JPH10123005A - リークテスト方法および装置 - Google Patents
リークテスト方法および装置Info
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- JPH10123005A JPH10123005A JP33579396A JP33579396A JPH10123005A JP H10123005 A JPH10123005 A JP H10123005A JP 33579396 A JP33579396 A JP 33579396A JP 33579396 A JP33579396 A JP 33579396A JP H10123005 A JPH10123005 A JP H10123005A
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Abstract
のない良好なワークや大きな差圧の計測を必要とするこ
となく、ワークに導入した加圧気体が洩れるか否かをよ
り的確に判別できるようにする。 【解決手段】 任意のワーク22を設置した後、バルブ
12,14,16を開けてワーク22とマスタ28とに
加圧気体を導入し、そのバルブ12を閉じた後バルブ1
6を開けてワーク22とマスタ28との間の圧力の平衡
をとる。次に、バルブ14,16を閉じた後に第1の差
圧変化量を求める。そして、ドリフト量算出手段30に
よって開閉制御手段26を制御し、バルブ20の開閉を
所定のタイミングごとに行う。その後に第2の差圧変化
量を求める。このとき差圧センサ18の出力はそれほど
大きくならなず、第1の差圧変化量と第2の差圧変化量
との差もそれほど大きくない。そのためドリフト量はよ
り正確な値になり、リークの有無もより正確に判断でき
る。
Description
よび装置に関し、ワークに導入した加圧気体が洩れてい
るか否かをより的確に判別する技術に関する。
を導入し、そのワークから加圧気体が洩れているか否か
を判別する装置である。このリークテスト装置には、マ
スタとワークとの間に発生する差圧の変化に基づいて、
そのワークに導入した加圧気体の洩れを判別する差圧式
リークテスト装置が一般に用いられている。ここで、差
圧式リークテスト装置について、図16と図17とを参
照しながら簡単に説明する。図16には従来技術におけ
る配管ブロック図を示し、図17には時間の経過に従っ
て変化する差圧のパターンを示す。
ク222との間は、二つのバルブ212,214を介在
させて配管されている。同様に、導入排出口210とマ
スタ228との間は、二つのバルブ212,216を介
在させて配管されている。また、ワーク222とマスタ
228との間には、差圧センサ218が接続されてい
る。実際のリークテスト時には、バルブ212,21
4,216を開けて、ワーク222とマスタ228に加
圧気体を導入する。次にバルブ214,216を閉じて
から差圧センサ218によって差圧を計測する。ここ
で、ワーク222にリークがなければ差圧は零になるは
ずである。ところが実際にはワーク222にリークがな
くても、差圧が発生することが多い。これは、例えばワ
ーク222の方がマスタ228よりも加熱された状態で
差圧の計測が開始されると、ワーク222の方が冷却さ
れるにつれてワーク222内の圧力が低下するためであ
る。こうして計測される差圧の変化パターンについて、
図17(A)を参照しながら説明する。
ブ214,216を閉じた時刻t100から差圧が発生
するが、時刻t102までの間は差圧の変動が不安定に
なる。これは、主としてバルブ214,216を閉じる
際のショックによるためである。次に、時刻t102か
ら時刻t104までの間は、差圧はほぼ直線状に変化す
る。これは、上述したように例えばワーク222に供給
された加圧気体の温度が徐々に冷却されるためである。
また、時刻t104から時刻t106までの間は、差圧
は緩やかなカーブを描いて変化する。これは、冷却され
ている加圧気体の温度がほぼ室温に近づくに従って冷却
効率が落ちてくるためである。さらに、時刻t106以
後(以下「安定期間」と呼ぶ。)では、リークのないワ
ークでは差圧が変動しなくなるが、リークのあるワーク
ではさらに差圧が直線状に変化する。このときワークお
よびマスタの気体温度はほぼ室温状態にあると考えられ
るため、単位時間当たりの差圧変化量はリーク量に比例
する。この現象を利用することによって、時刻t106
以後の単位時間当たりの差圧変化量を検出し、これが零
に近いときにはリークがないと判別でき、零より離れて
いるときにはリークがあると判別できる。
6に達するまで待機してから計測しなければならないた
め、計測に長時間を必要とする。そこで、この問題に対
処した差圧式リークテスト装置が、特開平4−5062
62号公報に開示されている。この公報に開示された差
圧式リークテスト装置では、まずリークのない良好なワ
ークを用いて単位時間当たりの差圧変化量を求めてお
く。このとき、安定期間となる以前、すなわち図17
(A)で例示した差圧の急激な変化が消失する時刻以後
であって差圧が直線的に変化している期間(図では時刻
t102〜t104の期間に対応し、以下「計測期間」
と呼ぶ。)での単位時間当たりの差圧変化量を求めてお
く。そして、実際のリークテスト時には計測期間内にお
いて単位時間当たりの差圧変化量を求め、これをリーク
のないワークを使用したときの差圧変化量と比較する。
両者がほとんど等しいときにはリークがないと判別で
