクロック周波数の５倍の持続時間を持ち、後 続の窓が直前の窓との間にクロック周波数の４倍の長さの重なり部を持つように スライド窓式パルス・カウンタを構成したものである。例えば図１０に示した装 置において、クロック周波数を１Hzとした場合には、個々の窓の持続時間は５秒 間になり、後続の５秒間窓は直前の窓との間に４秒間の重なり部を持つことにな る。 マイクロホンから送られてきた増幅済信号は、平滑化回路５８を通すようにし てもよい。この増幅済信号は例えば、図３に示したように可変利得増幅回路１７ の出力から送出される信号である。平滑化回路５８は、その信号中のパルスに平 滑化処理を施して、パルス・カウント回路６０の中のその他の構成部分の応答時 間と、より良好に整合させるようにすることができる。適当な平滑化回路５８の 一例は図４Ａに示したような回路である。増幅済信号は（平滑化処理を施した場 合でも、施さなかった場合でも）、比較回路６１の第１入力へ入力させるように している。 この比較回路６１の第２入力は、モード選択スイッチ５９の設定に応じて、所 定スレショルド電圧ＶThreshold2か、受け取ったマイクロホン信号のベースライ ンと共に変化する変動スレショルド電圧ＶBaselineかの、いずれかとされる。所 定スレショルド電圧ＶThreshold2は、所定電圧レベルの直流定電圧である。この 所定電圧レベルは、マイクロホンの位置、容器の種類、ないしは多孔質エレメン トの特性等の変数に合わせて調節できるよう、調節可能にしてある。変動スレシ ョルド電圧ＶBaselineとしては、例えば、立上り時間及び立下り時間が比較的長 い回路によってコンディショニング回路を構成した実施例では、図３のコンディ ショニング回路１８から発生される電圧をそのまま使用することができる。例え ば、もしコンディショニング回路１８が、図４Ｂに示した回路を用いて構成され ており、また、そのコンディショニング回路１８が、増幅済信号のベースライン に追随するように抵抗Ｒ６〜Ｒ８を調節するようにしたものであるならば、変動 スレショルド電圧ＶBaselineを、そのコンディショニング回路１８から得ること ができる。 比較回路６１の出力は、ワン・ショット・フリップフロップ６２へ入力してい る。ワン・ショット・フリップフロップ６２は、比較回路６１から受け取ったパ ルスに応答して矩形波パルスを出力する。このワン・ショット・フリップフロッ プ６２が出力する矩形波パルスの持続時間は、後続のパルスを覆い隠してしまう ほど長くなければそれでよく、重要な意味を持つものではない。多孔質エレメン トから発生するパルスの発生頻度が例えば100Hzであるならば、ワン・ショット ・フリップフロップ６２が出力するパルスの持続時間が約１ミリ秒間となるよう に、このワン・ショット・フリップフロップ６２を設定することが好ましい。ワ ン・ショット・フリップフロップ６２からの出力については、それを単一のカウ ンタに入力して、その出力中のパルスの個数を直接カウントするようにする方法 と、その出力を複数のカウンタに入力して、スライド窓カウント方式を実施する ようにする方法とのいずれを採用することも可能である。図１０に示した好適実 施例に係る具体的な装置では、ワン・ショット・フリップフロップ６２からの出 力を、複数のカウンタ６３〜６７の夫々のクロック入力へ入力している。このパ ルス・カウント回路６０に使用しているそれら複数のカウンタには、任意の適当 なカウント機構を使用することができ、また、それらカウンタの個数も様々なも のとすることができる。この好適実施例では、５個のカウンタ（カウンタ６３〜 ６７）を使用しており、また各カウンタを、１から100までカウントできるよう に、８ビットの１０進カウンタとしている。それらカウンタ６３〜６７の各々か らの８ビット出力は、バス・マルチプレクサ７２へ入力している。このバス・マ ルチプレクサは、例えば、モトローラ社が製造している「MC14512型」等のデー タ・セレクタ回路を複数使用して構成することができる。バス・マルチプレクサ ７２は、５個のカウンタのうちの１個のカウンタのカウント値を選択的にラッチ 回路へ出力し、このラッチ回路は例えば８ビットのラッチ７３である。 ８ビットのラッチ７３の中にラッチされたカウント値は、試験結果を解析する ための複数の出力デバイスへ出力されるようにしてあり、それら出力デバイスは 例えば、ディスプレイ７５、Ｄ／Ａコンバータ７７、ないしは、比較回路７６等 である。ディスプレイ７５は、ラッチ７３にラッチされている現在値を視覚表示 できるものであれば、どのような種類のディスプレイを用いてもよい。比較回路 ７６は、個々の具体的な多孔質エレメントに関する許容最大パルス・カウント値 を表している調節可能なカウント限界値を受け取るようにしたものとすることが 好ましい。ラッチ７６からの出力がこのカウント限界値を超えたときに不合格が 視覚表示されるようにしておくことが好ましい。パルス・カウント値がこの限界 値を超えたことを視覚表示するための適当な論理回路は、例えば、図６に示した ように構成することができ、この場合、上述の比較回路からの出力が、パルス幅 超過信号入力へ入力されるようにしておけばよい。Ｄ／Ａコンバータ７７は、チ ャート・レコーダに結合しており、このチャート・レコーダが、例えば図１１に 示したようなパルス・カウント値のグラフを作成するようにしてある。 以上のパルス・カウント回路６０に対するタイミング及び制御の機能は、任意 の適当な機構によって実現することができる。図１０に示した具体的な実施例で は、タイミング及び制御の機能をクロック信号ＣＬＫから得ており、このクロッ ク信号ＣＬＫは、インバータ７４、ダウンカウンタ６８、デコーダ６９、複数の タイミング制御ＮＡＮＤゲート７０、及び複数のマスタリセットＮＡＮＤゲート ７１へ入力している。クロック信号ＣＬＫの動作周波数は任意の周波数にするこ とができる。この好適実施例では、クロックの動作周波数は１Hzにしてある。 動作について説明すると、図１０に示した実施例は、各窓がクロック周波数の ５倍の持続時間を持ち、後続の窓が直前の窓との間にクロック周波数の４倍の長 さの重なり部を持つような、スライド窓式パルス・カウンタとして機能するもの である。そして、そのクロックを１Hzとしたため、インクリメントの期間は１秒 間となっており、各窓は５秒間窓となっている。この装置は、その５秒間窓の中 のパルスの個数をカウントし、そのカウント値を１秒間の区間ごとに更新する。 ディジタル・ディスプレイは、最新の５秒間の区間におけるカウント値を表示す ると共に、そのカウント値を１秒ごとに更新する。測定したカウント値が予め指 定されている限界値を超えたならば不合格が表示される。更に、Ｄ／Ａコンバー タが、ストリップ・チャート・レコーダに入力するのに適したアナログ出力を発 生する。チャート・レコーダによって、棒グラフの形で表された試験全体の永久 的記録が作成される。 モード選択スイッチがスレショルド電圧ＶThreshold2の方に設定されていると きには、受け取ったパルスがスレショルド電圧ＶThreshold2を超えていれば、ワ ン・ショット・フリップフロップ６２がトリガされてパルスを発生する。ワン・ ショット・フリップフロップ６２から出力されたパルスは、複数のカウンタ６３ 〜６７の全てを同時にインクリメントする。カウンタ６３〜６５に夫々結合して いるリセット入力RESET1〜RESET5は、それらカウンタ６３〜６５の全てを同時に リセットするため、個々のカウンタがクロック入力ＣＬＫの各サイクルごとにリ セットされる。このタイミング及び制御のための回路が動作すると、クロック入 力ＣＬＫの立上りによってマルチプレクサ７２が制御され、このマルチプレクサ ７２が、ラッチへ向けて出力すべき新たなカウンタを選択する。また、クロック 入力ＣＬＫの立下りによって、選択されたカウンタの現在カウント値がラッチの 中にラッチされると共に、その選択されたカウンタがリセットされる。これに続 いて、そのリセットされたカウンタのカウント動作が、初期値である「０」から 再開される。ダウン・カウンタ６８は、複数のカウンタの各々を順次選択して行 くためのものであり、Ｒ５、Ｒ４、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ５、...という順序で カウンタからの出力が行われ、また、カウンタのリセットが行われるようにして いる。入力クロックＣＬＫへ１Hzのクロックが入力している場合には、どのカウ ンタも５秒間に１回ずつリセットされ、また１秒ごとに次々と異なったカウンタ がリセットされる。このようにして、先に説明したスライド窓が構成される。 図１１に示したチャート・レコーダ７８からの出力の具体例は、スレショルド 電圧が一定電圧に設定されている場合に、図９に示したような気泡発生点圧力に 対する応答を示している。ここで、比較回路７６へ入力している所定のカウント 限界値が「16」（５秒間あたりの個数）に設定されていたものとすれば、10秒が 経過した時点で不合格が表示される。 図９に示したように、電圧スレショルドＶThreshold2が一定電圧に設定されて いて、ワン・ショット・フリップフロップ６２がエッジでトリガされるようにし てある場合には、気泡発生点圧力に達する以前に多数のパルスが出力され、気泡 発生点に達したならばパルスは出力されなくなる。このことが例えば図１１に示 されている。パルスのカウント動作が停止するのは、マイクロホンからの信号応 答のベースラインがスレショルド電圧ＶThreshold2を超えてしまうため、それ以 後はワン・ショット・フリップフロップ６２が付勢されなくなるからであるにこ では、ワン・ショット・フリップフロップ６２はエッジでトリガされるものとし ている）。 気泡発生点圧力に達した後にもパルスのカウントが続けられるような、別の回 路構成とすることも可能である。例えば図１０のモード選択スイッチがスレショ ルド電圧ＶBaselineの方に設定されている場合には、スレショルド電圧がベース ラインに追随して変化する。この構成では、スレショルド電圧ＶBaselineがベー スラインに追随して変化することから、パルスのカウント動作はベースライン電 圧が上昇した後にも継続して行われる。その他の回路を適当に構成することによ って、これと同様の結果が得られるようにすることも可能である。例えば、平均 電圧を記憶しておけるようにした回路によって、スレショルド電圧ＶBaselineを 提供するようにしてもよい。 ストリップ・チャート・レコーダ７８が有用な診断装置であることは確かであ るが、生産工程中の試験に関しては、以上の構成によれば単に限界値を設定する だけで済み、オペレータがデータを解釈する必要がなくなる。このことは、従来 の逆方向気泡発生点試験ではオペレータの経験及び判断が重要なファクタであっ たことを考えれば、大きな利点であるといえる。 図１２に多孔質エレメント試験システム１の第４実施例を示した。この第４実 施例の構成要素はその他の実施例の構成要素と同様のものである。この第４実施 例においては、多孔質エレメントを収容した容器２が、順方向流量計５５、ガス 制御システム５４、マイクロホン４、トランスデューサ５３、及びセンサ５７に 結合している（トランスデューサ５３は容器２の内部と外部とのいずれに結合す る場合もある）。マイクロホン４は、容器２内の音響を検出して、その検出した 音響を表す信号を出力している。 マイクロホンから出力された信号は前置増幅回路１５によって増幅され、この 前置増幅回路１５が、予備増幅済信号を出力する。前置増幅回路１５は、第１実 施例に関して先に説明したものと同様に構成したものとすることが好ましい。別 法として、この前置増幅回路１５を、標準的な超音波用の前置増幅回路を用いて 構成してもよい。 濾過装置の種類によっては、複数のマイクロホン４を装備することが好ましい こともある。その場合、それら複数のマイクロホンを、同じ１つの多孔質エレメ ントに近接させて配置した上で、互いに結合することにより、Ｓ／Ｎ比を向上さ せることができる。例えば電子回路の電気的ノイズ等に起因するランダムなノイ ズは、加え合わされたときに強め合うことがないのに対して、同じフィルタから 発生した夫々の音響信号は加え合わされたときに強め合うため、Ｓ／Ｎ比が向上 するのである。また、そのためには、当業界において周知の如く、２つのマイク ロホンから出力される信号どうしを同位相で結合するための任意の方法を用いれ ばよい。具体的な例としては、このシステム内の前置増幅回路１５の直前或いは 直後にアナログ加算回路を配置し、そのアナログ加算回路によってそれら信号ど うしを加え合わせるようにすればよい。また別法として、夫々のマイクロホンか らの信号どうしをディジタル的に加え合わせるようにしてもよい。そのような構 成とする場合には、複数のマイクロホン４を夫々個別のチャネルに結合し、それ らチャネルの各々が、信号処理装置４９に結合した前置増幅回路１５及びＡ／Ｄ コンバータ４５を含んでいるようにすればよい。そして信号処理装置が、各々の チャネルの応答どうしをディジタル的に加え合わせるようにすればよい。 コンディショニング回路４７を装備して、他の実施例に関連して既に説明した ように、増幅処理、フィルタ処理、及び／または、信号コンディショニング処理 を実行するようにしてもよい。１つの好適実施例においては、フィルタ処理を実 行することによって、前増幅済信号の帯域幅を例えば超音波領域のみに制限し、 その後にＡ／Ｄコンバータ４５でディジタル変換するようにしている。また別法 として、Ａ／Ｄコンバータ４５が前置増幅回路１５から直接に信号を受け取るよ うにしてもよい。Ａ／Ｄコンバータ４５は、受け取った信号をディジタル信号へ 変換する。変換されたディジタル信号はディジタル信号処理装置４９へ入力して いる。ディジタル信号処理装置４９としては、例えば、専用装置として構成した 信号処理装置を使用してもよく、また、プログラム可能なコンピュータを使用し て、オペレータ用ディスプレイ端末５０と信号処理装置４９とを一体のものとし てもよい。好適実施例においては、オペレータ用ディスプレイ端末５０と信号処 理装置４９とを、ナショナル・インスツルメンツ社（National Instruments）か ら出されている「LabVIEW For Windows」という名のソフトウェアを使用して、 １台のプログラム可能なコンピュータによって構成している。図１６は、信号処 理装置４９を制御するための、「LabVIEW For Windows」によるプログラムの一 実施例を図示したものである。 ディジタル信号処理装置４９と結合しているのは、容器２を通過して順方向に 流れるガスの流量を測定するための順方向流量計５５、容器２内の圧力を制御す るためのガス制御システム５４、制御及びデータ入力のためのオペレータ用ディ スプレイ端末５０）ビルトイン試験（ＢＩＴ）信号を出力するためのディジタル ・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ５１及び、試験の実行環境をモニタするための 複数のセンサである。ディジタル・アナログ・コンバータ５１は電圧制御発振／ 増幅回路５２に結合しており、同回路は更に複数のトランスデューサ５３に結合 している。 好適実施例においては、トランスデューサ５３を容器２の外側部分に結合して いる。容器２の外側部分に作用する音響は、容器２の内部に配設されているマイ クロホン４によっても検出される。トランスデューサ５３を容器２の外側部分に 結合することによって、このトランスデューサ５３を、多孔質エレメント試験シ ステム１が使用している流体から遮断することができる。また、好適実施例にお いては、トランスデーサ５３を超音波トランスデューサとし、マイクロホン４に 使用している超音波トランスデューサと同種のものとしている。別法として、ト ランスデューサ５３をオーディオ用スピーカとしたり、或いはその他のエネルギ を音に変換する任意の機構とすることも可能である。別実施例として、トランス デューサ５３を容器２の内側部分に結合するという構成も可能であり、そうする ことによって、ビルトイン試験における感度を更に向上させることができる。 更には、ＶＣＯ／増幅回路５２をマイクロホン４に直接結合して、マイクロホ ン４にトランスデューサとしての機能とマイクロホンとしての機能との両方を兼 ねさせるようにしてもよい。この方式とした場合には、ＶＣＯ／増幅回路５２が 発生したパルスを、マイクロホン４が超音波に変換することによって、容器２の 内部へ入射する音波を発生させる。続いて、反射して戻った音波をマイクロホン ４が受信して電気信号に変換し、その電気信号が前置増幅回路１５へ入力する。 このようにすれば、ただ１個の超音波トランスデューサを用いてＢＩＴを実行す ることができる。ただしこの方法は特に好適なものではなく、なぜならば、１個 のトランスデューサに送信機能と受信機能との両方を兼ねさせるため、トランス デューサの音響信号受信感度が低下してしまうからである。 信号処理装置４９は、Ａ／Ｄコンバータを制御して、ビルトイン試験信号を発 生させる。電圧制御発振（ＶＣＯ）／増幅回路５２は、例えば、２つのカスケー ド接続した高精度波形関数発生回路によって構成することができ、それら高精度 波形関数発生器の出力信号を増幅する。それら高精度波形発生器は、エクサール 社やインタシル社から販売されている標準的な「8038型」回路を用いて構成する ことができる。好適実施例においては、第１波形発生回路を、例えば100Hz程度 の比較的低い周波数で発振するように設定している。この第１波形発生回路の出 力を用いて、トランスデューサ５３の共振周波数に一致するように設定した基本 周波数を中心周波数として、第２波形発生回路を周波数変調する。この構成によ れば、第２波形発生回路は、第１波形発生回路の出力に応じて共振周波数と非共 振周波数との間で周波数変位する波形を出力する。この第２波形発生回路の出力 を、トランスデューサ５３を駆動することのできる増幅回路で増幅することが好 ましい。トランスデューサ５３は、第１波形発生回路の周波数に応じた信号を出 力することになる。 信号処理装置４９に、例えば温度センサや気圧センサ等の複数のセンサ５７を 備えるようにしてもよい。圧力センサを使用すれば、流量計の精度を向上させる ことができる。温度センサを使用すれば、蒸気滅菌を行うために、或いはプロセ ス・パラメータの関係で、容器２を高温にして運転するような、ユーザの事情に 即したオンライン用途に好適に対応することができる。周知の如く、多孔質エレ メントの細孔は毛細管と同様の挙動を示す。ある毛細管を貫通させて流体を流す ために必要な圧力は、その毛細管を貫通して流れるその流体の粘性に関係してい る。多くの液体は、その粘性が温度と共に大きく変化する。従って、温度の変動 が大きいオンライン試験の環境において信頼性の高い動作を行わせるためには、 多孔質エレメントの試験温度をモニタすることが望ましい。そうすれば、試験圧 力や欠陥フィルタのパラメータを、濡らし液体の具体的な粘性に対応するように 調節することができる。 動作について説明すると、図１０に示したこの実施例は、多孔質エレメント試 験システム１のその他の実施例に関して既に説明した様々な方法及び種々の回路 機能を、それらのうちの１つの方法ないし機能を単独で実行することもでき、ま たそれらのうちの幾つかの方法ないし機能を組合せて実行することのできるもの である。図１３及び図１４について説明すると、信号処理装置４９は、欠陥を有 する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとを識別するために、音響ト ランスデューサ４が発生する信号の様々な定量的測定値を発生する。信号処理装 置４９が発生する定量的測定値には、次のようにして発生されるものがある。 a)信号の最小ピークと最大ピークとを検出して（ピーク検出）、各々の信号 パルスのピークの定量的測定値を発生する。 b)信号の電圧、電流、及び／または、電力の平均値を、任意の適当な平均値 算出法、例えばｒｍｓ、最大または最小パルス振幅平均算出、積分、低域通過フ ィルタ処理、有限の立上り時間及び立下り時間のピーク検出、及び／または、信 号平均算出等の方法で検出する。 c)適当な方法で信号密度を検出する。適当な方法としては、１つの一定値ま たは複数の異なった一定値、変動平均値（ベースライン）、ないしは、以前のパ ルス値（差分振幅パルス・カウント処理）を基準とした、相対的なパルスの個数 をカウントする方法、周波数のシフト回数をカウントする方法、及び／または、 パルスどうしの間隔を測定する方法等がある。 d)電圧、電流、電力、及び／または、周波数の差を測定することによって信 号の変動度を検出する。 これらの定量的測定値は、その各々を個別に欠陥フィルタ及び無欠陥フィルタに 関連付けることもでき、及び／または、それら定量的測定値を処理して複数の定 量的測定値を組合せた信頼性指数を導出することもできる。更に、以上の定量的 測定値は、その各々を、順方向流量測定値をはじめとする、フィルタの完全性に 関連したその他の測定値と組合せることもできる。そのようにすれば、完全性に 関する個々の定量的測定値に関しては不合格でないフィルタであっても、そのフ ィルタの幾つもの定量的測定値がいずれも、それら測定値の上方領域に存在する ようなフィルタを識別して、精密試験にまわすことができるようになる。更に、 個々の定量的測定値を各々統計的に解析して、標準偏差、分散、平均、及びその 他の統計的属性を判定するようにしてもよい。例えば、欠陥を有する多孔質エレ メントの標準偏差は、無欠陥の多孔質エレメントの標準偏差より大きくなること が判明している。 複数のスレショルド値に対してパルスの測定を行うようにすれば、欠陥を有す る多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとの識別能力が向上することが 判明している。 以上に掲げた定量的測定値の各々は、試験時間の全体に関して算出するように してもよく、試験時間の特定の一部分に関して算出するようにしてもよく（単位 時間ごとの定量的測定）、或いはまた、各窓が一定のまたは可変の持続時間を持 ち、後続の窓が直前の窓との間に一定のまたは可変の長さの重なり部を持つよう にしたスライド窓ごとに算出するようにしてもよい。また窓は、時間の単位を用 いて規定するようにしてもよく、及び／または、例えばパルス・カウント値や周 波数シフト量等の、信号から得られるその他の測定値を用いて規定するようにし てもよい。 オンライン試験の用途においては、各試験で得られた各フィルタ・エレメント の個々の性能を保存しておくようにしてもよい。こうして保存したデータは、以 前実行した試験で得られたフィルタ・エレメントの応答の履歴を提供するため、 以前実行した試験の結果との間に大きなずれがあるときには、オペレータに対し てそのことを警告することもできるようになる。例えば、順方向流量値や検出さ れたパルス・カウント値が大幅に増大していたならば、多孔質エレメント試験装 置１が、オペレータに信号を発して、更にオフライン試験を追加して実行するこ とが望ましいことを知らせるようにすればよい。 図１２に示した多孔質エレメント試験システム１の実施例は、その１つの動作 モードにおいては、診断装置として使用することができる。そうすることによっ て、ある種の欠陥、ないしはある大きさの欠陥を、例えば周波数等のその欠陥の 信号特性に基づいて「指紋登録」することが可能になる。その場合、ディジタル 信号処理装置４９は、マイクロホン４から受け取った信号をメモリに格納してあ る複数の指紋標本と突き合わせることによって、フィルタの欠陥の有無、及び／ または、種別を識別することができる。 図８について説明すると、同図は、種々の指紋の具体例を示したものである。 図８に例示したそれら指紋は、多孔質エレメントが様々な状態にあるときに、そ れに対応して信号処理装置４９へ入力する時間領域応答を簡略化した形で示して いる。図８Ａは、20秒間の傾斜期間と10秒間の不変期間とを有する試験加圧 曲線の一例を示している。図８Ｂ〜図８Ｇは、様々な状態にある多孔質エレメン トに、図８Ａに示した加圧曲線を適用したときに得られる種々の指紋を、簡略化 した形で描いた図を示している。例えば、図８Ｂは、濡らし溶液の塗布は適正に 行われているが、気泡発生点圧力が低すぎるときに得られる指紋を示している。 図８Ｃは、濡らし溶液の塗布が適正に行われており、気泡発生点圧力が許容範囲 内にある場合を示している。図８Ｄは、気泡発生点圧力が高すぎるときに得られ る指紋を示している。 図８Ｅは、気泡発生点圧力は許容範囲内にあるが、多孔質エレメントに塗布し た濡らし溶液の量が不足している場合を示している。フィルタの順方向流量試験 を実行しているときに発生することのある問題の１つに、フィルタの濡れ不足で あると、合格フィルタが不合格フィルタとして誤表示されるという問題がある。 順方向流量試験と多孔質エレメント試験装置１とを組合せることによって、濡れ 状態が不適切な場合にそれを検出することができ、またオペレータに、フィルタ の濡れ状態が不適切である可能性があることを知らせることができる。そのよう な場合には、オペレータは、フィルタを再度濡らし直した上で試験を再度実行す ればよい。濡れ不足は、しばしば、ベースラインの上昇が緩慢であることによっ ても検出されることがある。 図８Ｆは、気泡発生点圧力が許容範囲内にあるが、塗布した濡らし溶液の量が 過剰である場合の指紋を示している。単なる濡らしすぎの状態と実際に欠陥が存 在している状態とを識別することは困難であることが判明している。そのため、 信号処理装置４０を、濡れ過剰状態が存在している可能性があることを検出した ならば、ガス制御システムを例えば気泡発生点圧力の80％の所定圧力に維持する ことによって試験時間を延長したり、或いは、第２の試験を実行するように構成 しておくことが望ましい。図８Ｆは、フィルタにピンホールが存在している場合 の指紋を示している。ピンホールが存在している以外は良好な多孔質エレメント では、小さなピンホールは、適正出力に複数の小さなパルスが重畳した形で姿を 現す。 超微細濾過処理用の多孔質エレメントのうちには、その細孔が小さすぎるため に気泡発生点法では試験することが不可能なものがある。気泡発生点法での試験 が不可能な場合があるのは、例えば、気泡発生点圧力が、試験装置の圧力限界を 超えるために印加できないほど高い圧力である場合等である。この種の超微細多 孔質エレメントは一般的に、膜部材と、その膜部材を取付けたエンドキャップ等 の構造体とで構成されている。超音波試験を実行することによって、膜部材取付 構造体の欠陥の有無や、膜部材を膜部材取付構造体に取付けている取付部分の欠 陥の有無や、膜部材の全体としての欠陥の有無を試験することができる。以上に 説明したものと同じ指紋法を実行することによって、超微細濾過処理用の多孔質 エレメントの様々な欠陥を分類して診断に役立てることができる。 好ましくは、ディジタル信号処理装置４９が、先ず欠陥の種類を分類し、その 後に、検出された欠陥の種類を表す表示をオペレータ用ディスプレイ端末５０に 表示してオペレータに提示するようにするのがよい。この実施例では、帯域通過 フィルタ処理、半波整流、信号積分、スレショルド検出、パルス幅検出、安定化 時間設定、及び総試験時間設定の諸機能は、ディジタル信号処理装置４９が実行 するようにすることが望ましい。ディジタル信号処理装置４９のそれら機能の各 々は、オペレータ用ディスプレイ端末５０を介してユーザがプログラムすること ができる。こうすることによって、それら機能を具体的な個々の多孔質エレメン トに適合した形にすることができる。例えば、大型の多孔質エレメントでは一般 的にノイズ・スパイクの発生期間が長い。従って、所定のノイズ限界値期間を可 変にしておくと特に有利である。 オペレータ用ディスプレイ端末５０の画面上に出力される典型的な出力の具体 例を図１３〜図１５に示した。図１３及び図１４については既に説明した通りで ある。図１５Ａは、アナログ信号を20KHzのサンプルレートでサンプリングした 後に、更に１秒間窓を用いて求めた平均値をグラフで示したものである。この図 １５Ａに示した出力画面には、その向かって左側の部分に、現在アナログ出力電 圧と、平均化処理を施した音響信号から求めた気泡発生点圧力ＫLとが表示され ている。図１５Ｂは、パルス・カウント値のグラフと、初発気泡発生点（パルス ・カウント値に基づいて導出された圧力値）と、現在パルス・カウント値と、標 準偏差と、試験対象の具体的なフィルタ・エレメントに対応したパルス・カウン ト値の誤差スレショルドとを示している。図１５Ｃは、試験対象の多孔質エレ メントへの印加圧力を示している。図１５Ｄは、質量流量のグラフと、現在質量 流量と、質量流量から導出された気泡発生点圧力ＫLと、質量流量の標準偏差と を表示している。 ディジタル信号処理装置４９は更に、調節可能な帯域通過フィルタの特性、可 変利得特性、圧力レベル、マイクロホンの選択位置、総試験時間、安定化時間、 低域通過フィルタのパラメータ、ノイズ限界時間、それに、スレショルド値を、 試験対象の多孔質エレメントの種類やそのフィルタに塗布する濡らし溶液の種類 等を表したユーザからのコード入力に応答して、動的に設定することができるよ うにプログラムされている。尚、図３に示した回路の諸々の機能も信号処理装置 ４９によって直接に実行されるようにしてある。 この信号処理装置は、順方向流量試験のための流量計５５と組合せて用いる場 合には、順方向流量試験から得た情報を取り込んでディスプレイ端末５０に表示 することができる。超音波試験は、膜の厚さではなく膜の細孔寸法を濾過のため の機構としている超薄膜フィルタの欠陥等をはじめとする、ある種の欠陥の検出 に特に有利である。更に、超音波試験は、多孔質エレメントの順方向流量試験や 逆方向流量試験と同時に実行するのにも適している。多孔質エレメントを逆方向 で試験する場合には、ガス制御システム５４及び順方向流量計５５を、容器２の 両側の夫々に装備しておくようにすればよい。 多孔質エレメントの欠陥は、ある特定の圧力範囲において姿を現すことが判明 している。従って、好適実施例においては、多孔質エレメントから発せられる音 響出力をモニタしつつ、圧力を略々一定の勾配で徐々に上昇させて行くことが望 ましく、それによって、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメ ントとの識別能力を向上させることができる。別法として、印加する圧力を任意 の増分で階段状に上昇させることによって、特定の圧力でだけ姿を現す欠陥の識 別及び検出の能力を向上させるという方法もある。 ディジタル信号処理装置４９は更に、多孔質エレメント試験システムを試験し て校正するために、多孔質エレメントの幾種類かの欠陥に関連した一連の複数の 試験校正パターンを記憶しておくようにすることが好ましい。それら校正パター ンを利用してマイクロホン４やその他の回路を試験することによって、適正に動 作することを確かめると共に、例えば各試験シーケンスの前後に作動させるフェ イルセーフ不良品検出機構を提供することができる。 動作について説明すると、信号処理装置４９は、ディジタル試験信号をディジ タル・アナログ・コンバータ５１へ出力する。ディジタル・アナログ・コンバー タ５１は、そのディジタル校正信号をアナログ校正信号へ変換する。このアナロ グ校正信号が、例えば、ＶＣＯ／増幅回路５２がトランスデューサ５３を駆動す るための駆動信号へ変換される。トランスデューサ５３は、その試験信号を容器 ２内の音圧レベルへ変換する。こうして変換された音圧レベルは、マイクロホン ４に受信され、前置増幅回路１５、コンディショニング回路４７、及びアナログ ・ディジタル・コンバータ４８を介してディジタル信号処理装置４９へ入力され る。信号処理装置４９は、受信した試験信号と送信した校正信号とを比較し、そ れによって多孔質エレメント試験システム１の動作を検証することができる。 オペレータ用ディスプレイ端末５０が、多孔質エレメントの特定の生産ロット から試験データを自動的に受け取るデータベース・プログラムを備えているよう にすることも任意である。そのようにすることによって、試験対象となった多孔 質エレメントのうちの所定割合のものが試験を通らなかった場合に、ロットの全 体が生産仕様の範囲内にあるか否かを判定することができる。更に、オペレータ 用ディスプレイ端末５０は、オペレータがそれを利用して、多孔質エレメントの 特定のロットの等級判定を行い、定量的測定値並びにその生産ロットの平均不良 率に基づいて、特定の種類の用途へのその生産ロットの適用可能性を検証するこ とができるようにしてもよい。 用途によっては、複数のフィルタ装置を並列に接続した状態で試験が行われる こともある。このようなことが行われることがあるのは、例えば、フィルタ・エ レメントの前後における圧力降下を小さくする必要があることから、非常に多数 のフィルタ・エレメントを並列にして使用せねばならない、蒸留用途等において である。かかる状況においては、それら多数のフィルタを、順方向流量を利用し て適切に試験することは困難であり、また更に、それら複数のフィルタ・エレメ ントのうちから特定の不良フィルタ・エレメントを分離することが困難または不 可能であることもある。本発明に係る試験方法を用いれば、各々のフィルタ・エ レメントまたは各々のフィルタ・エレメント群に近接させて、個別のマイクロホ ンを装備することが可能である。そのようにすれば、特定のマイクロホンからの 音響信号を用いて、不良の発生を１個のフィルタまたは１つのフィルタ群のもの として分離することができる。 以上、本発明を具体例に即してかなり詳細に説明してきたが、本発明に対して は様々な変更ないし変形を加えることができ、従って、本発明は、以上に具体例 として説明した特定の幾つかの実施例に限定されるものではないことを理解され たい。以上に説明したそれら特定の実施例は限定を意図したものではなく、むし ろ、本発明は、本発明の概念及び範囲に包含される全ての変更構成、均等構成、 及び別構成を含むものである。例えば、以上に説明した欠陥を有する多孔質エレ メントの識別のための方法及び装置を、流体結合方式の音響試験装置の欠陥を検 出するために利用することも可能である。更に、多孔質エレメントの細孔寸法分 布に関するより優れたデータを得ることも可能である。多孔質エレメントの細孔 寸法分布は、気泡発生点圧力に達した後の順方向流量試験曲線の垂直部分の勾配 に関係していることが知られている。同様に、気泡発生点圧力に達した後に発生 する音響信号を細孔寸法分布に関連付けることも可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Systems and Methods for Porous Element Integrity Testing TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a system and method capable of performing integrity test of a porous element such as a filter element for a filtration process in a short time and with high reliability. More particularly, the present invention relates to testing porous elements utilizing the detection of acoustics, such as ultrasonic acoustics, that occur when a differential pressure is applied to the wetted porous element. Background of the Invention Many liquid treatment systems that incorporate a filtration process require that the integrity of the filter as well as the removal efficiency be achieved with the highest degree of certainty possible. Specific examples of such uses include sterilization treatment of parenteral treatment instruments, sterilization treatment of biological fluid, and sterilization treatment of various liquids produced in the fermentation process. Conventional methods for verifying the integrity of porous filter media include microbial resistance test, wastewater purification test, fine particle resistance test, forward flow rate test (including pressure rupture test), and backward bubble generation point. There are tests etc. Of these, the microbial resistance test, the fine particle resistance test, and the wastewater purification level test are all destructive tests, and thus are not feasible tests in a production environment. Non-destructive tests widely used in industry to verify the integrity of porous elements include forward flow test (forward flow test) and reverse bubble generation point test (reverse bubble point test). Is. Both of these two types of tests are tests performed by applying a predetermined gas pressure to the filter in a wet state. The backward bubble generation point test has been conducted since the 1950s, and is a test for measuring the size and position of the largest pore in the filter element. Regarding this, for example, DB. See the Pall patent (U.S. Pat. No. 3,007,334, filed Nov. 30, 1956). In the reverse bubble generation point test, the test is sometimes called the first bubble test). In this test, the wet filter is immersed in the liquid, and the presence or absence of bubbles generated from the filter. Defects are detected by examining. The filter is kept wet so that liquid is present on one side of the filter and a constant and / or variable pressure gas is supplied to the other side of the filter. Once the pressure of the gas reaches a certain size, the gas will be able to drive the liquid out of some of the largest pores in the filter with a homogeneous pore structure, so that The gas forms bubbles in the liquid covering one side of the filter. The pressure at this time is called the bubble generation point pressure (bubble point) of the filter. Needless to say, when the gas pressure exceeds the bubble generation point pressure and rises further, the liquid is also expelled from the smaller pores in the filter, so that more and more liquid becomes finer in the filter. The flow rate of the gas expelled from the holes and flowing through the filter is increased. There are many factors that determine the bubble generation point pressure of the filter, and of these, the pore size is the dominant factor. For the same wetting solution used, the larger the filter pore size, the lower the bubble point pressure. When the gas pressure is lower than the bubble generation point pressure of the filter, the gas flow rate through the filter is almost zero. However, if the filter is defective, gas will flow through the defect in the filter, resulting in the formation of bubbles in the liquid. Bubbles ascending in the liquid can also be detected by visual inspection, and also monitor for a sudden increase in acoustic intensity caused by bubbles rising in the liquid or collapsing bubbles in the liquid. It can also be detected electronically using a passive sonar device. An example of a device that detects a rapid increase in acoustic intensity generated by bubbles rising in the liquid when the bubble generation point pressure is reached or collapsed in the liquid with ultrasonic waves, for example, Reichelt U.S. Pat.No. 4,744,240 No. The Rei chelt device is used to measure the bubble point pressure of the finest pores in a defect-free homogeneous filter. The Reichelt device is a defect-free filter element with a relatively homogeneous pore structure, in which the gas pressure applied to the filter element causes the gas to flow through several pores of the filter element. The purpose is to measure the pressure level by utilizing the fact that the sound