き、両者が相違すればリークがあると判別できる。これ
によると、時刻t106以前に計測することが可能とな
り、計測時間を短縮することが可能になる。この方法
は、計測時間の短縮を可能にする点で有用であるもの
の、リークがないことを確認した良好なワークを用意し
ておく必要がある。そこで、この問題に対処すべく次の
提案がなされている。
いる。そして、このサンプルワークを用いて、図17
(B)に示す時刻t102から時刻t104までの間、
すなわち計測期間において、所定時間Δt6(例えば、
2秒)をおいて計測された二つの差圧p50,p52に
基づいて単位時間当たりの差圧変化量paを求める。そ
の後、安定期間において同様に所定時間Δt6をおいて
計測された二つの差圧p54,p56に基づいて単位時
間当たりの差圧変化量pbを求める。具体的に単位時間
当たりの差圧変化量pa,pbは、次式に従って求めら
れる。
洩れに起因する変化量とみなすことができる。また、安
定期間における差圧変化量paは、この洩れに起因する
変化量に、ワークの洩れがなくても発生する変化量(以
下「ドリフト量」と呼ぶ。)を加算した変化量とみなす
ことができる。そこで、上記差圧変化量paから差圧変
化量pbを引くことでドリフト量を求めることができ
る。このようにしてドリフト量を求めておく。
ークについて時刻t102から時刻t104までの間に
単位時間当たりの差圧変化量を求め、この差圧変化量か
ら上記ドリフト量を引いて補正結果を求める。最後に、
この補正結果が所定範囲に入っているか否かで、リーク
の有無を判別する。この方法によると、一つのサンプル
ワーク(リークの有無を問わない)を用いた補正が可能
となり、リークのない良好なワークを必要としない。ま
た、サンプルワークに対してのみ安定期間まで計測を行
えばよく、他のワークについてはより早いタイミングで
計測し、リークの有無を判別することができる。
よれば、図17(B)に示すように計測期間において計
測される差圧p50,p52と、安定期間において計測
される差圧p54,p56とを一つの差圧センサで計測
する必要がある。一般に、一つの差圧センサで正確に計
測できる数値のオーダーは制限されている。大きな差圧
を計測することができる差圧センサの最小分解能は、小
さな差圧を計測するための差圧センサの最小分解能より
も粗い。したがって、大きな差圧(例えば、100mmHg)
を計測する差圧センサでは、小さな差圧(例えば、0.1m
mHg)を精度よく検出することができない。そのため、
ドリフト量を精度よく求めるのが困難であった。一方、
上述した特開平4−506262号公報に開示された技
術によれば、リークのない良好なワークが必要となる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
リークのない良好なワークや大きな差圧の計測を必要と
することなく、ワークに導入した加圧気体が洩れている
か否かをより的確に判別できるリークテスト方法および
装置を提供することを目的とする。
発明は、マスタとワークとに加圧気体を導入し、そのマ
スタとワークとの間に発生する差圧を差圧センサによっ
て計測し、その計測値から単位時間当たりの差圧変化量
を求め、その差圧変化量をドリフト量で補正し、その補
正結果に基づいてワークから加圧気体が洩れているか否
かを判別するリークテスト方法において、単位時間当た
りの第1の差圧変化量を求める工程と、第1の差圧変化
量を求めた後に、マスタとワークとの間の圧力を平衡に
するとともに、差圧センサの出力を零に較正する工程
と、差圧センサの出力を零に較正した後に、単位時間当
たりの第2の差圧変化量を求める工程と、第1の差圧変
化量と第2の差圧変化量とに基づいて、前記ドリフト量
を算出する工程とを有することを特徴とする。請求項1
に記載の発明によれば、計測期間で第1の差圧変化量を
求めてから安定期間で第2の差圧変化量を求めるまで
に、マスタとワークとの間の圧力を平衡にし、差圧セン
サの出力を零に較正している。この場合、第1の差圧変
化量と第2の差圧変化量を求めるために検出する差圧の
絶対値そのものを小さく抑えることができる。そのため
に、最小分解能が細かい敏感な差圧センサを用いること
ができ、ドリフト量をより正確に求めることができる。
また、そのドリフト量を求めるにあたって、リークのな
い良好なワークを必要とせず、任意のワークを用いて求
めることができる。
発明は、請求項1に記載のリークテスト方法において、
前記ドリフト量をドリフトテーブルに記録する工程と、
そのドリフトテーブルに記録されているデータに基づい
て移動平均を算出する工程と、単位時間当たりの第3の
差圧変化量を求める工程と、その第3の差圧変化量と移
動平均とに基づいて、前記補正結果を算出する工程と、
前記補正結果によって加圧気体が洩れていないワークと
判別された場合には、その第3の差圧変化量をドリフト
テーブルに記録する工程とを有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、ドリフトテーブルに
は、最初にはドリフト量が記録され、その後は加圧気体
が洩れていないワークと判別された場合にのみ第3の差
圧変化量が記録される。その第3の差圧変化量と、ドリ
フトテーブルに基づいて算出された移動平均とに基づい
て、補正結果が算出される。ここで、第3の差圧変化量
は気温変化等の影響を受けて変化しやすいため、移動平
均は気温変化等に追従して変化する。したがって、気温
変化等が生じた場合であっても、ワークから加圧気体が
洩れているか否かをより的確に判別することができる。
発明は、マスタとワークとに加圧気体を導入する気体導
入手段と、そのマスタとワークとの間に発生する差圧を
差圧センサによって計測する差圧計測手段と、単位時間
当たりの差圧変化量を求める手段と、その差圧変化量を
ドリフト量で補正して補正結果を算出する補正結果算出
手段と、その補正結果に基づいてワークから加圧気体が
洩れているか否かを判別する洩れ判別手段とを有するリ
ークテスト装置において、そのマスタとワークとの間を
接続するバルブと、そのバルブの開閉を制御する開閉制
御手段と、単位時間当たりの第1の差圧変化量を求めた
後、開閉制御手段により前記バルブを開けてマスタとワ
ークとの間の圧力を平衡にするとともに、差圧センサの
出力を零に較正し、その後に前記バルブを閉じて単位時
間当たりの第2の差圧変化量を求め、第1の差圧変化量
から第2の差圧変化量を引いて前記ドリフト量を求める
ドリフト量算出手段とを有することを特徴とする。請求
項3に記載の発明によれば、計測期間で第1の差圧変化
量を求めてから安定期間で第2の差圧変化量を求めるま
でに、ドリフト量算出手段が開閉制御手段を通じてバル
ブを開けてマスタとワークとの間の圧力を平衡にし、差
圧センサの出力を零に較正している。このために、最小
分解能の細かい敏感な差圧センサの利用が可能となり、
ドリフト量をより正確に求めることができる。
発明は、請求項3に記載のリークテスト装置において、
前記ドリフト量をドリフトテーブルに記録し、そのドリ
フトテーブルに記録されているデータに基づいて移動平
均を算出し、単位時間当たりの第3の差圧変化量を求
め、その第3の差圧変化量と移動平均に基づいて前記補
正結果を算出し、前記補正結果によって加圧気体が洩れ
ていないワークと判別された場合には、その第3の差圧
変化量をドリフトテーブルに記録する学習手段を有する
ことを特徴とする。請求項4に記載の発明によれば、学
習手段は、最初にはドリフト量をドリフトテーブルに記
録し、その後は加圧気体が洩れていないワークと判別さ
れた場合にのみ第3の差圧変化量をドリフトテーブルに
記録する。また、学習手段は、その第3の差圧変化量
と、ドリフトテーブルに基づいて算出された移動平均と
に基づいて、補正結果を算出する。ここで、第3の差圧
変化量は気温変化等の影響を受けて変化しやすいため、
移動平均は気温変化等に追従して変化する。したがっ
て、気温変化等が生じた場合であっても、ワークから加
圧気体が洩れているか否かをより的確に判別することが
できる。
て、図面に基づいて説明する。 〔実施の形態1〕まず、実施の形態1について、図1〜
図6を参照しながら説明する。ここで、図1と図2には
本発明を実施するための構成を示す。具体的には、図1
には配管ブロック図を、図2にはリークテスト装置の構
成をそれぞれ示す。また、図3には洩れ判別処理、図4
には判別処理、図5にはドリフト量算出処理に係るそれ
ぞれのフローチャートを示す。さらに、図6には図3〜
図5に示す処理を実行して計測される差圧の変化パター
ンを示す。
2に示すリークテスト装置100によって制御され、ワ
ーク22から加圧気体の洩れがあるか否かが判別され
る。導入排出口10は加圧気体をワーク22に導入し、
あるいは排出する。この導入排出口10とワーク22の
間は、二つのバルブ12,14を介在させて配管されて
いる。同様に、導入排出口10とマスタ28の間は、二
つのバルブ12,16を介在させて配管されている。温
度計24は、ワーク22の温度や室温を計測する。ワー
ク22とマスタ28との間には、差圧センサ18ととも
にバルブ20が並列に接続されている。バルブ20は開
閉制御手段26によって開閉が制御される。このバルブ
20が開かれると、ワーク22とマスタ28との間の圧
力が平衡になる。ドリフト量算出手段30は開閉制御手
段26に指令を送ってバルブ20の開閉を行い、バルブ
20を開けたときには差圧センサ18の出力を零に較正
する。この差圧センサ18の出力および温度計24の出
力は、リークテスト装置100に送られる。
構成について説明する。図2において、リークテスト装
置100は開閉制御手段26およびドリフト量算出手段
30を含んでおり、CPU110,ROM102,RA
M112,入力処理回路104,出力処理回路106,
表示制御回路114,表示装置116,タイマー118
によって構成されている。なお、ワーク22の設置や交
換を行う等の他の制御部位については省略する。CPU
110は、ROM102に格納されている洩れ判別プロ
グラムに従ってバルブ20等を制御する。洩れ判別プロ
グラムには、後述のフローチャートで示す洩れ判別処
理,判別処理,ドリフト量算出処理等の各種プログラム
が含まれている。ROM102にはEPROMが用いら
れるが、EEPROMやフラッシュメモリ等を用いても
よい。RAM112には、ワーク22の温度や室温,差
圧,差圧変化量,ドリフト量,補正結果,ドリフトテー
ブル,移動平均,しきい量等の各種データが格納され
る。このRAM112にはDRAM,SRAMが用いら
れるが、フラッシュメモリ,外部記憶装置(例えばハー
ドディスクやフレキシブルディスク等)のようにデータ
が記録可能な記録媒体を用いてもよい。なお、以下の実
施の形態では、記録の一態様としてRAM112に各種
データを記憶する態様について説明する。
よび温度計24から出力される信号を受けて、CPU1
10に送るか、あるいはRAM112等に格納する。出
力処理回路106は開閉制御手段26を具体化した回路