volume increases rapidly when the pressure level reaches a level at which the pressure level can be reached. The device disclosed in this Reichelt patent publication cannot detect defective filters with pinhole defects. Another problem associated with the device disclosed in this Reichelt patent publication is that the microphone also causes acoustic noise downstream of the filter element due to the liquid medium in which the ultrasonic transducer is immersed. Also, it has been coupled to the sound of any part of the whole fluid flow system. In this configuration, for example, noise generated from bubbles formed by pinholes or the like is erased by ambient noise generated by the fluid flow system or generated by a noise source outside the fluid flow system. I will end up. Moreover, Reichelt's device only detects the sudden rise in noise level that occurs when the bubble point pressure is reached. It has been found that many defective filters cannot be detected by simply measuring the sudden rise in noise level. Many restrictions have been associated with the backward bubble generation point test. If the filter had a cylindrical shape, it was necessary to rotate the filter when observing to check for the formation of bubbles. In addition, when the filter is immersed in the liquid, air bubbles may adhere to the filter and become trapped in the liquid, which obstructs the observation of the original air bubbles. It occurred when it had a narrow fold. Furthermore, depending on the shape of the filter, the type of the wetting solution for wetting the filter, and the applied pressure, a few bubbles may be generated per second due to the diffusion flow. As described above, if air bubbles are attached and dragged into the liquid, or if air bubbles are generated due to diffusion flow, the non-defective filter may be erroneously determined to be a defective filter. The reverse bubble point test was unsuitable as a method for testing large numbers of filters. The reason for this is that it takes a considerable amount of time to complete one test, and there are restrictions on observation workers. Also, it is very difficult to perform the bubble generation point test and the forward flow rate test at the same time, and it is of little value to do so. In addition, performing a two-way reverse bubble point test on a filter is practically impractical due to constraints associated with the test equipment and filter structure (eg, where the filter structure is a cartridge filter). It was possible. It was very difficult to carry out the reverse bubble origin point test in a practical environment (on-line test), and in most environments it was virtually impossible. In addition to the above disadvantages, the backward bubble generation point test may not provide a quantitative evaluation of the filter. Since the backward bubble generation point test was accompanied by the above restrictions, a filter function test called a forward flow test was developed by Pall Corporation in the early 1970s. In this regard, see, for example, “Dr. DB. Pall, 1973,“ Quality Control of Absolute Bacteria Removal Filters ”, Parent eral Drug Association, November 2, 1973”. A typical forward flow test attempts to detect filter defects by measuring the gas flow rate through a wet filter. In the forward flow rate test, the total flow rate of the flow rate due to the diffusion flow and the flow rate passing through the pores having a size equal to or larger than a predetermined size is quantitatively measured. In a forward flow test, a filter is typically placed in the test container. To make the filter wet, the filter is dipped in a liquid such as water or alcohol so that all pores of the filter are impregnated with the liquid. To make the filter wet, for example, the deionized water is kept flowing through the filter for a predetermined time. Then, the pressurized gas is supplied to one side of the filter, and the flow rate of the gas flowing through the wet filter is measured by a flow meter such as a mass flow meter. If the filter is not defective, the gas cannot drive the liquid out of the pores of the filter during low pressure, so that the gas flow through the filter is almost zero, Normally, at this time, only the gas flow rate due to diffusion flow exists. The wet filter medium exhibits similar properties to a layer of wetting solution of a thickness equal to that of the filter medium. As a result, the gas dissolves into the wetting solution, diffuses through the wetting solution, and diverges as a gas downstream of the filter. While the pressure is low, the flow rate per unit pressure is kept substantially constant. The gas flow rate measured at low pressure can be calculated based on the known diffusion constant of the supplied gas diffusively moving through the solution, given the type of solution wetting. . When the pressure of the gas reaches a higher pressure, called the bubble point pressure (bubble point), the gas is forced to expel liquid from some of the largest pores in the filter. Therefore, it is possible to detect that the flow rate of the gas flowing through the filter rapidly increases. As a matter of course, if the gas pressure is further increased beyond the bubble generation point pressure, more liquid is expelled from the pores of the filter, so the flow rate of the gas flowing through the filter is further increased. To do. The magnitude of the gradient of the curve after the pressure at the bubble generation point is exceeded is an index of the homogeneity of how uniform the pore sizes of the filter element are. As a more accurate indicator of the "bubble generation point pressure", "K L , Which is an acronym for “Knee Location” and refers to the pressure at the bending point of the mass flow curve obtained in the forward flow test. . Although the forward flow test is a very commonly used and very reliable test, it nevertheless has some drawbacks associated with it. For example, it takes a considerable amount of time to complete one test. It only takes a while to wait for the gas flow to stabilize to the point where the test can be initiated. Even after the test is initiated, it must be run for a significant amount of time to accurately measure the very small flow rates found in modern filtration systems. Furthermore, if several tens of filter elements are connected in parallel and a forward flow rate test is to be performed as an online test, the flow rate flowing through each filter element cannot be separated individually. Therefore, the accuracy may be impaired. Summary of the invention One of the main objects of the present invention is to provide a system and method for testing porous elements which alleviates the above mentioned disadvantages and which is reliable, economical and easy to handle. It is in. A further main object of the present invention is to make the test time relatively short and increase the accuracy. Other objects of the present invention are as follows. Detecting the acoustics of gas flowing through a wetted porous element and analyzing the acoustics of the gas to distinguish between defective and non-defective porous elements. Providing a pass / fail indication of the porous element based on a predetermined characteristic of the porous element. Distinguishing between an acoustic signal indicating that the porous element is defective and an acoustic signal indicating that the porous element is not defective. To reduce acoustic noise from noise sources external to the porous element test system as much as possible and to reduce electrical noise from internal circuitry of the porous element test system as much as possible. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a porous element test system and test method compatible with a general forward flow test method. And, it should be possible to detect a defective porous element regardless of the direction of the pressure applied to the porous element. Therefore, the present invention provides a wet porous element with a differential pressure of a pressure lower than the bubble generation point pressure (that is, a pressure lower than the pressure capable of expelling a liquid from the largest pore in a homogeneous pore structure). The present invention provides an acoustic bubble generation point test, which is performed by detecting sound such as ultrasonic sound generated when applied. In the preferred embodiment, acoustic detection is carried out in the presence of vapor phase fluid on both the upstream and downstream sides of the wetted porous element. A method and apparatus is provided for analyzing the thus detected sound to generate a quantitative measure of the integrity of the porous element. In one preferred embodiment, an acoustic signal obtained from a known defect-free filter element (preferably an air-borne acoustic signal) and an acoustic signal obtained from a filter element having a known defect. To determine some test parameters and to allow the test equipment to distinguish between defect-free filter elements and defective filter elements based on these test parameters. The method and apparatus according to the present invention can detect defects even when the applied differential pressure is significantly lower than the bubble generation point pressure, and thus can be performed simultaneously with the forward flow rate test. In this acoustic bubble generation point test, there is no possibility of erroneous determination that a good product is a defective product, which is seen in the conventional bubble generation point test, and therefore the test can be automated. The present invention provides the following. A porous element test system for testing a porous element in a wet state with a wetting solution, wherein the container has a first side and a second side, and the first side is the A container that is partitioned from the second side and is filled with gas in both the first side and the second side, and a differential pressure generator that generates a differential pressure between both sides of the wet porous element. A transducer for receiving an acoustic signal generated in the container, arranged so as to be located in the vicinity of the porous element, and an acoustic signal received from the transducer, which is coupled to the transducer, is analyzed, A porous element test system, comprising: a signal processing device for determining whether or not there is a defect in the quality element. In the method for determining the presence or absence of defects in the porous element, the porous element is wetted with a wetting solution, and the gas on the first side of the wetted porous element A differential pressure is generated between the gas on the second side and the acoustic level emitted from the vicinity of the porous element is monitored, and the presence or absence of a defect in the porous element is determined as a result of the acoustic level. how to. -In a test system for testing a porous element in a wet state, a container having a first side and a second side, wherein the wetted porous element can partition the first side from the second side. A container thus configured, a differential pressure generator for applying a differential pressure between the first side and the second side of the container, an acoustic transducer for receiving an acoustic signal generated in the container, A gas flow meter configured to monitor a flow rate of a gas flowing between the first side and the second side of the container, and a test system. In the method for determining the presence or absence of defects in the porous element, the porous element is wetted with a solution, and a differential pressure is generated between both sides of the wetted porous element to obtain the wetted porous body. A method of monitoring the acoustic signal generated in the vicinity of the element, and measuring the flow rate of the gas flowing through the wet porous element. In a porous element test system for testing a porous element in a wet state, a differential pressure generator configured to generate a differential pressure lower than a bubble generation point pressure between both sides of the wet porous element, A transducer for receiving an acoustic signal arranged so as to be located in the vicinity of the wet porous element, and an acoustic signal received from the transducer, which is coupled to the transducer, is analyzed, and the porous element is wet 2. A porous element test system, comprising: In the method for determining the presence or absence of defects in the porous element, the porous element is wetted with a solution, and a pressure difference lower than the bubble generation point pressure is applied to the first side and the second side of the porous element. A method of applying the voltage, monitoring the acoustic level in the vicinity of the porous element, and determining the presence or absence of a defect in the porous element as a result of the acoustic level. -In a test apparatus for testing a porous element in a wet state, a transducer for receiving an acoustic signal, the transducer being capable of being located in the vicinity of the wet porous element, and the acoustic signal of the acoustic signal coupled to the transducer. A test device, comprising: a signal processing device that counts the internal pulses and determines whether or not there is a defect in the porous element according to the count value of the pulse. In the method of testing the porous element in a wet state, the acoustic pulses emitted from the wet porous element are counted, and the presence or absence of a defect in the porous element is determined according to the count value of the pulse. How to characterize. Brief description of the drawings FIG. 1 is a sketch / block diagram of a porous element test system according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the test container shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram, partly in circuit diagram, of an embodiment of the signal processing device shown in FIG. 4A and 4B are circuit diagrams of respective embodiments of the conditioning circuit of FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment of the pulse width detection circuit of FIG. FIG. 6 is a circuit diagram of an embodiment of the output logic circuit of FIG. 7A to 7G are graphs showing specific examples of test cycles in the signal processing apparatus of the first embodiment shown in FIG. 8A-G are simplified graphs of exemplary responses of the apparatus of FIG. 1 to various filter states. FIG. 9 is a graph showing yet another specific example of the test cycle of the apparatus shown in FIG. FIG. 10 is a partially schematic block diagram of one embodiment of the pulse counting circuit shown in FIG. FIG. 11 is a graph showing a specific example of the test cycle in the configuration example of the pulse counting circuit shown in FIG. FIG. 12 is a block diagram of another embodiment of the test system shown in FIG. FIG. 13 is a graph illustrating the test cycle of the defect-free filter in the embodiment of the test apparatus shown in FIG. FIG. 14 is a graph illustrating a test cycle of a filter having a defect in the example of the test apparatus shown in FIG. FIG. 15 is a diagram showing a specific example of a typical front panel screen displayed during the filter test cycle in the embodiment of the test apparatus shown in FIG. FIG. 16 is a diagram showing a specific example of a typical software program adopted in the embodiment of the test apparatus shown in FIG. Example description There are a wide variety of types of porous elements whose integrity can be tested in a short time and with high reliability using the systems and methods according to embodiments of the present invention. Such porous elements include various porous media, examples of which are porous membranes, porous fiber sheets or blocks, porous hollow fibers, woven or non-woven fabrics. There is a woven mesh material and / or a porous sintered structure or non-sintered structure. Further, such a porous element includes a cartridge provided with one or some of components such as a porous medium, a porous carrier, a drain material, a support plate, an end cap, a core member, and a cage member. And modules are also included. Further, such a porous element also includes, for example, an assembly including a container containing a porous medium and one or a plurality of pipes or connection structures attached to the container. The shape of the porous element is arbitrary, and may be, for example, a solid cylindrical shape, a hollow cylindrical shape, a disc shape, or a planar or non-planar sheet shape. Furthermore, the pore size and the pore distribution of the porous element are also arbitrary, for example, the pore size may be micropores or ultrafine pores, and the pore distribution is a uniform distribution. It may be a gradient distribution. The types of defects in the porous element whose presence can be determined using the systems and methods according to embodiments of the present invention are also quite diverse. Such determinable defects include not only pinholes and cracks in the porous medium, but also irregularities in the porous medium, such as unusually large pores. Defects that can be determined are various defects that can pass through gas, such as defective bonding at the joint between the porous medium and the end cap, cracks and holes existing in the end cap, container, etc. Is included. As shown in FIGS. 1 and 2, a porous element test system 1 according to an embodiment of the present invention includes a container 2, to which an inflow pipe 5 and an outflow pipe 6 are connected. As this container, it is also possible to use the container containing the porous element as it is at the time of carrying out the usual filtration process. Alternatively, the container may be a dedicated container formed according to the shape of a specific type of porous element to be tested. As an example, this container may have a simple structure composed of two impermeable plate-like members which sandwich a sheet-like porous element therebetween. With such a configuration, it becomes possible to test long filtration materials during the production process. In the illustrated porous element test system 1, the container 2 is of a substantially cylindrical shape and is suitable for testing a hollow cylindrical filter 3 provided with a porous medium 11. A connection member 14 is attached to the outflow pipe 6, and the connection member 14 constitutes a first pipe portion connected to the outflow pipe 6, a second pipe portion connectable to the microphone 4, and a drain 13. And a fourth pipe portion for connecting to the flowmeter 55, as the case may be. An elastomeric connecting member 43 is further connected to the connecting member 14, and the elastomeric connecting member 43 accommodates the microphone 4 therein so that the microphone 4 is acoustically separated from an external acoustic signal. It is designed so that it can be shut off. The connection member 14 further seals the microphone 4 inside the outflow pipe 6 to prevent gas leakage. The microphone 4 is preferably connected to the signal processing device 9. It is preferable that the filter 3 is placed in the container 2 after being wet. When the filter 3 is arranged in the container 2, the inside of the container 2 is partitioned by the filter 3 into an inflow side space 7 and an outflow side space 8. A gas control mechanism 54 is connected to the inflow pipe 5. The inflow pipe 5 further communicates with the inflow space 7 of the container 2. The outflow pipe 6 communicates with the outflow side space 8 of the container 2. Although the illustrated microphone 4 is attached to the connecting member 14, this microphone may be attached at another position, or a