であって、CPU110からバス108を介して送られ
た開閉データに従って、バルブ20の開閉を行うための
電圧電流を出力する。すなわち、バルブ20を開けるタ
イミングに達すると、タイマー118から信号がCPU
110に送られ、この信号を受けたCPU110が上記
開閉データを出力処理回路106に送る。表示制御回路
114はバス108を介してCPU110等から送られ
た表示データに従って表示装置116に洩れ判別結果等
を表示する。表示装置116には液晶表示装置が用いら
れるが、CRTや7セグメントLED等の表示装置を用
いてもよい。なお、上記各構成要素は、いずれもバス1
08に互いに結合されている。
上記リークテスト装置100で行われる。これらの処理
はいずれもCPU110が図3〜図5に示す処理を実行
することによって実現される。以下、各処理の詳細につ
いて説明する。図3に示す洩れ判別処理において、まず
初期化処理を行う[ステップS10]。この初期化処理
では、例えばRAM112内の各種データをクリアする
等の処理を行う。次に、ワーク22を設置する[ステッ
プS12]。具体的には、判別対象のワーク22を設置
する。その後、バルブ12,14,16を開けてワーク
22とマスタ28とに加圧気体を導入し、そのバルブ1
2を閉じ、ワーク22とマスタ28との間の圧力を平衡
にする。こうして、差圧計測のための準備が整ったこと
になる。また洩れ差圧を計測するときは、バルブ14,
16を閉じる。
計測された室温について検査する[ステップS14]。
もし、前回計測したワークと同じ種類のワーク22を計
測する場合であって、かつ室温の変化が所定範囲内であ
れば(YES)、上述した計測期間内に設定されている
計測タイミングに達するまで待機し[ステップS1
6]、単位時間当たりの差圧変化量p10を求める[ス
テップS20]。この差圧変化量p10は、具体的には
次のようにして求める。すなわち、ワーク22とマスタ
28との間の差圧について、1回目に計測を行い、その
後所定時間経過してから2回目の計測を行う。これらの
2回の計測は、いずれも差圧センサ18から出力される
信号の値に基づいてそれぞれの差圧を求める。こうして
1回目に計測された差圧p12と、その後所定時間経過
してから2回目に計測された差圧p14および所定時間
Δt2とに基づいて、単位時間当たりの差圧変化量p1
0は次式に従って算出される。
に基づいて、ワーク22から加圧気体が洩れているか否
かを判別する判別処理が行われる[ステップS22]。
この判別処理について、図4を参照しながら説明する。
洩れているか否かの判別は、まず補正結果p20を求め
[ステップS30]、その補正結果p20がしきい量範
囲内にあるか否かを検査する[ステップS32]。な
お、補正結果p20は上記単位時間当たりの差圧変化量
p10と、後述するドリフト算出処理によって算出され
るドリフト量p40との差分によって求められ、次式の
ようになる。
S)、リークのないワークと判別する[ステップS3
4]。一方、補正結果p20がしきい量範囲内になけれ
ば(NO)、リークのあるワークと判別する[ステップ
S36]。
実行された後、他に判別対象のワーク22がある場合に
は上述したステップS10〜S22を繰り返す[ステッ
プS24]。なお、ステップS14において、異なる種
類のワーク22か、あるいは室温のが所定範囲以上に変
化した場合には(NO)、ドリフト量p40を算出する
ためのドリフト量算出処理を実行する[ステップS1
8]。このドリフト量算出処理の具体的な処理内容につ
いて、図5を参照しながら説明する。
ト量算出手段30を具体化した処理である。まず配管の
圧力を平衡にし、差圧センサの出力を零に較正する[ス
テップS40]。具体的には、CPU110から出力処
理回路106を通じてバルブ20に信号を送り、そのバ
ルブ20を開いてワーク22とマスタ28との間の圧力
を平衡にする。また、このときに差圧センサ18から出
力される信号(すなわち電圧値)をRAM112に記憶
しておき、この値を零(0mmHg)として後の計測に備え
る。次に、計測タイミングに達するまで待機し[ステッ
プS42]、その計測タイミングに達したときに差圧変
化量p30を求める[ステップS44]。ここで、ステ
ップS42における計測タイミングは、後述する図6の
時刻t0〜t2,t2〜t4,t4〜t6間にそれぞれ
に設定されており、繰り返し実行される。また、差圧変
化量p30は、ステップS20と同様にして求められ
る。すなわち各計測タイミングにおける1回目に計測さ
れた差圧p32、2回目に計測された差圧p34および
1回目と2回目の計測間の所定時間Δt4に基づいて、
単位時間当たりの差圧変化量p30は次式に従って算出
される。
を判別し[ステップS46]、最初又は最後の計測であ
るときにのみ単位時間当たりの差圧変化量p30をRA
M112に記憶する[ステップS48]。ここで、最初
の計測は計測期間において行われ、最後の計測は安定期
間において行われる。こうして、最初に計測された単位
時間当たりの差圧変化量(以下「最初の差圧変化量」と
呼ぶ。)p42と、最後に計測された単位時間当たりの
差圧変化量(以下「最後の差圧変化量」と呼ぶ。)p4
4とが記憶される。上記ステップS40〜S48の処理
を計測終了まで行なった後[ステップS50]、ドリフ
ト量p40を算出する[ステップS52]。このドリフ
ト量p40はRAM112に記憶されている最初の差圧
変化量p42と最後の差圧変化量p44との差分によっ
て求められる。すなわち、式で表すと次のようになる。
を終了し、図3に示す洩れ判別処理のステップS12に
戻り、次のワーク22について洩れ判別を行う。
うにワーク22とマスタ28との間の差圧は、時間の経
過とともに上昇する。これに対して上述した実施の形態
1によれば、各差圧の計測後(時刻t2,t4,t6,
t8,t10,…)に、ステップS40においてワーク
22とマスタ28との間の圧力がバルブ20によって平
衡にされるとともに、差圧センサ18の出力が零に較正
される。この平衡と較正によって計測ごとに差圧センサ
18の出力がクリアされ、ワーク22とマスタ28との
間の差圧は図6(B)に示すように増減を繰り返す。す
なわち、ステップS44が実行されて差圧変化量が求め
られた後に、時刻t2,t4,t6,t8,t10,…
においてステップS40が実行されて差圧センサ18の
出力が零に較正される。そのため、差圧センサ18の出
力はそれほど大きくならず、敏感で最小分解能の細かい
差圧センサを用いることができる。こうして差圧変化量
p42,p44をより正確に計測することができるの
で、算出されるドリフト量p40もまたより正確な値と
なる。また、そのドリフト量p40を算出するにあたっ
て、リークのない良好なワークを必要とせず、任意のワ
ークを用いて算出することができる。
センサ18によって計測されるワーク22とマスタ28
との間の差圧が不安定になる場合がある。これを防止す
るためには、図7(A)に示すように、バルブ20を開
いて圧力を平衡にし、その状態を一定期間継続すればよ
い。例えば、時刻t22から時刻t24までの間、時刻
t28から時刻t30までの間等が該当する。そして、
その一定期間経過後にバルブ20を閉じて差圧を計測す
る。こうすることによって、バルブ20によるショック
の影響が防止され、差圧(ひいては時間当たりの差圧変
化量やドリフト量)をさらに正確に求めることができ
る。
線fについて、例えば次式で表されるような差圧pを算
出する方程式を定めておく。
数であり、tは時間である} そして、計測期間において図5に示すステップS40〜
S50の処理を複数回(具体的には3〜5回程度)実行
し、ワーク22とマスタ28との間の差圧を計測する。
こうして得られた差圧を上記方程式に当てはめて、係数
a,bを決定する。係数a,bが決定された上記方程式
について、安定期間の時間tを当てはめれば、その安定
期間における差圧を推定して算出することができる。こ
の方法では、最初の数回の計測によって安定期間におけ
る差圧が求められるので、その安定期間における単位時
間当たりの差圧変化量を算出することができる。したが
って、ドリフト量の算出時間を大幅に短縮することがで
きる。この場合でも差圧の計測ごとにワーク22とマス
タ28との間の圧力が平衡にされ、差圧センサ18の出
力が零に較正されるので、ドリフト量は従来よりも正確
に求めることができる。
出処理では、ワーク22とマスタ28との間の圧力を平
衡にし、差圧センサ18の出力を零に較正する工程を複
数回繰り返し行なった。こうすることにより、差圧セン
サ18によって計測される差圧が正確に得られる。しか
し、従来と比較して差圧を正確に得るには、ワーク22
とマスタ28との間の圧力を平衡にし、差圧センサ18
の出力を零に較正する工程を、最初の計測後に1回行う
だけでも達成される。この場合のドリフト量算出処理の
フローチャートを図8に示す。図8において、まずワー
ク22とマスタ28との間の圧力を平衡にし、差圧セン
サ18の出力を零に較正する[ステップS60]。その
後、計測期間において計測タイミングに達してから[ス
テップS62]、1回目の差圧変化量を求める[ステッ
プS64]。この差圧変化量の求め方はステップS20
と同様である。そして、安定期間に達するまで待機し
[ステップS66]、ステップS60と同様に圧力の平
衡と較正とを行う[ステップS68]。さらにその後、
計測タイミングに達してから[ステップS70]、2回
目の差圧変化量を求める[ステップS72]。こうして
求められた二つの差圧変化量に基づいて、ドリフト量を
算出する[ステップS74]。ドリフト量の算出はステ
ップS52と同様である。
すると、差圧センサ18から出力される差圧は、図9に
示すような変化パターンになる。すなわち、時刻t70
にステップS60が実行されて差圧センサ18の出力が
零に較正され、時刻t72にステップS64が実行され
て1回目の差圧変化量が求められる。そして、時刻t7
4にステップS68が実行されて再び差圧センサ18の
出力が零に較正され、時刻t76にステップS72が実
行されて2回目の差圧変化量が求められる。この処理手
順であっても、2回目の差圧変化量を求める前に差圧セ
ンサ18の出力が零に較正されるため、正確な値を得る
ことができる。したがって、ステップS74において算
出されるドリフト量もより正確な値になる。
(気温や湿度等)が一定量変化するごとにドリフト量p
40が求められるが(図3に示すステップS14,S1
8)、こうして求められるドリフト量p40は段階的に
変化することになる。ところが、実際に気温等は緩やか
に変化することが多く、こうした場合にドリフト量p4
0は気温等の変化に追従していない。一方、ドリフト量
p40の算出には時間を要するため、その算出を頻繁に
行えば単位時間当たりのリークテスト可能なワークの数
が減ってしまう。こうしたことから、リークテストする
ワークの数を減らすことなく(あるいは増やすため)、
気温等の変化に追従可能なドリフト量の算出方法につい