microphone may be added to attach the microphones at a plurality of positions. Examples of the mounting location of the microphone include the inside of the outflow pipe 6 (in this case, it is preferable to attach the microphone in the vicinity of the connection portion between the outflow pipe 6 and the outflow side space 8 of the container 2) and the outflow side space 8 of the container 2. Inside, inside the inflow side space 7 of the container 2 and / or inside the inflow pipe 5. In many embodiments, it is preferable to place the microphone 4 in a position that is visible through the porous element. By disposing the microphone 4 at a position where it can be seen from the porous element, distortion can be reduced and the sound pressure level at the position of the microphone can be increased. The most preferred embodiment is to arrange the microphone inside the inflow pipe or inside the outflow pipe, thereby improving the discrimination between the porous element having a defect and the porous element having no defect. You can The signal processing device 9 is a device that performs various desirable functions by analyzing the sound pressure level detected by the microphone. For example, the most excellent function of the signal processing device 9 is a function of discriminating between a porous element having a defect and a porous element having no defect. Further, the signal processing device 9 can detect various characteristics of the porous element including the pore size, various characteristics of the defect including the defect size, and various abnormalities other than the defect such as insufficient wetting. You can The signal processing device 9 can have various configurations, and FIG. 3 shows an example of various specific examples of the signal processing device 9. The microphone 4 detects the sound pressure level in the container 2 and outputs a signal representing the detected sound pressure level. This signal from the microphone 4 is amplified by the preamplifier circuit 15 and output as a pre-amplified signal. The adjustable bandpass filter 16 performs conditioning processing on the pre-amplified signal. The band-pass filter 16 is, in one embodiment, configured to filter a pre-amplified signal and output only a certain narrow frequency band as a filtered signal. The variable gain amplifier circuit 17 is used here, and the variable gain amplifier circuit 17 amplifies the filtered signal and outputs the amplified signal. This amplified signal is input to both the conditioning circuit 18 and the pulse counting circuit 60. A specific example of the pulse counting circuit 60 according to one embodiment is shown in FIG. 10, and this specific example will be described in more detail later. The conditioning circuit 18 is a circuit that shapes the amplified signal, and outputs the conditioning-processed signal to the output drive circuit 20 and the threshold comparison circuit 21. The output drive circuit 20 is a circuit for coupling the conditioned signal to a visual display device, such as the chart recorder 40. From this chart recorder 40, the operator can visually detect the defect. However, in order for the operator to analyze the chart created by the chart recorder, it takes a considerable amount of time and requires skill on the part of the operator. Therefore, it is not so easy to detect defects through the chart recorder. Not a preferred embodiment. Also, in many cases, the presence of noise may prevent the operator from distinguishing between a bad filter and a properly functioning filter without further processing of the signal to aid in identification. Chart recorders often do not have sufficient accuracy to display small amplitude or short duration responses resulting from small defects. However, the chart recorder is certainly suitable for the purpose of displaying the response related to the bubble generation point pressure of the porous element. The conditioning-processed signal is input to the first input of the threshold comparison circuit 21. A variable threshold voltage that can be adjusted by the user is input to the second input of the threshold comparison circuit 21. The threshold comparison circuit 21 is coupled to the variable pulse width detection circuit 46. When the signal input from the threshold comparison circuit 21 is active for a predetermined time, the variable pulse width detection circuit 46 is active. In addition, it is a circuit that detects this. A specific example of the pulse width detection circuit 46 according to the embodiment is shown in FIG. The variable pulse width detection circuit 46 here outputs a pulse width excess signal to the threshold indicator lamp 22 and the output logic circuit 27. The output logic circuit 27 can be configured as shown in FIG. 6, for example. The output logic circuit 27 is connected to the fail indicator light 23, the pass indicator light 24, the stabilization execution indicator light 25, and the test execution indicator light 26 here. The signal processing device 9 includes a control circuit unit for controlling the signal processing device 9, and the control circuit unit can have any suitable configuration. In the embodiment shown in FIG. 3, power is supplied from the 115-volt electric power line 39 to the power supply circuit 38 via the transformer 42. The power supply circuit 38 supplies an operating voltage to each part of the signal processing device 9. Also, the 60 Hz input signal obtained from the transformer 42 is coupled to the clock generation circuit 35. This clock generation circuit inputs an input signal of 60 Hz (or 50 Hz) and divides the input signal by "60" (or "50") to generate a clock signal of 1 Hz. And it is sufficient. Here, the 1 Hz clock signal is input to the master counter 34. Alternatively, the master counter may receive a constant or variable clock of any suitable frequency from a standard oscillator circuit. Here, the start input is coupled to the start logic circuit 36 via an optical isolation circuit 37. In the illustrated embodiment, the start logic circuit 36 is coupled to the master counter 34 via a reset signal and to the clock generation circuit 35 via a sync signal. The master counter 34 is here coupled to the display drive circuit 33, the total test time comparison circuit 29 and the stabilization time comparison circuit 30 via the current count value bus signal. Display drive circuit 33 is coupled to display 32. The total test time comparison circuit 29 has its first input connected to the current count value bus, its second input connected to the total test time setting switch 28, and its output connected to the output logic circuit 27 and the master counter. 34 and. The stabilization time comparison circuit 30 has its first input connected to the current count value bus, its second input connected to the stabilization time setting switch 31, and its output connected to the output logic circuit 27. ing. To describe the preferred mode of operation, first the porous element, eg the filter element 3, is wetted with a suitable wetting solution, eg water and / or alcohol. An example of a suitable wetting solution for many hydrophobic filters is a solution of Pa llsol, mixed with water (75% by volume) and tertiary butyl alcohol (25% by volume). There are both a method of wetting the filter 3 before it is placed in the container 2 and a method of wetting it after it is placed. After the wet filter 3 is placed in the container 2 and sealed, gas is introduced into the container 2 via either the inflow pipe 5 or the outflow pipe 6. It depends on the type of test, but in many cases, it is preferable to introduce the gas through the inflow pipe 5. However, the pressure inside the filter may be made higher than the pressure outside by introducing gas into the container 2 through the outflow pipe 6. In one embodiment, the gas is introduced into the container 2 via the gas control mechanism 54. The gas control mechanism 54 may be coupled to the signal processing device 9, and the signal processing device 9 may be used. The mechanism may be independent of the device 9. In one preferred embodiment, the gas control mechanism is part of a forward flow test system, the porous element test system is coupled to the forward flow test system, and the porous element test system is a forward flow test system. It works in conjunction with the system. In any case, it is preferable to gradually apply pressure to the container 2 to obtain a predetermined pressure value. At that time, for example, the pressure is increased at a constant rate of change. Alternatively, the pressure may be increased stepwise as a more preferable method. The predetermined pressure value in this case may be 50 to 95% of the predicted bubble generation point pressure value of the filter 3, and preferably 60 to 90%, and 75 to 85%. The value is more preferable, and the value of 80% is the most preferable. As long as the gas pressure is lower than the bubble generation point pressure, the gas flowing through the porous medium 11 of the filter 3 is only a small amount of gas due to diffusion flow, and therefore the microphone 4 moves through the pores of the porous medium 11. Neither the sound of the gas flowing through nor the sound of the gas flowing through the defects of the filter 3 should be detected. Therefore, if the sound of the gas flowing through the pores or the sound of the gas flowing through the defect is detected by the microphone 4 when the gas pressure is lower than the bubble generation point pressure, the filter 3 is Possibly defective. For example, the porous medium itself may have defects due to abnormally large pores, pores, cracks, or the like. Alternatively, the filter may be defective because, for example, the joint between the porous medium and the end cap is defective, or the end cap is cracked. In the embodiment shown in FIG. 3, the start logic circuit 36 operates in response to the start input by first resetting the master counter 34 and then activating the clock generation circuit 35 to the master counter 34 at 1 Hz. To supply the clock. The start input may be manually generated by the user, or may be automatically generated by pressurizing the inside of the container 2. For example, the start input can be made by receiving a power supply voltage of 115 V which is activated when the gas control mechanism 54 starts to pressurize the container 2. The master counter 34 may count up every second, or it may count up at shorter or longer intervals. In the preferred embodiment, the current count value bus signal output from the master counter 34 represents the number of seconds counted since the test was initiated by the start logic circuit 36. The display drive circuit 33 receives the current count value bus signal indicating the elapsed seconds and displays the elapsed seconds on the display 32. The display 32 here fulfills the function of visually displaying the progress of the ultrasonic test. The stabilization time comparison circuit 30 receives the current count value bus signal sent by the master counter 34, and compares the current count value with the stabilization time designated by the stabilization time setting switch 31. The time designated by the stabilization time setting switch 31 can be different depending on various characteristics of the porous element, such as pore size, size and physical shape of the porous element. A specific example of the stabilization time is, for example, a value within a range of up to about 15 to 20 seconds. When the stabilization time comparison circuit 30 detects that the stabilization time designated in advance is reached, it outputs a stabilization time end signal to the output logic circuit 27. The output logic circuit 27 starts monitoring the pulse width excess signal when it receives the stabilization time end signal, and indicates a failure when the pulse width excess signal becomes active after the stabilization time ends. To do. The total test time comparison circuit 29 receives the current count value bus signal sent from the master counter 34 and compares the current count value with the total test time designated by the total test time setting switch 28. The time specified by the total test time setting switch 28 can be different depending on, for example, the characteristics of the porous medium, desired parameters of the test, and the like. A specific example of the total test time is, for example, a value within the range of up to about 45 to 50 seconds. When the total test time comparison circuit 29 detects that the preset total test time has been reached, it outputs a total test time end signal to the output logic circuit 27 and the master counter 34. When the master counter 34 receives the total test time end signal, it stops responding in response and thereafter stops counting until the starter logic circuit 36 resets the master counter 34 again. I will stay. Throughout the above timing sequence, the microphone 4 continues to output a signal corresponding to the sound detected by itself. Any suitable transducer capable of converting sound pressure into electrical energy can be used as the microphone 4. When the microphone 4 is of the piezoelectric ceramic type, the microphone 4 exhibits resistance only at the resonance frequency and the anti-resonance frequency. The piezoelectric ceramic type transducer is preferably operated at a resonance frequency in order to optimize the conversion efficiency of electric energy to mechanical energy during transmission. On the other hand, the piezoelectric transducer is preferably operated at the anti-resonance frequency in order to optimize the conversion efficiency from mechanical energy to electric energy during reception. It is preferable to use a piezoelectric crystal type transducer as the microphone 4, and the optimum frequency for the conversion efficiency of the microphone 4 from mechanical energy to electric energy is a frequency within the range of about 30 to about 50 KHz. Preferably about 40 KHz, and more preferably about 40 KHz. By setting this frequency to approximately 30 KHz or higher, acoustic noise in the surrounding environment can be avoided, and by setting this frequency to 50 KHz or lower, the electrical noise inherent in high frequency circuits can be avoided. it can. Under normal test conditions, the signal from the microphone will be on the order of 1 microvolt (1 μV) at a frequency of about 40 KHz. It has been found that when the liquid droplets adhere to the microphone 4, the sensitivity of the microphone 4 may be reduced. Therefore, it is desirable to protect or shield the microphone 4 from getting wetted with solution or other liquids. For this purpose, for example, the microphone 4 is disposed downstream of the drain 13, and the microphone 4 is not heated. (Shown) to allow the liquid to evaporate, the surface of the microphone dome is polished to a high degree of smoothness, and / or a voltage is applied to the microphone to sonicate the liquid attached to the microphone. Means such as vaporization may be adopted. In order to construct a microphone having a highly smoothed surface, that is, a polished surface, for example, the dome of the ultrasonic transducer may be electropolished. Polishing the surface prevents liquid from entering pores or depressions in the surface, resulting in a hydrophobic microphone. Hydrophobic here means that the wetting solution applied to the head of the microphone becomes a ball and falls down without wetting the surface of the microphone. It is preferable that the discontinuity be less than 10 micro inches (about 25 μm) (Ra = 10) by polishing the surface to a high degree, and the discontinuity is less than 8 micro inches (about 20 μm) (Ra = 8). ) Is more preferable, and it is even more preferable that the discontinuity is 6 microinch (about 15 μm) or less (Ra = 6), and the discontinuity is 4 microinch (about 10 μm). The following (Ra = 4) is most preferable. In one embodiment, the microphone is electropolished until the microphone 4 can be optimized to maximize the efficiency of conversion of mechanical energy into electrical energy at a predetermined frequency of, for example, about 40 KHz. In one preferred embodiment, the microphone dome is made of stainless steel. When used in on-line testing applications, stainless steel microphones do not leach into and contaminate the system under test. Such a microphone 4 can also be safely used in a gas environment containing a volatile solvent or wetting solution, since no energy is stored in such a microphone 4. The preamplifier circuit 15 amplifies the signal received from the microphone to a voltage of preferably about 1 volt. There is a limit to the signal noise ratio (S / N ratio) of the preamplification circuit 15, because the preamplification circuit 15 itself generates noise. The magnitude of this noise depends on the source resistance, the type of active circuit, and the signal bandwidth. It is desirable to increase the signal noise ratio of the preamplifier circuit 15 as much as possible to increase the sensitivity of the system. As a preferred example of the preamplifier circuit 15, for example, Precision Monolithics Incorporated (PMI) and Motorola (Motorola), which are located in Santa Clara, Calif., USA, provide “OP-27”. The commercially available operational amplifiers can be listed with the model number "". The "OP-27" operational amplifier is an ultra-low noise operational amplifier. In one preferred embodiment, the operational amplifier 15 has an S / N ratio of 5. It is preferable to use zero or more operational amplifiers. The adjustable bandpass filter 16 is preferably designed such that its center frequency corresponds to the optimum frequency for mechanical-electrical energy conversion of the microphone 4. In the preferred embodiment, the bandpass filter is constructed using a fourth order filter, also referred to as a state variable bandpass filter, having a bandwidth of 2 KHz and a Q of about 20. This filter has been found to provide adequate performance at minimal cost and is therefore one of the preferred embodiments. Furthermore, the use of this filter has a high probability of detecting defective porous elements, while at the same time detecting properly functioning porous elements as defective (ie giving false positive results). ) It turns out that the probability is small. When the cost is increased and the structure is complicated, the bandwidth of the filter can be narrowed (Q can be increased), and thereby the S / N can be improved. Conversely, it is conceivable to use a filter having a simpler structure or not to use a filter, but in that case, the S / N becomes large, and therefore, the time domain analysis of the signal from the microphone 4 is performed. Not suitable. The adjustable bandpass filter 16 has an adjustable center frequency and bandwidth. It has been found that it is preferable to set the center frequency to 30 KHz or higher, because the ambient noise generated by external environmental factors is very small in this frequency range. By reducing the internally generated noise of the preamplifier circuit 15 and by narrowing the bandwidth of the adjustable bandpass filter 16 around the frequency corresponding to the frequency at which the porous element produces the maximum signal. It has been found that the system reliability can be greatly improved. The frequency at which the porous element produces the maximum signal may be the frequency of the sound produced by the largest class of pores present in the porous element. It has been found that for some porous elements, the frequency with the maximum amplitude is in the vicinity of about 40 KHz. The variable gain amplifying circuit 17 can change its gain according to the relative position of the microphone with respect to the porous element or according to the characteristics of the porous element to be tested. Because of the use of the variable gain amplifier 17, several porous element test systems can be calibrated to enable a set of test reference schemes for each of those porous element test systems. The conditioning circuit 18 is configured to distinguish noise spikes (low voltage and / or occasional occurrences) from signals originating from genuinely defective porous elements. The characteristics of the conditioning circuit 18 are here such that an isolated short-time noise spike does not change the signal output from this conditioning circuit 18. However, if you receive several short duration noise spikes in a relatively short period of time, the conditioning process allows the voltage of the conditioned signal to track the average voltage of the noise spike (baseline). There is. In one embodiment, the conditioning circuit has a rise time of 0. 