て、実施の形態2に説明する。
いて、図10〜図14を参照しながら説明する。ここ
で、図10には他の洩れ判別処理を示し、図11には初
期ドリフト量算出処理を示し、図13には他の判別処理
をフローチャートで示す。これらのフローチャートにお
いて、図3〜図5に示す処理ステップと同一処理につい
ては、同一符号を付して説明を省略する。また、図12
にはドリフトテーブルの一例を示す。さらに、図14に
はドリフトテーブルに記憶する補正結果の範囲を示す。
なお、図13に示す判別処理は学習手段を具体化したも
のである。
処理とほぼ同様に行われる。このうち図3に示す処理と
異なるのは、次の二点である。その一つは、ステップS
14aにおいてワークの種類が変わったときにのみ[ス
テップS14a]、図11に示すドリフト量算出処理を
実行する点である[ステップS18a]。他の一つは、
図4に示す処理に代えて図13に示す判別処理を実行す
る点である[ステップS22a]。以下、これらの処理
について説明する。
出処理と異なるのは、計測が終了したときに[ステップ
S50のYES]、初期ドリフト量p60を算出し[ス
テップS52a]、算出された初期ドリフト量p60で
ドリフトテーブルを初期化する[ステップS54]点で
ある。ここで、初期ドリフト量p60は、図5における
ステップS50と同様の式、すなわち最初の差圧変化量
p42と最後の差圧変化量p44との差分によって求め
られる。式で表すと次のようになる。
nのデータd1〜dnが記憶可能なテーブルであって、
例えばRAM112の所定領域内に設けられる。この要
素数nは、経験的によって求められる適正な値が適用さ
れる。ステップS54では、要素数nのデータd1〜d
nに全て初期ドリフト量p60を記憶して初期化され、
図12(A)のようになる。このように初期化するの
は、初期ドリフト量p60について重みづけするためで
ある。すなわち、比較的長時間かけて求められる差圧変
化量p44に基づいて算出される初期ドリフト量p60
は、今回の計測によって比較的短時間で求められる差圧
変化量p10(すなわち第3の差圧変化量)よりも精度
がよい。その初期ドリフト量p60を重みづけして移動
平均p62を求めれば、単純平均よりも精度がよくなる
からである。
理と異なるのは、次の二点である。その一つは、ドリフ
トテーブル300のデータに基づいて移動平均p62を
算出し[ステップS30a]、その移動平均p62と上
記差圧変化量p10とに基づいて補正結果p64を算出
する[ステップS30b]点である。他の一点は、加圧
気体が洩れていないワーク(以下「リークのないワー
ク」と呼ぶ。)と判別された場合に[ステップS32の
YES]、差圧変化量p10をドリフトテーブル300
に記憶する点である[ステップS38]。ここで、移動
平均p62は、ドリフトテーブル300における要素数
nのデータd1〜dnについての平均値である。また、
補正結果p64は、今回計測されたワークについての差
圧変化量p10と移動平均p62との差分によって求め
られる。これらを式で表すと次のようになる。
ないワークと判別された場合には、差圧変化量p10を
ドリフトテーブル300に記憶する[ステップS3
8]。具体的には、ステップS18aにおいて初期ドリ
フト量p60が算出されてから、最初にリークのないワ
ークと判別された場合には、図12(B)に示すように
ドリフトテーブル300における最初のデータd1とし
て記憶する。この図12(B)では記憶された差圧変化
量p10を「p10(1)」と示す。続いて、x番目
(具体的には2番目からn番目まで)のデータdxにつ
いて、リークのないワークと判別された場合に順次差圧
変化量p10を記憶する。こうしてn番目までの差圧変
化量p10が記憶された状態のドリフトテーブル300
を図12(C)に示す。この図12(C)では記憶され
た差圧変化量p10を「p10(2),…,p10
(n)」と示す。さらにその後は、ドリフトテーブル3
00における2番目からn番目までのデータをシフトさ
せて1番目から(n−1)番目までのデータとした後、
n番目のデータdnに(n+1)番目の差圧変化量p1
0を記憶する。こうして(n+1)番目の差圧変化量p
10が記憶された状態のドリフトテーブル300を図1
2(D)に示す。この図12(D)では記憶された差圧
変化量p10を「p10(n+1)」と示す。
300に記憶されているデータd1〜dnについて移動
平均p62を求めた後、その移動平均p62と差圧変化
量p10{第3の差圧変化量}との差分から補正結果p
64を求めている。さらに、この差圧変化量p10はリ
ークのないワークと判別された場合にドリフトテーブル
300に記憶される。差圧変化量p10は気温変化等の
影響を受けて変化しやすいため、結果として移動平均p
62や補正結果p64も追従して変化する。したがっ
て、気温変化等が生じた場合であっても、ワークから加
圧気体が洩れているか否かをより的確に判別することが
できる。なお、ドリフトテーブル300を初期ドリフト
量p60で初期化(重みづけ)しているので、その後に
差圧変化量p10が記憶された場合でも移動平均p62
の精度をよくすることができる。
場合に図13のステップS38で差圧変化量p10をド
リフトテーブル300に記憶し、気温変化等に追従すべ
く学習を行うようにした。この場合において、今回計測
されたワークについての差圧変化量p10と移動平均p
62とによっては、異常な値の差圧変化量p10を記憶
する場合もあり得る。そのため、ステップS38におい
てドリフトテーブル300に記憶する差圧変化量p10
の範囲を規定する。この範囲は、図14に示すように初
期ドリフト量p60を基準として記録上限Pmaxと記録
下限Pminとで囲まれる範囲である(以下「許容範囲」
と呼ぶ。)。こうすれば、異常な値の差圧変化量p10
がドリフトテーブル300に記憶されなくなる。したが
って、ドリフトテーブル300に記憶される差圧変化量
p10は正常な値に限られるので、ワークから加圧気体
が洩れているか否かをさらに的確に判別することができ
る。
外れるようなワークが所定回数k以上に連続して計測さ
れるような場合には、図10のステップS14aに示す
条件にかかわらずステップS18aを実行するようにし
てもよい。すなわち、昼休みや休日等で計測作業が中断
するような場合には、計測環境条件が大幅に変化するこ
とが多い。この場合には、以前に算出された初期ドリフ
ト量p60やドリフトテーブル300のデータはほとん
ど役に立たないためである。このように、強制的にステ
ップS18aを実行することによって、現在の計測環境
条件に適した初期ドリフト量p60やドリフトテーブル
300のデータが得られる。そのため、計測作業が中断
するような場合であっても、継続してワークから加圧気
体が洩れているか否かを的確に判別することができる。
p62はドリフトテーブル300に記憶されている要素
数nのデータd1〜dnによって算出されるため、急激
な気温変化等があっても移動平均p62はそれほど変化
しない。そこで、ドリフトテーブル300の要素数nを
固定せず、その要素数を可変させてもよい。例えば、図
11のステップS54において初期ドリフト量p60を
1個のデータとしてドリフトテーブル300に記憶し
(図15(A)参照)、図13のステップS38におい
て差圧変化量p10を追加して記憶し(図15(B)参
照)、その後も同様に差圧変化量p10を追加して記憶
する(図15(C)参照)。なお、追加して記憶された
データ数が要素数nに達したときは、上記ステップS3
8と同様に1つずつシフトさせて、最後の要素に記憶す
る(図15(D)参照)。こうすれば、急激な気温変化
等があった場合でも、移動平均p62を実際の変化に対
応して追従させることが可能になる。なお、本例ではド
リフトテーブル300における最初の要素数を1とした
場合であるが、ワークの種類や計測環境条件によっては
最初の要素数をm[1<m<n]にしてもよい。また、
移動平均p62の値に応じて、ドリフトテーブル300
の要素数nを増減してもよく、単純に追加のみの態様で
あってもよい。
種類ごとに対応して初期ドリフト量p60を算出してい
た(図10のステップS14a,S18a)。ここで、
リークテストの対象となるワークの種類や、過去の計測
によって気温に対応する初期ドリフト量p60等が予め
分かっている場合には、図10のステップS18aでは
現在のワークの種類および気温等に対応する初期ドリフ
ト量p60を設定するようにしてもよい。こうすれば、
初期ドリフト量p60が素早く設定されるので、計測対
象のワークについてより速くリークテストを開始するこ
とができる。
て、差圧変化量p10をドリフトテーブル300に記憶
するときには、初期ドリフト量p60や差圧変化量p1
0をワークの種類に応じて重みづけするようにしてもよ
い。例えば、種類C1と種類C2のワークについてそれ
ぞれを係数c1,c2とするとき、種類C1のワークに
ついては差圧変化量p10に係数c1を掛け、種類C2
のワークについては差圧変化量p10に係数c2を掛け
た後にドリフトテーブル300に記憶する。こうすれ
ば、計測対象の全てのワークに対して、その種類ごとに
予め初期ドリフト量p60を算出せずに、通常と同様に
リークテストを行うことができる。そのため、他品種少
量生産型のワークについて連続してリークテストを精度
よく行うことができる。
説明したが、この実施の形態には特許請求の範囲に記載
した発明の態様以外の発明の態様を有するものである。
この発明の態様を以下に列挙するとともに、必要に応じ
て関連説明を行う。
ト方法であって、マスタとワークとの間の圧力を平衡に
するとともに、差圧センサの出力を零に較正する工程
を、第1の差圧変化量を求めてから第2の差圧変化量を
求めるまでの間に所定時間ごとに複数回行うことを特徴
とするリークテスト方法。 〔態様1の関連説明〕 態様1によれば、所定時間ごと
にマスタとワークとの間の圧力が平衡にされるため、差
圧センサの出力が零に較正される。したがって、差圧セ
ンサから出力される差圧を小さく抑えることができ、時
間当たりの差圧変化量やドリフト量をより正確に求める
ことができる。
を導入し、そのマスタとワークとの間に発生する差圧を
差圧センサによって計測し、その計測値から単位時間当
たりの差圧変化量を求め、その差圧変化量をドリフト量
で補正し、その補正結果に基づいてワークから加圧気体
が洩れているか否かを判別するリークテスト方法におい
て、単位時間当たりの第1の差圧変化量を複数個求める
工程と、その複数の第1の差圧変化量をプロットして得
られる曲線に基づいて、所定時間後の第2の差圧変化量
を推定する工程と、複数個のうち最初の第1の差圧変化
量と、推定した第2の差圧変化量とに基づいて、ドリフ
ト量を算出する工程と、を有することを特徴とするリー
クテスト方法。 〔態様2の関連説明〕 態様2によれば、計測期間にお
いて行われる複数回の計測によって曲線が決定され、こ
の曲線に基づいて安定期間における差圧が推定される。