5 ms, fall time 2. I am trying to be 5 milliseconds. Specific examples of suitable conditioning circuits are shown in FIGS. 4A and 4B. In FIG. 4A, a low-pass filter (R9, C3) is cascade-connected to a half-wave rectification circuit to form a circuit generally called an average detection circuit. The conditioning circuit shown in FIG. 4B comprises a plurality of resistors forming a feedback circuit. Resistors R6 and R7 are very small resistors, while resistor R8 is a very large resistor. Therefore, the circuit shown in FIG. 4B functions as a standard peak detection circuit, the output of which is a constant voltage whose value corresponds to the maximum voltage spike (ie, peak) detected during the input. This standard peak detection circuit configuration is advantageous for simple detection of the bubble point pressure response and also for mapping the maximum amplitude of the pulse received at the input. By increasing the resistances R6 and R7 and decreasing the resistance R8, the peak detection circuit can be increased to some extent in the rise time and the fall time. In such a configuration, the conditioning circuit is a circuit that averages a plurality of pulses received as an input signal and / or produces an output that follows the baseline of the input signal. The threshold comparison circuit 21 is a circuit that operates so as to compare the signal output from the conditioning circuit 18 and the threshold voltage here. The threshold voltage can be adjusted by varying to accommodate test set parameters, such as microphone position and / or characteristics of the porous element. Further, the level of the threshold voltage can be adjusted according to, for example, the level of applied pressure. If the condition-processed signal exceeds the threshold voltage, the threshold comparison circuit 21 outputs a threshold detection signal. Here, the threshold detection signal is input to the variable pulse width detection circuit 46, and the variable pulse width detection circuit 46 notifies the threshold detection signal when the active state is maintained for more than a predetermined time. This is the detection circuit. This predetermined time is adjustable, and in the preferred embodiment is about 0. 01 seconds to about 1. It is adjustable up to 0 seconds. The variable pulse width detection circuit 46 outputs the pulse width detection signal while the pulse width of the threshold detection signal continues for more than a predetermined time. It is preferable that this pulse width detection signal be used to energize the threshold indicator lamp so that when the state of being higher than the threshold voltage continues for a predetermined time or more, it is visually confirmed. Can be displayed on. The conditioning circuit 18 and the threshold comparison circuit 21 provide a means for measuring that the average sound pressure level has remained above the threshold level for a predetermined period of time. Sound pressure level detection can be performed in other ways as well, including, for example, using RMS circuits, low pass filters / integrators and the like. At the same time when the ultrasonic test is started, the stabilization-in-progress indicator lamp 25 is turned on, and the stabilization-in-progress indicator lamp 25 is kept in the on state during the stabilization period designated by the stabilization time setting switch 31. To be done. Generally, the stabilization time setting switch 31 is set to specify a time of about 15 to about 20 seconds. During this period, the container 2 is pressurized and the wet state of the porous element is stabilized. During this stabilization period, the signal generated from the threshold comparison circuit 21 is ignored. Referring to FIG. 7, the stabilization-in-progress indicator lamp 25 is turned on (FIG. 7B) according to the start input (FIG. 7A). The stabilization-in-progress indicator light 25 is maintained in a lighting state (stabilization time) for a period required to increase the pressure in the container 2 and stabilize the microphone response. In FIG. 7F, a specific example of the microphone response is shown in a simplified form and the stabilization period is entered. When the state of the filter is stable (generally after 15 to 20 seconds), the stabilization execution indicator lamp 25 is turned off, and the test execution indicator lamp 26 is turned on instead. The test-in-progress indicator light 26 is maintained in a lighting state until the test time designated by the total test time setting switch 28 ends, and is turned off when the test time ends. In general, the lighting duration of the test execution indicator light 26 is about 40 to 50 seconds. During this period, the threshold detect signal is being examined by the output logic circuit 27. Even if a porous element is defect-free, the response of the porous element may contain a significant number of noise spikes. There are various possible causes for the generation of such noise existing in the defect-free porous element. For example, the following noise is included. (a) Noise generated by droplets dropping from the porous element 3 to the inside of the container 2, the inside of the outflow pipe 6, or the surface of the microphone 4. (b) Noise generated by liquid flowing on the surface of the porous element, the inner surface of the container, or the surface of the microphone. (c) External acoustic noise transmitted from outside the test facility. (d) Electrical noise generated internally by the electronic circuit inside the signal processing device 9. In addition, (e) noise generated by bubbles on the surface of the porous element. Several measures have been devised to reduce these noises and improve the sensitivity of the entire system, and these measures include the following. a) Increase the S / N ratio of the microphone 4, the preamplifier circuit 15, the bandpass filter 16, and the variable gain amplifier circuit 17. b) Incorporate a high Q bandpass filter optimized to match the optimum frequency of mechanical-electrical energy conversion efficiency of the transducer. c) The microphone 4 is shielded from external acoustic noise by using a means for housing the microphone 4 inside the connecting member 43 made of elastomer, inside the container 2, inside the inflow pipe, or inside the outflow pipe. d) The preamplification circuit 15 is housed inside a shieldable conductive cover, or the electromagnetic radiation from other parts of the circuit is reduced, thereby preamplifying the preamplification circuit 15 from external electrical noise. Shield from. e) Pre-pressurize the assembly pressure to half the test pressure, which is the expected bubble point pressure, up to 100% of the test pressure (this pre-pressurization process is a small porous element). Is not necessary because the pressurization time required to remove excess wetting solution is approximately inversely proportional to the surface area of the porous medium). f) Use a vacuum to remove excess wetting solution from the surface of the porous media. g) Wet the microphone and shield it from contact with the solution by means such as placing the microphone downstream of the drain. h) Electropolish the surface of the microphone to form a hydrophobic surface. i) By incorporating a circuit for depressurizing the inside of the container 2 after the test and before opening the container 2, it is possible to prevent the solution from being wetted from the high pressure inflow side to the low pressure outflow side and being blown off and adhering to the surface of the microphone. j) Remove the liquid adhering to the microphone surface. k) By providing a power supply circuit or voltage control circuit separately for the analog part and the digital part, coupling through the power supply circuit is prevented, the ground loop is eliminated, and the digital part and the analog part have a common feed line. To prevent the current from fluctuating, and a low-speed CMOS is used to keep the current fluctuation low. l) Connect the microphone 4 and the preamplifier circuit 15 with a shielded cable. Even with these measures, it has been found that some of the noise spikes or glitches remain. As such, the signal processor incorporates conditioning circuitry 18, pulse width detection circuitry 46, pulse counters, and / or other suitable circuitry to eliminate noise spikes present in the defect-free porous element. , The noise generated by the defective porous element is identified. As a specific example, FIG. 7F shows the microphone response when a porous element having a certain virtual defect was tested. The pulse width detection signal has a predetermined noise limit time (generally, 0. 0) when the conditioned signal is higher than the threshold voltage. 01 to 1. If it is indicated that it continues for more than 0 second), as shown in FIG. 7G, the failure is indicated by the failure indicator lamp 23 being turned on. On the other hand, when the pulse width detection signal is higher than the threshold voltage of the conditioning processed signal, the noise limit time (generally 0. 01 to 1. If it indicates that it has not continued for more than 0 second), the acceptance indicator lamp 24 is turned on. The master counter 34 continuously executes the increment operation in order to display the elapsed test time while the ultrasonic test is being executed. The master counter 34 typically starts at 1 and increments to about 45-50. The pass indicator lamp 24 or the fail indicator lamp 23, once lighted, is maintained in the lighted state until the next test cycle is started. In order to configure the system response to match the physical characteristics of the particular filter under test, noise limit time, stabilization time, total test time, bandwidth of bandpass filter 16, variable gain amplifier circuit 17 It may be preferable to adjust the gain, the rise and fall times of the conditioning circuit 18, the threshold voltage of the threshold detection circuit 21 and the pulse width detected by the pulse width detection circuit 46. However, depending on the production environment, it may be preferable to fix the values in correspondence with a certain type of porous element and / or the system configuration of the test system. FIG. 9 shows another method of testing a porous element. In this method, the first test is carried out as described above. By performing this first round of testing, the porous elements can be narrowed down to those that meet the minimum criteria for integrity. Following this first test, a second test for measuring the bubble generation point pressure of the porous element is performed. In the second test, the pulse width detection signal reached the bubble generation point until the condition-processed signal became higher than the threshold voltage for more than the predetermined noise limit time. The pressure in the container 2 is gradually increased until this is indicated. Then, the diameter of the largest pore existing in the porous element is calculated using a known calculation method based on the pressure value when the porous element reaches the bubble generation point. According to this second embodiment, various porous elements can be classified into different grades. According to the second embodiment, it is possible to quantitatively measure the pore size. The reason why the characteristic classification based on the pore size is desired is that the pressure at the bubble generation point is too high in the porous element because the material is poor, the material is defective, or the medium is clogged. Because it is possible. The measured bubble point pressure is reported, tabulated, and analyzed for checking the manufacturing process. The reason why the sensitivity adjusting function is provided is that the signal processing device 9 is used for testing a porous element having coarse pores from the maximum sensitivity for testing a porous element having ultrafine pores. This is to enable adjustment to low sensitivity. The sensitivity adjustment is generally performed by adjusting the combination of the gain of the variable gain amplifier circuit 17 and the threshold voltage value supplied to the threshold comparison circuit 21. A liquid having a small surface tension can be used for the porous element test system 1. The porous element test system 1 is not based on the measurement of the ratio of the leakage flow rate to the diffusion flow rate, and therefore is not significantly affected by the low surface tension of the liquid used. Liquids with low surface tension are excellent agents for wetting the porous element (especially in the case of hydrophobic porous elements), and once the test is complete, the porous element can be removed in a short time. It has the advantage that it can be dried. In many applications, it is desirable to perform both forward flow tests well known in the art and ultrasonic tests according to the present invention on the same porous element. Furthermore, it has also been found desirable to perform ultrasonic testing in both the forward and reverse directions. It has been found that reliability can be improved by performing both a forward flow rate test and an ultrasonic test on the same porous element. It has also been found that performing both of these tests simultaneously is more effective. The porous element test system 1 can be integrated into existing forward flow test equipment with minimal changes and can also be used for online test applications. In on-line testing applications, it is now common for end users to perform on-line reverse bubble point testing of filters without the need to visually observe the filters. In conventional bubble point testing, the operator either observed the filter or used an ultrasonic detector coupled to the filter via a liquid medium. Liquid media is a significant disadvantage because ultrasonic transducers couple to noise sources that occur downstream of the filter under test, as well as inside structures that are adjacent to fluid-filled tubing. This is because it is also coupled to the noise source that generates noise. The S / N ratio level masks the defective filter signal. In addition, while performing a reverse bubble origin point test by visual observation, the operator can distinguish between bubbles due to diffusive flow and bubbles due to defects, which involves poking the filter at the probe. It suffices to check whether or not the bubble generation position moves. In contrast, online tests and automated tests using fluid-coupled ultrasonic sensors often fail to distinguish between diffusive flow and genuine leaks. Because of these problems, conventional fluid-coupled ultrasound test configurations were generally unavailable in a laboratory environment and required tight shutoff. Even with these means, the conventional fluid-coupled ultrasonic testing device could only identify gross sound level, such as a large increase in sound level generated at the bubble generation point pressure. In contrast, the embodiment of the present invention is not affected by environmental noise, and can significantly improve the function of discriminating between the defective filter and the non-defective filter. It has been found that by using a gas phase fluid such as air to couple the microphone to the porous element, the microphone is able to detect the sound produced by the filter medium while better blocking the microphone from external noise sources. There is. Therefore, this ultrasonic test by vapor phase coupling enables a backward bubble generation point test in an operating environment. Forward flow and ultrasonic tests can be run at the same time, and generally, the time required to run those tests simultaneously exceeds the time needed to run the forward flow tests alone. There is no such thing. Vessel 2 is preferably pressurized to the same pressure as the specified pressure for the forward flow rate test. The microphone 4 can be located downstream of the outflow tube 6 and remain there during the sterilization process. This is possible because the microphone 4 does not lose its functionality when exposed to temperatures above 300 ° F. Another embodiment of an ultrasonic leak detection device employs an acoustic test method for assessing the integrity of a porous element. The acoustic test method is called the "pulse count test", and measures the sound pressure level generated by the porous element when the gas on the upstream side of the wet porous element is pressurized. The pulse density is measured. This test method has proved to be a very effective means for discriminating between properly functioning filters and defective filters. When a wet filter is pressurized, it produces a number of sound pressure pulses superimposed on the baseline signal level. An example of the response of the typical filter shown in FIG. 9 is that after the sound pressure is converted into electric energy by the microphone 4, it is amplified, filtered, and further subjected to conditioning processing. Further, the graph shown in FIG. 9 shows the response in a simplified form. FIGS. 13 and 14 are graphs showing in detail one example of the response of a typical defect-free filter and one example of the response of a typical defect filter. Referring to FIG. 13, what is shown in FIG. 13 is the microphone response of the defect-free filter when the applied pressure is raised to a certain level lower than the bubble generation point pressure. The higher the initial pressure, the higher the initial flow rate shown in the forward flow curve, but the flow rate following the initial flow rate is stable. The higher initial flow rate is due to, for example, the filter flexing in the downstream direction in response to the applied pressure. The time required to reach a stable flow rate is called the stabilization time. Similarly, when pressure is applied to the porous element, the acoustic level in the test container shows an initial increase, but thereafter the sound pressure level is relatively stable. The behavior of the signal in the relatively stable portion of the sound pressure level period in FIG. 13 has a larger contribution to noise. The pulse count value per unit time is shown in a variable manner in FIG. Referring to FIG. 14, shown is the microphone response of a defective filter when the applied pressure is raised to some level below the specified bubble point pressure of the filter. The sound pressure level of the filter in the comparatively stable portion of the sound pressure curve has a large amplitude and a large pulse density as compared with the sound pressure curve of FIG. The basis for the determination of the defect filter is to measure the pulse amplitude (peak detection), the average energy of the pulse (average energy measurement), the pulse density measurement and / or the level and fluctuation of the acoustic signal. Other suitable