こうして安定期間における単位時間当たりの差圧変化量
を算出することができる。そのため、ドリフト量の算出
時間を大幅に短縮することができる。
ト方法において、その第3の差圧変化量をドリフトテー
ブルに記録する工程では、許容範囲内の第3の差圧変化
量についてのみドリフトテーブルに記録することを特徴
とするリークテスト方法。 〔態様3の関連説明〕 態様3によれば、許容範囲を外
れた補正結果がドリフトテーブルに記録されなくなる。
こうしてドリフトテーブルに記録される第3の差圧変化
量は正常な値に限られるので、移動平均(ひいては補正
結果)をさらに正確に算出することができる。
めてから第2の差圧変化量を求めるまでに、マスタとワ
ークとの間の圧力を平衡にし、差圧センサの出力を零に
較正している。そのため、その第1の差圧変化量から第
2の差圧変化量を引いて得られるドリフト量はより正確
になる。そのドリフト量を算出するにあたって、リーク
のない良好なワークを必要とせず、任意のワークを用い
て求めることができる。
データの移動平均を算出した後、その移動平均と第3の
差圧変化量とに基づいて補正結果を得ている。その補正
結果によって加圧気体が洩れていないワークと判別され
た場合に、その第3の差圧変化量をドリフトテーブルに
記録する。この第3の差圧変化量は気温等によって変化
するため、気温変化等に追従して移動平均を算出ること
ができる。したがって、気温変化等が生じた場合であっ
ても、ワークから加圧気体が洩れているか否かをより的
確に判別することができる。
である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
トである。
を示す図である。
る。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 マスタとワークとに加圧気体を導入し、
そのマスタとワークとの間に発生する差圧を差圧センサ
によって計測し、その計測値から単位時間当たりの差圧
変化量を求め、その差圧変化量をドリフト量で補正し、
その補正結果に基づいてワークから加圧気体が洩れてい
るか否かを判別するリークテスト方法において、 単位時間当たりの第1の差圧変化量を求める工程と、 第1の差圧変化量を求めた後に、マスタとワークとの間
の圧力を平衡にするとともに、差圧センサの出力を零に
較正する工程と、 差圧センサの出力を零に較正した後に、単位時間当たり
の第2の差圧変化量を求める工程と、 第1の差圧変化量と第2の差圧変化量とに基づいて、前
記ドリフト量を算出する工程と、 を有することを特徴とするリークテスト方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のリークテスト方法にお
いて、 前記ドリフト量をドリフトテーブルに記録する工程と、 そのドリフトテーブルに記録されているデータに基づい
て移動平均を算出する工程と、 単位時間当たりの第3の差圧変化量を求める工程と、 その第3の差圧変化量と移動平均とに基づいて、前記補
正結果を算出する工程と、 前記補正結果によって加圧気体が洩れていないワークと
判別された場合には、その第3の差圧変化量をドリフト
テーブルに記録する工程と、 を有することを特徴とするリークテスト方法。 - 【請求項3】 マスタとワークとに加圧気体を導入する
気体導入手段と、そのマスタとワークとの間に発生する
差圧を差圧センサによって計測する差圧計測手段と、単
位時間当たりの差圧変化量を求める手段と、その差圧変
化量をドリフト量で補正して補正結果を算出する補正結
果算出手段と、その補正結果に基づいてワークから加圧
気体が洩れているか否かを判別する洩れ判別手段とを有
するリークテスト装置において、 そのマスタとワークとの間を接続するバルブと、 そのバルブの開閉を制御する開閉制御手段と、 単位時間当たりの第1の差圧変化量を求めた後、開閉制
御手段により前記バルブを開けてマスタとワークとの間
の圧力を平衡にするとともに、差圧センサの出力を零に
較正し、その後に前記バルブを閉じて単位時間当たりの
第2の差圧変化量を求め、第1の差圧変化量から第2の
差圧変化量を引いて前記ドリフト量を求めるドリフト量
算出手段と、 を有することを特徴とするリークテスト装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のリークテスト装置にお
いて、 前記ドリフト量をドリフトテーブルに記録し、そのドリ
フトテーブルに記録されているデータに基づいて移動平
均を算出し、単位時間当たりの第3の差圧変化量を求
め、その第3の差圧変化量と移動平均に基づいて前記補
正結果を算出し、前記補正結果によって加圧気体が洩れ
ていないワークと判別された場合には、その第3の差圧
変化量をドリフトテーブルに記録する学習手段を有する
ことを特徴とするリークテスト装置。
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-
1996
- 1996-12-16 JP JP33579396A patent/JP3212898B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2021065005A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | 三菱電機株式会社 | 気密性評価装置 |
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