mechanism for. As the applied pressure approaches the bubble generation point pressure, or in the case of a defective filter, approaches a certain pressure lower than the bubble generation point pressure, the number of pulses per unit time (pulse density) increases and the pulse amplitude increases. growing. As shown in FIGS. 9, 13 and 14, as the pulse density increases, the pulses begin to stick together. The next pulse begins to be generated before the microphone and the electronic signal processing circuit have stabilized by removing the influence of the previous pulse. Under such circumstances, the baseline of the pulse will rise. For example, it is possible to detect a rise in the baseline by performing conditioning processing (averaging processing or peak detection processing) on a plurality of pulses or on a plurality of pulse groups each of which is composed of dense pulses. it can. Based on this information, it is possible to distinguish between defective and non-defective filters, and also to measure the bubble point pressure of the filters, which have already been explained. Alternatively, it has also been found that in many types of porous elements, a higher level of discrimination between defective and non-defective filters can be achieved by directly counting the number of pulses. The pulse density can be directly measured by dividing the time into intervals of a certain length and counting the number of pulses generated in the interval. The length of this time interval can be various lengths such as 1 second or less, 1 second, or 2 seconds. For example, the number of pulses generated in the interval of the first 1 second after the end of stabilization and the second 1 second forms the first pulse count value, and the third 1 second and the 4th It is possible that the number of pulses generated in a section including the 1 second and the 1 second forms the second pulse count value. In this method, for example, when a plurality of pulses forming one cluster (mass) in the period of the second 1 second and the third 1 second are generated, the pulse count value becomes two. It has been found that there is a problem in that the sensitivity is lowered due to the division into sections. One of the methods to overcome this decrease in sensitivity is to adopt a sliding window method for measuring pulses. In this method, for example, the first pulse count value is a count value obtained by counting all the pulses generated in the first 5 seconds from the first 1 second after the end of stabilization to the 5th second, and the second pulse count value The pulse count value of is a count value obtained by counting all the pulses generated in the 5 seconds from the second 1 second to the sixth 1 second after the end of stabilization, and so on. . The sliding window method does not require that the increment interval be 1 second. Pulse densities can be measured using windows of any size, at any increment of interval, depending on the particular device used to count the pulses. The sliding window method may be performed such that each window has a predetermined duration and a succeeding window has a predetermined size overlap with the preceding window. If particularly high accuracy is required, the pulse count value of a new window may be calculated each time one pulse is received. It has been found that by measuring the pulse density using a sliding window, the defective filters can be better identified compared to the method of directly counting the number of pulses per unit time. In either case, either counting the number of pulses directly or using a sliding window, if the measured count value exceeds a predetermined limit value, a failure is displayed. . This predetermined limit value may be a constant value or a value that changes as the pressure increases. There are various devices that can be used to implement the above pulse counting scheme. FIG. 10 shows a first specific embodiment of the pulse counting device. The device shown in this FIG. 10 slides so that each window has a duration of 5 times the clock frequency and the following window has an overlap of 4 times the clock frequency with the previous window. This is a window type pulse counter. For example, in the device shown in FIG. 10, when the clock frequency is 1 Hz, the duration of each window is 5 seconds, and the subsequent 5 seconds window has a 4-second overlap with the immediately preceding window. I will have. The amplified signal sent from the microphone may be passed through the smoothing circuit 58. This amplified signal is, for example, a signal transmitted from the output of the variable gain amplifying circuit 17 1 as shown in FIG. The smoothing circuit 58 may smooth the pulses in the signal to better match the response times of the other components of the pulse counting circuit 60. An example of a suitable smoothing circuit 58 is the circuit shown in FIG. 4A. The amplified signal (whether smoothed or not) is input to the first input of the comparison circuit 61. The second input of the comparison circuit 61 has a predetermined threshold voltage V depending on the setting of the mode selection switch 59. Threshold2 Or a varying threshold voltage V that varies with the baseline of the received microphone signal. Baseline Or either. Predetermined threshold voltage V Threshold2 Is a constant DC voltage of a predetermined voltage level. This predetermined voltage level is adjustable so that it can be adjusted according to variables such as the position of the microphone, the type of container, or the characteristics of the porous element. Varying threshold voltage V Baseline For example, in the embodiment in which the conditioning circuit is configured by a circuit having a relatively long rise time and fall time, the voltage generated from the conditioning circuit 18 in FIG. 3 can be used as it is. For example, if conditioning circuit 18 is constructed using the circuit shown in FIG. 4B, and conditioning circuit 18 adjusts resistors R6-R8 to follow the baseline of the amplified signal. Variable threshold voltage V Baseline Can be obtained from the conditioning circuit 18. The output of the comparison circuit 61 is input to the one-shot flip-flop 62. The one-shot flip-flop 62 outputs a rectangular wave pulse in response to the pulse received from the comparison circuit 61. The duration of the rectangular wave pulse output from the one-shot flip-flop 62 is not so long as it is long enough to obscure the subsequent pulse, and is not important. If the frequency of the pulses generated from the porous element is, for example, 100 Hz, the one-shot flip-flop 62 is designed so that the duration of the pulse output from the one-shot flip-flop 62 is about 1 millisecond. Is preferably set. The output from the one-shot flip-flop 62 is input to a single counter so that the number of pulses in the output is directly counted, and the output is input to a plurality of counters. Then, it is possible to adopt any of the method of implementing the sliding window counting method. In the specific apparatus according to the preferred embodiment shown in FIG. 10, the output from the one-shot flip-flop 62 is input to the clock inputs of the counters 63 to 67, respectively. Any suitable counting mechanism may be used for the plurality of counters used in the pulse counting circuit 60, and the number of the counters may be various. In this preferred embodiment, five counters (counters 63-67) are used, and each counter is an 8-bit decimal counter so that it can count from 1 to 100. The 8-bit output from each of the counters 63 to 67 is input to the bus multiplexer 72. This bus multiplexer can be configured by using a plurality of data selector circuits such as "MC14512 type" manufactured by Motorola, Inc., for example. The bus multiplexer 72 selectively outputs the count value of one of the five counters to a latch circuit, which is, for example, an 8-bit latch 73. The count value latched in the 8-bit latch 73 is output to a plurality of output devices for analyzing the test result, and these output devices are, for example, the display 75, the D / A converter 77, Or, it is the comparison circuit 76 or the like. The display 75 may be any type of display as long as it can visually display the current value latched in the latch 73. The comparison circuit 76 is preferably adapted to receive an adjustable count limit value representing the maximum pulse count value allowed for each particular porous element. It is preferable to have a visual indication of failure when the output from the latch 76 exceeds this count limit. A suitable logic circuit for visually indicating that the pulse count value has exceeded this limit can be constructed, for example, as shown in FIG. 6, in which case the output from the comparison circuit described above is , It may be input to the pulse width excess signal input. The D / A converter 77 is coupled to a chart recorder, and this chart recorder creates a graph of pulse count values as shown in FIG. 11, for example. The above timing and control functions for the pulse counting circuit 60 can be realized by any suitable mechanism. In the specific embodiment shown in FIG. 10, the timing and control functions are obtained from the clock signal CLK, which is used as an inverter 74, a down counter 68, a decoder 69, a plurality of timing control NAND gates 70, And a plurality of master reset NAND gates 71. The operating frequency of the clock signal CLK can be any frequency. In the preferred embodiment, the operating frequency of the clock is 1 Hz. In operation, in the embodiment shown in FIG. 10, each window has a duration of 5 times the clock frequency, and subsequent windows overlap the previous window with a length of 4 times the clock frequency. It functions as a sliding window type pulse counter. Since the clock is 1 Hz, the increment period is 1 second, and each window is a window for 5 seconds. The device counts the number of pulses in the window for 5 seconds and updates the count value every 1 second. The digital display displays the count value in the latest section for 5 seconds and updates the count value every 1 second. If the measured count value exceeds a preset limit value, a fail is displayed. In addition, the D / A converter produces an analog output suitable for input to the strip chart recorder. The chart recorder creates a permanent record of the entire test in the form of a bar graph. The mode selection switch sets the threshold voltage V Threshold2 When it is set to, the received pulse is the threshold voltage V Threshold2 , The one-shot flip-flop 62 is triggered to generate a pulse. The pulse output from the one-shot flip-flop 62 simultaneously increments all of the plurality of counters 63 to 67. The reset inputs RESET1 to RESET5 coupled to the counters 63 to 65, respectively, reset all of the counters 63 to 65 at the same time, so that the individual counters are reset at each cycle of the clock input CLK. When the timing and control circuit operates, the rising edge of the clock input CLK controls the multiplexer 72, which selects a new counter to output to the latch. Further, the falling of the clock input CLK causes the current count value of the selected counter to be latched in the latch and the selected counter to be reset. Following this, the counting operation of the reset counter is restarted from the initial value "0". The down counter 68 is for sequentially selecting each of the plurality of counters, and outputs from the counters in the order of R5, R4, R3, R2, R1, R5 ,. , The counter is reset. When a 1 Hz clock is input to the input clock CLK, all counters are reset once every 5 seconds, and different counters are reset every second. In this way, the sliding window described above is constructed. The specific example of the output from the chart recorder 78 shown in FIG. 11 shows the response to the bubble generation point pressure as shown in FIG. 9 when the threshold voltage is set to a constant voltage. Here, assuming that the predetermined count limit value input to the comparison circuit 76 is set to "16" (the number per 5 seconds), the rejection is displayed when 10 seconds have elapsed. . As shown in FIG. 9, the voltage threshold V Threshold2 Is set to a constant voltage and the one-shot flip-flop 62 is edge-triggered, a large number of pulses are output before the bubble generation point pressure is reached and the bubble generation point is reached. If so, the pulse will not be output. This is shown in FIG. 11, for example. The pulse counting operation stops when the baseline of the signal response from the microphone is at the threshold voltage V. Threshold2 In this case, it is assumed that the one-shot flip-flop 62 is edge-triggered because the one-shot flip-flop 62 is not activated thereafter. Another circuit configuration is possible in which the pulse counting is continued even after the bubble generation point pressure is reached. For example, the mode selection switch of FIG. Baseline If it is set to, the threshold voltage changes following the baseline. In this configuration, the threshold voltage V Baseline Changes following the baseline, the pulse counting operation is continued even after the baseline voltage rises. It is also possible to obtain similar results by appropriately configuring other circuits. For example, a threshold voltage V can be stored by a circuit that can store the average voltage. Baseline May be provided. It is true that the strip chart recorder 78 is a useful diagnostic device, but for testing during the production process, with the above configuration, it is only necessary to set the limit value and the operator interprets the data. There is no need. This can be said to be a great advantage considering that the experience and judgment of the operator were important factors in the conventional backward bubble generation point test. FIG. 12 shows a fourth example of the porous element test system 1. The constituent elements of the fourth embodiment are similar to those of the other embodiments. In this fourth embodiment, the container 2 containing the porous element is coupled to the forward flow meter 55, gas control system 54, microphone 4, transducer 53, and sensor 57 (transducer 53 of container 2 May be combined with both internal and external). The microphone 4 detects the sound in the container 2 and outputs a signal representing the detected sound. The signal output from the microphone is amplified by the preamplifier circuit 15, and the preamplifier circuit 15 outputs the preamplified signal. Preamplifier circuit 15 is preferably configured similarly to that described above with respect to the first embodiment. Alternatively, the preamplifier circuit 15 may be configured using a standard preamplifier circuit for ultrasonic waves. Depending on the type of filtering device, it may be preferable to equip a plurality of microphones 4. In that case, the S / N ratio can be improved by arranging the plurality of microphones in close proximity to the same single porous element and then coupling them. For example, random noise caused by electrical noise of an electronic circuit or the like does not strengthen each other when added, whereas each acoustic signal generated from the same filter strengthens each other when added, The S / N ratio is improved. For that purpose, as is well known in the art, an arbitrary method for combining signals output from two microphones in phase may be used. As a concrete example, an analog adder circuit may be arranged immediately before or after the preamplifier circuit 15 in this system, and the signals may be added together by the analog adder circuit. Alternatively, the signals from the respective microphones may be digitally added together. In such a configuration, the plurality of microphones 4 are respectively coupled to individual channels, each of which includes the preamplifier circuit 15 and the A / D converter 45 coupled to the signal processing device 49. You should be there. Then, the signal processing device may digitally add the responses of the respective channels. Conditioning circuit 47 may be provided to perform amplification, filtering, and / or signal conditioning processing as previously described in connection with other embodiments. In one preferred embodiment, filtering is performed to limit the bandwidth of the pre-amplified signal to, for example, only the ultrasonic region, after which it is digitally converted by the A / D converter 45. Alternatively, the A / D converter 45 may directly receive the signal from the preamplifier circuit 15. The A / D converter 45 converts the received signal into a digital signal. The converted digital signal is input to the digital signal processing device 49. As the digital signal processing device 49, for example, a signal processing device configured as a dedicated device may be used, or a programmable computer may be used to integrate the operator display terminal 50 and the signal processing device 49 into one unit. It may be one. In the preferred embodiment, one program is used for the operator display terminal 50 and the signal processor 49 using software called "LabVIEW For Windows" from National Instruments. Comprised of possible computers. FIG. 16 illustrates an example of a program by “LabVIEW For Windows” for controlling the signal processing device 49. Coupled to the digital signal processor 49 are a forward flow meter 55 for measuring the flow rate of the gas flowing forward through the container 2 and a gas control system for controlling the pressure in the container 2. 54, an operator display terminal 50 for control and data input, a digital-analog (D / A) converter 51 for outputting a built-in test (BIT) signal, and a plurality of sensors for monitoring a test execution environment Is. Digital-to-analog converter 51 is coupled to a voltage controlled oscillator / amplifier circuit 52, which in turn is coupled to a plurality of transducers 53. In the preferred embodiment, the transducer 53 is coupled to the outer portion of the container 2. The sound acting on the outer portion of the container 2 is also detected by the microphone 4 arranged inside the container 2. By coupling the transducer 53 to the outer portion of the container 2, the transducer 53 can be isolated from the fluid used by the porous element test system 1. Also, in the preferred embodiment, the transducer 53 is an ultrasonic transducer and is of the same type as the ultrasonic transducer used in the microphone 4. Alternatively, the transducer 53 can be an audio speaker or any other mechanism that converts energy into sound. As another example, a configuration in which the transducer 53 is coupled to the inner portion of the container 2 is also possible, which can further improve the sensitivity in the built-in test. Further, the VCO / amplification circuit 52 may be directly coupled to the microphone 4 so that the microphone 4 has both a function as a transducer and a function as a microphone. In the case of this system, the microphone 4 converts the pulse generated by the VCO / amplification circuit 52 into an ultrasonic wave to generate a sound wave that enters the inside of the container 2. Then, the microphone 4 receives the reflected and returned sound wave, converts it into an electric signal, and the electric signal is input to the preamplifier circuit 15. In this way, the BIT can be executed using only one ultrasonic transducer. However, this method is not particularly preferable, because one transducer has both a transmission function and a reception function, so that the acoustic signal reception sensitivity of the transducer is reduced. The signal processing device 49 controls the A / D converter to generate a built-in test signal. The voltage controlled oscillation (VCO) / amplification circuit 52 can be composed of, for example, two cascaded high-precision waveform function generators, and amplifies the output signals of the high-precision waveform function generators. These precision waveform generators can be constructed using standard "8038 type" circuits sold by Exar and Intersil. In the preferred embodiment, the first waveform generating circuit is set to oscillate at a relatively low frequency of, for example, 100 Hz. Using the output of the first waveform generating circuit, the second waveform generating circuit is frequency-modulated with the fundamental frequency set so as to match the resonance frequency of the transducer 53 as the center frequency. According to this configuration, the second waveform generating circuit outputs a waveform whose frequency is displaced between the resonant frequency and the non-resonant frequency according to the output of the first waveform generating circuit. The output of the second waveform generating circuit is preferably amplified by an amplifier circuit that can drive the transducer 53. The transducer 53 outputs a signal according to the frequency of the first waveform generating circuit. The signal processing device 49 may include a plurality of sensors 57 such as a temperature sensor and an atmospheric pressure sensor. The use of the pressure sensor can improve the accuracy of the flow meter. If the temperature sensor is used, it is possible to favorably cope with an online application that suits the user's circumstances, such as operating the container 2 at a high temperature for performing steam sterilization or due to the process parameters. As is well known, the pores of porous elements behave like capillaries. The pressure required to flow a fluid through a capillary is related to the viscosity of the fluid flowing through the capillary. The viscosity of many liquids changes significantly with temperature. Therefore, it is desirable to monitor the test temperature of the porous element to ensure reliable operation in an online test environment with large temperature fluctuations. The test pressure and the parameters of the defect filter can then be adjusted to correspond to the specific viscosity of the wetting liquid. In operation, this embodiment shown in FIG. 10 implements the various methods and various circuit functions previously described with respect to the other embodiments of the porous element test system 1, one or more of which are described. It is possible to execute them independently, or to combine some methods or functions thereof. Referring to FIGS. 13 and 14, the signal processing device 49 uses various quantitative measurements of the signal generated by the acoustic transducer 4 to distinguish between defective and non-defective porous elements. appear. Some of the quantitative measurement values generated by the signal processing device 49 are generated as follows. a) Detect the minimum and maximum peaks of the signal (peak detection) and generate a quantitative measurement of the peak of each signal pulse. b) average the voltage, current and / or power of the signal by any suitable averaging method, such as rms, maximum or minimum pulse amplitude averaging, integration, low pass filtering, finite rise time And the fall time peak detection and / or signal average calculation. c) Detect the signal density by an appropriate method. Appropriate methods include one constant value or a plurality of different constant values, a varying average value (baseline), or a relative pulse value relative to the previous pulse value (differential amplitude pulse counting process). There are a method of counting the number, a method of counting the number of frequency shifts, and / or a method of measuring the interval between pulses. d) Detect signal variability by measuring differences in voltage, current, power, and / or frequency. Each of these quantitative measurements may be individually associated with a defect filter and a defect-free filter, and / or the quantitative measure may be processed to combine a plurality of quantitative measurements into a confidence index. Can also be derived. Furthermore, each of the above quantitative measurements may be combined with other measurements related to the integrity of the filter, including forward flow measurements. That way, even if a filter does not fail for individual quantitative measurements of completeness, any number of quantitative measurements of that filter will lie in the region above them. Allows the filter to be identified and submitted for precision testing. In addition, each individual quantitative measurement may be statistically analyzed to determine standard deviation, variance, mean, and other statistical attributes. For example, it has been found that the standard deviation of a porous element having defects is greater than the standard deviation of a non-defective porous element. It has been found that the ability to discriminate between defective and non-defective porous elements is improved by performing pulse measurements for multiple threshold values. Each of the quantitative measurements listed above may be calculated for the entire test time, for a specific portion of the test time (quantitative measurement per unit time), or In addition, each window has a constant or variable duration, and subsequent windows have a constant or variable length overlap with the previous window. Good. The windows may also be defined using units of time and / or other measurements derived from the signal, such as pulse count values or frequency shifts. Good. For online test applications, the individual performance of each filter element obtained in each test may be preserved. The data stored in this way provides a history of filter element responses from previously run tests, alerting the operator when there is a large discrepancy with the results of previously run tests. You will also be able to do it. For example, if the forward flow rate value or the detected pulse count value has increased significantly, the porous element test apparatus 1 may signal the operator to perform additional offline tests. Just let them know what you want. The embodiment of the porous element test system 1 shown in FIG. 12 can be used as a diagnostic device in one of its operating modes. By doing so, it becomes possible to "fingerprint register" certain defects or defects of a certain size, for example based on the signal characteristics of the defect, such as frequency. In that case, the digital signal processing device 49 can identify the presence or absence and / or the type of the filter defect by matching the signal received from the microphone 4 with a plurality of fingerprint samples stored in the memory. . Referring to FIG. 8, this figure shows specific examples of various fingerprints. The fingerprints illustrated in FIG. 8 show in simplified form the time domain response correspondingly input to the signal processor 49 when the porous element is in various states. FIG. 8A shows an example of a test pressurization curve with a 20 second ramp period and a 10 second invariant period. 8B to 8G show, in simplified form, various fingerprints obtained when applying the pressure curve shown in FIG. 8A to porous elements in various states. For example, FIG. 8B shows a fingerprint obtained when the wetting solution was applied properly, but the bubble point pressure was too low. FIG. 8C shows the case where the application of the wetting solution is properly performed and the bubble generation point pressure is within the allowable range. FIG. 8D shows the fingerprint obtained when the bubble point pressure is too high. FIG. 8E shows the case where the bubble generation point pressure is within the allowable range, but the amount of the wetting solution applied to the porous element is insufficient. One of the problems that may occur when performing a forward flow test of a filter is that if the filter is not sufficiently wet, the pass filter will be erroneously displayed as a fail filter. By combining the forward flow rate test and the porous element test apparatus 1, it is possible to detect when the wetting condition is inappropriate, and it is possible for the operator to consider that the wetting condition of the filter is inappropriate. Can inform you that there is. In such a case, the operator can rewet the filter and run the test again. Underwetting is often also detected by a slow baseline rise. FIG. 8F shows the fingerprint when the bubble point pressure is within the acceptable range but the amount of wetting solution applied is excessive. It has proven difficult to distinguish between a mere over-wetting condition and the actual presence of defects. Therefore, if the signal processor 40 detects that an overwetting condition may be present, the test time may be increased by maintaining the gas control system at a predetermined pressure, for example 80% of the bubble point pressure. It is desirable to extend or perform the second test. FIG. 8F shows a fingerprint when pinholes are present in the filter. In a porous element that is good except that pinholes are present, the small pinholes will appear in the form of multiple small pulses superimposed on the proper output. Some porous elements for ultrafine filtration cannot be tested by the bubble generation point method because their pores are too small. The test using the bubble generation point method may be impossible in some cases, for example, when the bubble generation point pressure is too high to be applied because it exceeds the pressure limit of the test apparatus. This kind of ultrafine porous element is generally composed of a membrane member and a structure such as an end cap to which the membrane member is attached. By performing an ultrasonic test, it is possible to determine whether there is a defect in the membrane member mounting structure, whether there is a defect in the mounting portion where the membrane member is mounted in the membrane member mounting structure, or whether there is a defect in the entire membrane member. Can be tested. By performing the same fingerprint method as described above, various defects of the porous element for ultrafine filtration can be classified and useful for diagnosis. Preferably, the digital signal processing device 49 first classifies the types of defects, and then displays a display indicating the types of detected defects on the operator display terminal 50 to present it to the operator. . In this embodiment, the digital signal processor 49 performs the functions of bandpass filtering, half-wave rectification, signal integration, threshold detection, pulse width detection, stabilization time setting, and total test time setting. Is desirable. Each of these functions of the digital signal processor 49 is user programmable via the operator display terminal 50. This allows the functions to be tailored to the particular individual porous element. For example, large porous elements generally have long periods of noise spikes. Therefore, it is particularly advantageous to make the predetermined noise limit value period variable. Specific examples of typical outputs that are output on the screen of the operator display terminal 50 are shown in FIGS. 13 and 14 have already been described. FIG. 15A is a graph showing an average value obtained by sampling the analog signal at a sample rate of 20 KHz and then using a window for 1 second. In the output screen shown in FIG. 15A, the bubble generation point pressure K obtained from the current analog output voltage and the acoustic signal subjected to the averaging process is shown on the left side thereof. L And are displayed. FIG. 15B is a graph of pulse count values, initial bubble generation points (pressure values derived based on pulse count values), current pulse count values, standard deviations, and specific filters to be tested. • Indicates the pulse count value error threshold corresponding to the element. FIG. 15C shows the applied pressure on the porous element under test. FIG. 15D is a graph of the mass flow rate, the current mass flow rate, and the bubble generation point pressure K derived from the mass flow rate. L And the standard deviation of the mass flow rate are displayed. The digital signal processor 49 further includes adjustable bandpass filter characteristics, variable gain characteristics, pressure level, microphone selection position, total test time, stabilization time, low pass filter parameters, noise limit time, and The threshold value is programmed so that it can be dynamically set in response to a code input by the user indicating the type of porous element to be tested and the type of wetting solution to be applied to the filter. . The various functions of the circuit shown in FIG. 3 are also directly executed by the signal processing device 49. When this signal processing device is used in combination with the flowmeter 55 for the forward flow rate test, it can capture the information obtained from the forward flow rate test and display it on the display terminal 50. Ultrasonic testing is particularly advantageous for the detection of certain types of defects, such as defects in ultrathin film filters where the pore size of the membrane is the mechanism for filtration rather than the thickness of the membrane. Further, the ultrasonic test is also suitable to be performed simultaneously with the forward flow test and the reverse flow test of the porous element. When the porous element is tested in the reverse direction, the gas control system 54 and the forward flow meter 55 may be provided on each side of the container 2. It has been found that defects in the porous element appear in certain pressure ranges. Therefore, in the preferred embodiment, it is desirable to gradually increase the pressure with a substantially constant gradient while monitoring the acoustic output emitted from the porous element, thereby eliminating defects in the porous element. The ability to discriminate defects from porous elements can be improved. Alternatively, the pressure applied may be increased stepwise in arbitrary increments to improve the ability to identify and detect defects that appear only at a particular pressure. The digital signal processor 49 is further adapted to store a series of test calibration patterns associated with some defects in the porous element for testing and calibrating the porous element test system. Is preferred. By testing the microphone 4 and other circuits using these calibration patterns, it is possible to confirm proper operation and to provide a fail-safe defective product detection mechanism that operates before and after each test sequence, for example. Describing the operation, the signal processing device 49 outputs the digital test signal to the digital-analog converter 51. The digital-analog converter 51 converts the digital calibration signal into an analog calibration signal. This analog calibration signal is converted into a drive signal for driving the transducer 53 by the VCO / amplification circuit 52, for example. The transducer 53 converts the test signal into a sound pressure level inside the container 2. The sound pressure level converted in this way is received by the microphone 4 and input to the digital signal processing device 49 via the preamplification circuit 15, the conditioning circuit 47, and the analog-digital converter 48. The signal processor 49 can compare the received test signal with the transmitted calibration signal, thereby verifying the operation of the porous element test system 1. It is also optional that the operator display terminal 50 comprises a database program that automatically receives test data from a particular production lot of porous element. By doing so, it is possible to determine whether or not the whole lot is within the production specification range when a certain proportion of the tested porous elements fails the test. it can. Further, the operator display terminal 50 is used by the operator to determine the grade of a specific lot of the porous element, and based on the quantitative measurement value and the average defective rate of the production lot, a specific type of It may be possible to verify the applicability of the production lot to the application. Depending on the application, the test may be performed with a plurality of filter devices connected in parallel. This may be done, for example, in distillation applications where a very large number of filter elements must be used in parallel due to the need to reduce the pressure drop across the filter element. Etc. In such a situation, it is difficult to properly test those large numbers of filters using the forward flow rate, and further to isolate a particular defective filter element from the plurality of filter elements. Can be difficult or impossible. Using the test method according to the invention, it is possible to equip individual microphones in close proximity to each filter element or each group of filter elements. By doing so, the occurrence of defects can be isolated as one filter or one filter group using the acoustic signal from a specific microphone. Although the present invention has been described in considerable detail with reference to specific examples, various modifications and variations can be made to the present invention, and therefore, the present invention includes the specific examples described above as specific examples. It is to be understood that the present invention is not limited to the several examples of The particular embodiments described above are not intended to be limiting, but rather the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the concept and scope of the invention. For example, the methods and apparatus described above for identifying defective porous elements can be utilized to detect defects in fluid-coupled acoustic test equipment. It is also possible to obtain better data on the pore size distribution of the porous element. It is known that the pore size distribution of a porous element is related to the slope of the vertical part of the forward flow test curve after reaching the bubble point pressure. Similarly, it is possible to correlate the acoustic signal generated after reaching the bubble point pressure with the pore size distribution.

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９４年５月４日 【補正内容】 補正した請求の範囲 ［国際事務局の受付田ま１９９４年５月４日（04.05.94）；出願時の 請求項２を補正、新たな請求項３〜５及び１６〜３５を追加、請求 項３〜１２、１３及び１４を請求項６〜１５、３６及び３７に番号 変更、その他の請求項は補正無し（英文では全７頁）］ １．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレ メント試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガ スが満たされるようにした容器と、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生す る音響信号を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするガス流量 計を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ３．前記濡らし溶液と接触しないように前記トランスデューサを遮蔽する機構 を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ４．前記容器を開放する前に前記差圧を減少させる機構を備えたことを特徴と する請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ５．前記差圧発生器が、前記第１側の第１圧力を前記第２側の第２圧力よりも 大きくした第１差圧と、前記第１側の第３圧力を前記第２側の第４圧力より小さ くした第２差圧とを発生させるようにしてあり、前記信号処理装置が、前記多孔 質エレメントに前記第１差圧を印加した状態と前記第２差圧を印加した状態とに おいて、前記トランスデューサから受け取る音響信号を解析するようにしてある ことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレ メントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、 前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 ７．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する ことを特徴とする請求項６の方法。 ８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするよ うに構成したガス流量計と、 を備えたことを特徴とする試験システム。 ９．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、 濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、 ことを特徴とする方法。 １０．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験シ ステムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生さ せるように構成した差圧発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処 理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 １１．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧 力を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１ 圧力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるも のであることを特徴とする請求項１０の多孔質エレメント試験システム。 １２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタ するように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１１記載の多孔 質エレメント試験システム。 １３．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えた ことを特徴とする請求項１０記載の多孔質エレメント試験システム。 １４．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印 加し、 前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 １５．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定す ることを特徴とする請求項１４の方法。 １６．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させることを特徴と する請求項１４の方法。 １７．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、識別スレショルド を設定し、該識別スレショルドを超えた音響レベルの変動を登録することを特徴 とする請求項１４の方法。 １８．前記識別スレショルドを超えた音響レベルの変動をパルスとしてカウン トすることを特徴とする請求項１７の方法。 １９．所定時間内に発生するパルスの個数をカウントすることを特徴とする請 求項１８の方法。 ２０．所定時間内に発生するパルスの個数をカウントし、該所定時間の長さを スライド窓方式によって定めていることを特徴とする請求項１８の方法。 ２１．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、互いにレベルが異 なる複数の識別スレショルドを設定することを特徴とする請求項１７の方法。 ２２．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、前記識別スレショ ルドのレベルを変化させることを特徴とする請求項１７の方法。 ２３．前記識別スレショルドを超えた音響レベルの変動をパルスとしてカウン トすることを特徴とする請求項２２の方法。 ２４．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、パルスどうしの間 の時間間隔を測定することを特徴とする請求項１８の方法。 ２５．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、統計的測定値を利 用して欠陥を有するフィルタと無欠陥のフィルタとを識別することを特徴とする 請求項１４の方法。 ２６．統計的測定値を利用する際に、音圧レベルの標準偏差の測定値を利用す ることを特徴とする請求項２５の方法。 ２７．統計的測定値を利用する際に、音圧レベルの分散の測定値を利用するこ とを特徴とする請求項２５の方法。 ２８．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルによっ て発生される信号の値の平均値を算出する平均値算出方式を利用することを特徴 とする請求項１４の方法。 ２９．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルのピー ク値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。 ３０．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの最小 値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。 ３１．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの中に 存在するパルスのパルス幅を測定することを特徴とする請求項１４の方法。 ３２．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの中に 存在するパルスの振幅を測定することを特徴とする請求項１４の方法。 ３３．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、信号密度を測定す ることを特徴とする請求項１４の方法。 ３４．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、周波数シフト量を 測定することを特徴とする請求項１４の方法。 ３５．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの変動 度を測定することを特徴とする請求項１４の方法。 ３６．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、 濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信 するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、 そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する 信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする試験装置。 ３７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、 濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのカウン トしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴 とする方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１１月２日 【補正内容】 請求の範囲 １．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレ メント試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガ スが満たされるようにした容器と、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生す る音響信号を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするガス流量 計を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ３．前記濡らし溶液と接触しないように前記トランスデューサを遮蔽する機構 を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ４．前記容器を開放する前に前記差圧を減少させる機構を備えたことを特徴と する請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ５．前記差圧発生器が、前記第１側の第１圧力を前記第２側の第２圧力よりも 大きくした第１差圧と、前記第１側の第３圧力を前記第２側の第４圧力より小さ くした第２差圧とを発生させるようにしてあり、前記信号処理装置が、前記多孔 質エレメントに前記第１差圧を印加した状態と前記第２差圧を印加した状態とに おいて、前記トランスデューサから受け取る音響信号を解析するようにしてある ことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。 ６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレ メントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、 前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 ７．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する ことを特徴とする請求項６の方法。 ８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、 前記容器の前記第１側と前記第２側との問に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするよ うに構成したガス流量計と、 を備えたことを特徴とする試験システム。 ９．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、 濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、 ことを特徴とする方法。 １０．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験シ ステムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させるように構成した差圧 発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 １１．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧 力を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１ 圧力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるも のであることを特徴とする請求項１０の多孔質エレメント試験システム。 １２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタ するように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１１記載の多孔 質エレメント試験システム。 １３．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えた ことを特徴とする請求項１０記載の多孔質エレメント試験システム。 １４．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、 前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、 前記音響を電子的に解析する、 ことを特徴とする方法。 １５．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定す ることを特徴とする請求項１４の方法。 １６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、 卜ランスデューサを用いて前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、 前記音響の結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定し、 前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる、 ことを特徴とする方法。 １７．前記音響を電子的に解析する際に、識別スレショルドを設定し、該識別 スレショルドを超えた音響レベルの変動を登録することを特徴とする請求項１４ の方法。 １８．前記識別スレショルドを超えた音響の変動をパルスとしてカウントする ことを特徴とする請求項１７の方法。 １９．所定時間内に発生するパルスをカウントすることを特徴とする請求項１ ８の方法。 ２０．前記所定時間の長さをスライド窓方式によって定めていることを特徴と する請求項１９の方法。 ２１．前記音響を電子的に解析する際に、互いにレベルが異なる複数の識別ス レショルドを設定し、それら複数の識別スレショルドの各々を超えた音響レベル の変動を登録することを特徴とする請求項１７の方法。 ２２．前記音響を電子的に解析する際に、前記識別スレショルドのレベルを変 化させることを特徴とする請求項１７の方法。 ２３．前記識別スレショルドを超えた音響の変動をパルスとしてカウントする ことを特徴とする請求項２２の方法。 ２４．前記音響を電子的に解析する際に、パルスどうしの間の時間間隔を測定 することを特徴とする請求項１８の方法。 ２５．前記音響を電子的に解析する際に、統計的測定値を利用することを特徴 とする請求項１４の方法。 ２６．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の標準偏差の測定値を利 用することを特徴とする請求項２５の方法。 ２７．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の分散の測定値を利用す ることを特徴とする請求項２５の方法。 ２８．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の平均値を算出する平均 値算出方式を利用することを特徴とする請求項２５の方法。 ２９．前記音響を電子的に解析する際に、音圧レベルのピーク値の測定値を利 用することを特徴とする請求項１４の方法。 ３０．前記音響を電子的に解析する際に、音圧レベルの最小値の測定値を利用 することを特徴とする請求項１４の方法。 ３１．前記音響を電子的に解析する際に、前記パルスのパルス幅を測定するこ とを特徴とする請求項１７の方法。 ３２．前記音響を電子的に解析する際に、所定時間に亙って前記識別スレショ ルドを超え続けた音響のパルスの振幅を測定することを特徴とする請求項１７の 方法。 ３３．前記音響を電子的に解析する際に、信号密度を測定することを特徴とす る請求項１４の方法。 ３４．前記音響を電子的に解析する際に、前記音響の周波数の変動量を測定す ることを特徴とする請求項１４の方法。 ３５．前記音響を電子的に解析する際に、前記音響の変動度を測定することを 特徴とする請求項１４の方法。 ３６．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、 濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信 するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、 そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する 信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする試験装置。 ３７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、 濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのカウン トしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴 とする方法。 ３８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験シ ステムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの予測される所定の気泡発生点圧力より小さな圧 力値を持つ略々一定の差圧を、濡れているその多孔質エレメントの両側間に発生 させるように構成した差圧発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響を表す信号を受信する信号処理装 置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ３９．前記信号処理装置が前記音響信号を解析するようにしてあることを特徴 とする請求項３８の試験システム。 ４０．前記信号処理装置が、前記音響信号の特性を定量化して、濡れている前 記多孔質エレメントの物理的特性を表す定量値を発生するようにしてあり、それ によって、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無の判定を容易化してい ることを特徴とする請求項３９の試験システム。 ４１．前記信号処理装置が、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無の 判定を自動的に行うことを特徴とする請求項４０の試験システム。 ４２．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験シ ステムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させるように構成した差圧 発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の特性を定量化して、濡れて いる前記多孔質エレメントが欠陥を有する可能性が高いか否かを表す定量値を発 生する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ４３．多孔質エレメントを試験するシステムにおいて、 第１側と第２側とを有し、多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側 から区画されるようにした容器と、 前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生す る音響信号を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、非音響システム応答データと音響データと を受け取り、該音響データを定量化し、該音響データと前記非音響システム応答 データとに応答して前記多孔質エレメントの物理的特性を判定する信号処理装置 と、 を備えたことを特徴とするシステム。 ４４．前記非音響システム応答データが、順方向流量試験装置を用いて得られ るデータであることを特徴とする請求項４３のシステム。 ４５．多孔質エレメントを試験する方法において、 前記多孔質エレメントに関係した音響データを定量化し、 前記多孔質エレメントに関係した非音響システム応答データを定量化し、 前記音響データ及び前記非音響データに基づいて前記多孔質エレメントの物理 的特性を判定する、 ことを特徴とする方法。 ４６．前記非音響システム応答データを定量化する際に、順方向流量試験を利 用することを特徴とする請求項４５の方法。 ４７．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、 前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、 前記音響の特性を定量化して少なくとも１つの定量値を発生し、 前記少なくとも１つの定量値と少なくとも１つの所定値とを比較して、前記多 孔質エレメントがある特定の物理的特性を有するか否かを判定する、 ことを特徴とする方法。[Procedure Amendment] Patent Law Article 184-7, Paragraph 1 [Submission date] May 4, 1994 [Correction content]                            Amended claims     [Reception of the International Bureau, Tama May 4, 1994 (04.05.94);       Amended claim 2, added new claims 3-5 and 16-35, claimed       Claims 3-12, 13 and 14 are numbered in claims 6-15, 36 and 37       No amendments or amendments to other claims (7 pages in English)]   1. Porous element to be tested by wetting the porous element with a wetting solution. Ment test system,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And the first side is partitioned from the second side, and both the first side and the second side are protected from each other. And a container that is filled with   A differential pressure generator for generating a differential pressure between both sides of the wetted porous element,   It is generated in the container, which is arranged near the porous element. A transducer that receives the acoustic signal   Sound received from the transducer, coupled to the transducer A signal processing device that analyzes a signal and determines whether or not there is a defect in the porous element, A porous element test system comprising:   2. Gas flow rate for monitoring the flow rate of gas flowing through the porous element The porous element test system of claim 1 including a meter.   3. Mechanism to shield the transducer from contact with the wetting solution The porous element test system of claim 1, further comprising:   4. A mechanism for reducing the differential pressure before opening the container, The porous element test system according to claim 1.   5. The differential pressure generator causes the first pressure on the first side to be lower than the second pressure on the second side. The increased first differential pressure and the third pressure on the first side are smaller than the fourth pressure on the second side. And a second differential pressure, which is A state in which the first differential pressure is applied to the quality element and a state in which the second differential pressure is applied to the quality element. The acoustic signal received from the transducer is analyzed. The porous element test system according to claim 1, wherein:   6. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Gas on the first side of the porous element that is wet and the porous element that is wet The differential pressure between the gas on the second side of the ment,   The sound level emitted from the vicinity of the porous element is monitored,   Determining the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic level, A method characterized by the following.   7. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element 7. The method of claim 6 wherein:   8. In a test system that tests the porous element in a wet state,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And a container which can partition the first side from the second side,   A differential pressure generator for generating a differential pressure between the first side and the second side of the container;   An acoustic transducer for receiving an acoustic signal generated in the container,   Monitor the flow rate of the gas flowing between the first side and the second side of the container. A gas flow meter configured as described above, A test system characterized by having.   9. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   A differential pressure is generated between both sides of the wet porous element,   Monitor the acoustic signal generated in the vicinity of the wet porous element,   Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element, A method characterized by the following.   10. Porous element test system to test the porous element in a wet state In the stem,   A pressure difference lower than the bubble generation point pressure is generated between both sides of the wet porous element. A differential pressure generator configured to   Acoustic signal arranged so as to be located near the wetted porous element A transducer for receiving   Sound received from the transducer, coupled to the transducer Signal processing that analyzes the signal and determines whether there is a defect in the wet porous element Management device, A porous element test system comprising:   11. The differential pressure generator applies a first pressure to the wetted first surface of the porous element. The first gas is supplied to the second surface of the porous element which is wet by supplying a gas having a force. A differential pressure is generated by supplying a gas having a second pressure different from the pressure. 11. The porous element test system of claim 10 wherein:   12. Monitor the flow rate of gas flowing through the wetted porous element The porous structure according to claim 11, further comprising a gas flow meter configured to Quality element test system.   13. Provided with means for producing an acoustic signal detectable by said transducer The porous element testing system according to claim 10, wherein   14. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   A pressure difference lower than the bubble generation point pressure is applied to the first side and the second side of the porous element. In addition,   Monitoring the acoustic level in the vicinity of the porous element,   Determining the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic level, A method characterized by the following.   15. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element 15. The method of claim 14 wherein:   16. Wherein the transducer produces a detectable acoustic signal, 15. The method of claim 14, wherein   17． An identification threshold is used to determine the presence or absence of defects in the porous element. Is set, and the fluctuation of the sound level exceeding the discrimination threshold is registered. 15. The method of claim 14, wherein:   18. Sound level fluctuations above the identification threshold are counted as pulses. 18. The method of claim 17, further comprising:   19. A contract characterized by counting the number of pulses generated within a predetermined time The method of claim 18.   20. Count the number of pulses generated within a predetermined time, and determine the length of the predetermined time. The method according to claim 18, wherein the method is defined by a sliding window method.   21. When judging the presence or absence of defects in the porous element, the levels differ from each other. 18. The method of claim 17, wherein a plurality of discriminating thresholds are set.   22. When determining the presence or absence of a defect in the porous element, the identification threshold is used. 18. The method of claim 17, wherein the level of the field is changed.   23. Sound level fluctuations above the identification threshold are counted as pulses. 23. The method of claim 22, further comprising:   24. Between the pulses when determining the presence or absence of defects in the porous element. 19. The method of claim 18, wherein the time interval of is measured.   25. Statistical measurements are used to determine the presence or absence of defects in the porous element. Are used to distinguish between a filter having a defect and a filter having no defect. The method of claim 14.   26. When using statistical measurements, use the standard deviation measurement of sound pressure level. 26. The method of claim 25, wherein:   27. When using statistical measurements, you should use the measurement of variance of sound pressure levels. 26. The method of claim 25, wherein:   28. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the sound pressure level Characterized by using an average value calculation method that calculates the average value of the signals generated by 15. The method of claim 14, wherein:   29. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the sound pressure level peak 15. The method of claim 14, utilizing a measure of the black value.   30. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the minimum sound pressure level 15. The method of claim 14, utilizing a measure of value.   31. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the sound pressure level 15. The method of claim 14, wherein the pulse width of the existing pulse is measured.   32. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the sound pressure level 15. The method of claim 14, wherein the amplitude of the existing pulse is measured.   33. The signal density is measured when determining the presence or absence of defects in the porous element. 15. The method of claim 14 wherein:   34. When determining the presence or absence of defects in the porous element, the frequency shift amount 15. The method according to claim 14, characterized by measuring.   35. Fluctuations in sound pressure level when determining the presence or absence of defects in the porous element The method of claim 14, wherein the degree is measured.   36. In a test device that tests the porous element in a wet state,   Receives acoustic signals, allowing them to be located near wet porous elements A transducer that   Counting the pulses in the acoustic signal coupled to the transducer, The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the counted pulses. A signal processing device, A test apparatus comprising:   37. In the method of testing the porous element in a wet state,   The acoustic pulse emanating from the wet porous element is counted and its count The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the pulse applied. And how to. [Procedure Amendment] Patent Act Article 184-8 [Submission Date] November 2, 1994 [Correction content]                             The scope of the claims   1. Porous element to be tested by wetting the porous element with a wetting solution. Ment test system,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And the first side is partitioned from the second side, and both the first side and the second side are protected from each other. And a container that is filled with   A differential pressure generator for generating a differential pressure between both sides of the wetted porous element,   It is generated in the container, which is arranged near the porous element. A transducer that receives the acoustic signal   Sound received from the transducer, coupled to the transducer A signal processing device that analyzes a signal and determines whether or not there is a defect in the porous element, A porous element test system comprising:   2. Gas flow rate for monitoring the flow rate of gas flowing through the porous element The porous element test system of claim 1 including a meter.   3. Mechanism to shield the transducer from contact with the wetting solution The porous element test system of claim 1, further comprising:   4. A mechanism for reducing the differential pressure before opening the container, The porous element test system according to claim 1.   5. The differential pressure generator causes the first pressure on the first side to be lower than the second pressure on the second side. The increased first differential pressure and the third pressure on the first side are smaller than the fourth pressure on the second side. And a second differential pressure, which is A state in which the first differential pressure is applied to the quality element and a state in which the second differential pressure is applied to the quality element. The acoustic signal received from the transducer is analyzed. The porous element test system according to claim 1, wherein:   6. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Gas on the first side of the porous element that is wet and the porous element that is wet The differential pressure between the gas on the second side of the ment,   The sound level emitted from the vicinity of the porous element is monitored,   Determining the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic level, A method characterized by the following.   7. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element 7. The method of claim 6 wherein:   8. In a test system that tests the porous element in a wet state,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And a container which can partition the first side from the second side,   A differential pressure generator that generates a differential pressure between the first side and the second side of the container;   An acoustic transducer for receiving an acoustic signal generated in the container,   Monitor the flow rate of the gas flowing between the first side and the second side of the container. A gas flow meter configured as described above, A test system characterized by having.   9. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   A differential pressure is generated between both sides of the wet porous element,   Monitor the acoustic signal generated in the vicinity of the wet porous element,   Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element, A method characterized by the following.   10. Porous element test system to test the porous element in a wet state In the stem,   Differential pressure configured to generate a differential pressure between both sides of a wet porous element A generator,   Acoustic signal arranged so as to be located near the wetted porous element A transducer for receiving   Sound received from the transducer, coupled to the transducer A signal processing device for analyzing a signal, A porous element test system comprising:   11. The differential pressure generator applies a first pressure to the wetted first surface of the porous element. The first gas is supplied to the second surface of the porous element which is wet by supplying a gas having a force. A differential pressure is generated by supplying a gas having a second pressure different from the pressure. 11. The porous element test system of claim 10 wherein:   12. Monitor the flow rate of gas flowing through the wetted porous element The porous structure according to claim 11, further comprising a gas flow meter configured to Quality element test system.   13. Provided with means for producing an acoustic signal detectable by said transducer The porous element testing system according to claim 10, wherein   14. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Applying a differential pressure between the first side and the second side of the porous element,   Monitoring the sound near the porous element,   Electronically analyzing the sound, A method characterized by the following.   15. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element 15. The method of claim 14 wherein:   16. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Applying a differential pressure between the first side and the second side of the porous element,   Monitor the sound in the vicinity of the porous element by using a lance reducer,   Determine the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic,   The transducer produces a detectable acoustic signal, A method characterized by the following.   17． When electronically analyzing the sound, a discrimination threshold is set and the discrimination is performed. The variation in the sound level exceeding the threshold is registered, and the variation is registered. the method of.   18. Sound variations above the discrimination threshold are counted as pulses 18. The method of claim 17, wherein:   19. 2. The number of pulses generated within a predetermined time is counted. 8 ways.   20. The length of the predetermined time is determined by a sliding window method, 20. The method of claim 19, wherein   21. When electronically analyzing the sound, a plurality of identification spaces with different levels are Sound levels that set thresholds and exceed each of those multiple discriminating thresholds 18. The method of claim 17, wherein the variation of   22. When electronically analyzing the sound, the level of the discrimination threshold is changed. 18. The method of claim 17, wherein the method comprises:   23. Sound variations above the discrimination threshold are counted as pulses 23. The method of claim 22 wherein:   24. Measure the time interval between pulses when electronically analyzing the sound 19. The method of claim 18, comprising:   25. Characterizing the use of statistical measurements in electronically analyzing the sound 15. The method of claim 14, wherein:   26. When using statistical measurements, the standard deviation measurement of the acoustic properties is used. 26. The method of claim 25, wherein the method is used.   27. When using statistical measurements, use the measurements of variance of the acoustic properties. 26. The method of claim 25, wherein:   28. An average that calculates the average value of the acoustic characteristics when using statistical measurements 26. The method of claim 25, utilizing a value calculation scheme.   29. When electronically analyzing the sound, the measured value of the peak value of the sound pressure level is used. 15. The method of claim 14, wherein the method is used.   30. Uses the minimum sound pressure level measurement when electronically analyzing the sound 15. The method of claim 14, wherein:   31. When electronically analyzing the sound, measuring the pulse width of the pulse. 18. The method of claim 17, wherein:   32. When electronically analyzing the sound, the identification threshold is maintained for a predetermined time. 18. The method of claim 17, wherein the amplitude of the acoustic pulse that continues above the threshold is measured. Method.   33. Characterized by measuring the signal density when electronically analyzing the sound 15. The method of claim 14, wherein   34. When electronically analyzing the sound, measure the variation in the frequency of the sound. 15. The method of claim 14 wherein:   35. When electronically analyzing the sound, measuring the degree of variation of the sound 15. The method of claim 14 characterized.   36. In a test device that tests the porous element in a wet state,   Receives acoustic signals, allowing them to be located near wet porous elements A transducer that   Counting the pulses in the acoustic signal coupled to the transducer, The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the counted pulses. A signal processing device, A test apparatus comprising:   37. In the method of testing the porous element in a wet state,   The acoustic pulse emanating from the wet porous element is counted and its count The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the pulse applied. And how to.   38. Porous element test system to test the porous element in a wet state In the stem,   Pressure less than the expected predetermined bubble initiation pressure of the wet porous element Generate a nearly constant differential pressure with force value across the wetted porous element A differential pressure generator configured to   Acoustic signal arranged so as to be located near the wetted porous element A transducer for receiving   A signal processing device coupled to the transducer for receiving the signal representative of the sound. And A porous element test system comprising:   39. The signal processing device is adapted to analyze the acoustic signal. 39. The test system of claim 38.   40. Before the signal processing device quantifies the characteristics of the acoustic signal, It is designed to generate a quantitative value that represents the physical properties of the porous element, which Facilitates the determination of the presence of defects in the wet porous element. 40. The test system of claim 39, wherein:   41. The signal processing device determines whether there is a defect in the wet porous element. The test system according to claim 40, wherein the determination is performed automatically.   42. Porous element test system to test the porous element in a wet state In the stem,   Differential pressure configured to generate a differential pressure between both sides of a wet porous element A generator,   Acoustic signal arranged so as to be located near the wetted porous element A transducer for receiving   Quantifying the characteristics of the acoustic signal coupled to the transducer to prevent it from getting wet Quantitative value indicating whether the porous element is likely to have a defect is generated. Signal processing device A porous element test system comprising:   43. In a system for testing porous elements,   A first side and a second side, wherein the first side is the second side due to a porous element A container adapted to be partitioned from   A differential pressure generator for generating a differential pressure between both sides of the porous element,   It is generated in the container, which is arranged near the porous element. A transducer that receives the acoustic signal   Non-acoustic system response data and acoustic data coupled to the transducer To quantify the acoustic data, to obtain the acoustic data and the non-acoustic system response. Signal processing device for determining physical properties of said porous element in response to data When, A system characterized by having.   44. The non-acoustic system response data was obtained using a forward flow tester. 44. The system of claim 43, wherein the system is data.   45. In the method of testing a porous element,   Quantifying acoustic data related to the porous element,   Quantifying non-acoustic system response data related to the porous element,   The physics of the porous element based on the acoustic data and the non-acoustic data The physical characteristics, A method characterized by the following.   46. A forward flow test was used to quantify the non-acoustic system response data. 46. The method of claim 45, wherein the method is used.   47. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Applying a differential pressure between the first side and the second side of the porous element,   Monitoring the sound near the porous element,   Quantifying the acoustic properties to generate at least one quantitative value,   The at least one quantitative value and at least one predetermined value are compared to obtain the Determine whether a porous element has certain physical properties, A method characterized by the following.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リパリ，チャールズ・ピー アメリカ合衆国ニューヨーク州11777，ポ ート・ジェファーソン，ナディア・コート 119 (72)発明者 アルテモーズ，ジョージ・エイ アメリカ合衆国ニューヨーク州11790，ス トーニー・ブルック，トガ・ドライブ １ 【要約の続き】 (7)をガスで加圧するステップと、ガス流量と流出側(8) の音量とを共に測定するステップとを含み、それらによ ってフィルタ(3)の欠陥の有無を判定するようにした方 法である。─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Lipari, Charles Pee             11777, New York, USA             Ruth Jefferson, Nadia Court               119 (72) Inventor Artemouse, George A.             New York State 11790, United States             Tony Brook, Toga Drive 1 [Continued summary] Step of pressurizing (7) with gas, gas flow rate and outflow side (8) Together with the volume of Those who decide whether or not there is a defect in the filter (3) Is the law.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレ メント試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガ スが満たされるようにした容器と、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、 前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生す る音響信号を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするように構 成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１記載の多孔質エレメント試 験システム。 ３．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレ メントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、 前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 ４．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する ことを特徴とする請求項３記載の方法。 ５．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、 第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによっ て前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を印加する差圧発生器と、 前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、 前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするよ うに構成したガス流量計と、 を備えたことを特徴とする試験システム。 ６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、 濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、 ことを特徴とする方法。 ７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験シス テムにおいて、 濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生さ せるように構成した差圧発生器と、 濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号 を受信するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響 信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処 理装置と、 を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。 ８．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧力 を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１圧 力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるもの であることを特徴とする請求項７記載の多孔質エレメント試験システム。 ９．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタす るように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項８記載の多孔質エ レメント試験システム。 １０．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えた ことを特徴とする請求項７記載の多孔質エレメント試験システム。 １１．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、 多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、 前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印 加し、 前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、 前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、 ことを特徴とする方法。 １２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定す ることを特徴とする請求項１１記載の方法。 １３．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、 濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信 するトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、 そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する 信号処理装置と、 を備えたことを特徴とする試験装置。 １４．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、 濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのパルス のカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴 とする方法。[Claims]   1. Porous element to be tested by wetting the porous element with a wetting solution. Ment test system,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And the first side is partitioned from the second side, and both the first side and the second side are protected from each other. And a container that is filled with   A differential pressure generator for generating a differential pressure between both sides of the wetted porous element,   It is generated in the container, which is arranged near the porous element. A transducer that receives the acoustic signal   Sound received from the transducer, coupled to the transducer A signal processing device that analyzes a signal and determines whether or not there is a defect in the porous element, A porous element test system comprising:   2. A structure for monitoring the flow rate of gas flowing through the porous element. A porous element test device according to claim 1, further comprising a gas flow meter formed by the method. Exam system.   3. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   Gas on the first side of the porous element that is wet and the porous element that is wet The differential pressure between the gas on the second side of the ment,   The sound level emitted from the vicinity of the porous element is monitored,   Determining the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic level, A method characterized by the following.   4. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element The method according to claim 3, wherein:   5. In a test system that tests the porous element in a wet state,   A container having a first side and a second side, the method comprising: And a container which can partition the first side from the second side,   A differential pressure generator for applying a differential pressure between the first side and the second side of the container;   An acoustic transducer for receiving an acoustic signal generated in the container,   Monitor the flow rate of the gas flowing between the first side and the second side of the container. A gas flow meter configured as described above, A test system characterized by having.   6. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   A differential pressure is generated between both sides of the wet porous element,   Monitor the acoustic signal generated in the vicinity of the wet porous element,   Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element, A method characterized by the following.   7. Porous element test system to test porous element in wet condition In the system   A pressure difference lower than the bubble generation point pressure is generated between both sides of the wet porous element. A differential pressure generator configured to   Acoustic signal arranged so as to be located near the wetted porous element A transducer for receiving   Sound received from the transducer, coupled to the transducer Signal processing that analyzes the signal and determines whether there is a defect in the wet porous element Management device, A porous element test system comprising:   8. The differential pressure generator applies a first pressure to the wetted first surface of the porous element. Of the first pressure to the second surface of the porous element which is wet by supplying a gas having For producing a differential pressure by supplying a gas having a second pressure different from the force The porous element test system according to claim 7, wherein   9. Monitor the flow rate of gas flowing through the wetted porous element A porous air flow meter according to claim 8, further comprising a gas flow meter configured to Rement test system.   10. Provided with means for producing an acoustic signal detectable by said transducer The porous element test system according to claim 7, wherein:   11. In the method of determining the presence or absence of defects in the porous element,   Wet the porous element with the solution,   A pressure difference lower than the bubble generation point pressure is applied to the first side and the second side of the porous element. In addition,   Monitoring the acoustic level in the vicinity of the porous element,   Determining the presence or absence of defects in the porous element as a result of the acoustic level, A method characterized by the following.   12. Measuring the flow rate of gas flowing through the wetted porous element The method according to claim 11, characterized in that:   13. In a test device that tests the porous element in a wet state,   Receives acoustic signals, allowing them to be located near wet porous elements A transducer that   Counting the pulses in the acoustic signal coupled to the transducer, The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the count value of the pulse. A signal processing device, A test apparatus comprising:   14. In the method of testing the porous element in a wet state,   Count and count the acoustic pulses emanating from a wet porous element. The presence or absence of defects in the porous element is determined according to the count value of And how to.
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