JPH10239199A - 真空度測定装置 - Google Patents
真空度測定装置Info
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- JPH10239199A JPH10239199A JP4549697A JP4549697A JPH10239199A JP H10239199 A JPH10239199 A JP H10239199A JP 4549697 A JP4549697 A JP 4549697A JP 4549697 A JP4549697 A JP 4549697A JP H10239199 A JPH10239199 A JP H10239199A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサを組み込んだ測定対象の真空度を正確
に測定することのできる真空度測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、測定対象に埋め込まれ、前記
測定対象内部の真空度を検出し、この検出された真空度
を算出する第１の算出手段（２９）と、前記測定対象に
埋め込まれ、前記第１の算出手段により算出された真空
度に対応する振動を発生する発生手段（２９）と、前記
発生手段によって発生した振動に基づいて前記測定対象
内部の真空度を算出する第２の算出手段（２２，２
３））とを具備することを特徴とする真空度測定装置で
ある。
に測定することのできる真空度測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、測定対象に埋め込まれ、前記
測定対象内部の真空度を検出し、この検出された真空度
を算出する第１の算出手段（２９）と、前記測定対象に
埋め込まれ、前記第１の算出手段により算出された真空
度に対応する振動を発生する発生手段（２９）と、前記
発生手段によって発生した振動に基づいて前記測定対象
内部の真空度を算出する第２の算出手段（２２，２
３））とを具備することを特徴とする真空度測定装置で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象内部の真
空度を測定する真空度測定装置に関する。
空度を測定する真空度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、真空断熱材（真空パネル）の内部
真空度を測定するための装置には、特開昭６１−１０７
１２６号公報に示すように、真空パネルの変位を外部か
ら検出することにより真空度を測定する真空度測定装置
がある。
真空度を測定するための装置には、特開昭６１−１０７
１２６号公報に示すように、真空パネルの変位を外部か
ら検出することにより真空度を測定する真空度測定装置
がある。
【０００３】しかし、このような真空度測定装置は、真
空パネルを製品に組み込む前に内部真空度を測定するた
めのものである。従って、このような真空度測定装置に
おいては、真空パネルを製品に組み込んだ後に、例え
ば、１時間〜１日、さらには、数年〜１０数年に至るま
での真空パネルの内部真空度の経時的変化を測定するこ
とは、製品の解体をすることが必要となり殆ど行なうこ
とができなかった。
空パネルを製品に組み込む前に内部真空度を測定するた
めのものである。従って、このような真空度測定装置に
おいては、真空パネルを製品に組み込んだ後に、例え
ば、１時間〜１日、さらには、数年〜１０数年に至るま
での真空パネルの内部真空度の経時的変化を測定するこ
とは、製品の解体をすることが必要となり殆ど行なうこ
とができなかった。
【０００４】そこで、あらかじめ内部真空度を測定する
センサを真空パネルに組み込んだ真空度測定装置が考え
られている。このような方式の従来の真空度測定装置の
真空計は、金属パイプを測定部（主に、真空チャンバ
−）にＯリングとネジを介して組み立てるような構造と
なっている。
センサを真空パネルに組み込んだ真空度測定装置が考え
られている。このような方式の従来の真空度測定装置の
真空計は、金属パイプを測定部（主に、真空チャンバ
−）にＯリングとネジを介して組み立てるような構造と
なっている。
【０００５】このような構造の真空度測定装置は、真空
センサをチャンバーに取り付け、なおかつチャンバーは
別に真空度測定装置の真空ポンプで真空引きすることを
前提としている。真空ポンプにより、常に真空引きしな
がら真空パネルの内部真空度を測定する場合には、Ｏリ
ング部からわずかなリークが存在しても真空ポンプ排気
量に比して充分小さなリーク量であって、真空度の測定
には影響を及ぼさない。
センサをチャンバーに取り付け、なおかつチャンバーは
別に真空度測定装置の真空ポンプで真空引きすることを
前提としている。真空ポンプにより、常に真空引きしな
がら真空パネルの内部真空度を測定する場合には、Ｏリ
ング部からわずかなリークが存在しても真空ポンプ排気
量に比して充分小さなリーク量であって、真空度の測定
には影響を及ぼさない。
【０００６】しかしながら、真空パネルの製造時に真空
引きを行ない、その状態を製造後、数年〜数十年保持し
ようとするような真空パネルについては、このような真
空センサの取り付け構造を有する真空度測定装置では真
空度を測定することが難しい。
引きを行ない、その状態を製造後、数年〜数十年保持し
ようとするような真空パネルについては、このような真
空センサの取り付け構造を有する真空度測定装置では真
空度を測定することが難しい。
【０００７】このようなことから、真空センサの取り付
け構造を変えた真空度測定装置が考えられている。図６
は、このような真空度測定装置の構造を示す図である。
同図に示すように、この真空度測定装置においては、製
品Ａのウレタンなどの断熱材５に組み込まれている真空
パネル２の内部に真空センサ１が組み込まれている。こ
の真空センサ１は、クリスタルゲージのような充分に小
さなものであり、リード線３、コネクタ４を介して、セ
ンサ１を制御するための制御回路６に接続されている。
け構造を変えた真空度測定装置が考えられている。図６
は、このような真空度測定装置の構造を示す図である。
同図に示すように、この真空度測定装置においては、製
品Ａのウレタンなどの断熱材５に組み込まれている真空
パネル２の内部に真空センサ１が組み込まれている。こ
の真空センサ１は、クリスタルゲージのような充分に小
さなものであり、リード線３、コネクタ４を介して、セ
ンサ１を制御するための制御回路６に接続されている。
【０００８】この制御回路６には、信号処理回路７が接
続されている。信号処理回路７は、制御回路６を介して
出力されるセンサ１の出力信号の信号処理を行なうもの
である。上記制御回路６、信号処理回路７は、コネクタ
８を介して電源に接続される。また、制御回路６は、コ
ネクタ４を介して着脱自在にセンサ１に接続することが
できる構成となっており、真空パネル２の真空度の測定
を行なう場合には、コネクタ４を介して制御回路６をセ
ンサ１に接続する。
続されている。信号処理回路７は、制御回路６を介して
出力されるセンサ１の出力信号の信号処理を行なうもの
である。上記制御回路６、信号処理回路７は、コネクタ
８を介して電源に接続される。また、制御回路６は、コ
ネクタ４を介して着脱自在にセンサ１に接続することが
できる構成となっており、真空パネル２の真空度の測定
を行なう場合には、コネクタ４を介して制御回路６をセ
ンサ１に接続する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した真空度測
定装置においては、真空パネル２を包む２枚のシール材
１１ａ，１１ｂを加熱圧着する際に、その間に、リード
線３を挟みこむ必要がある。しかしながら、シール材１
１ａ，１１ｂは、実際には、アルミラミネートフィルム
などの高分子フィルムであり、このようなシール材の真
空シールは、同じ材料同士でないと非常に難しい。
定装置においては、真空パネル２を包む２枚のシール材
１１ａ，１１ｂを加熱圧着する際に、その間に、リード
線３を挟みこむ必要がある。しかしながら、シール材１
１ａ，１１ｂは、実際には、アルミラミネートフィルム
などの高分子フィルムであり、このようなシール材の真
空シールは、同じ材料同士でないと非常に難しい。
【００１０】このような難しい真空シールにおいて、シ
ール部分Ｂにリード線３などの異種材料を挟み込む場合
には、一般に、リークの発生しない真空パネル２のよう
な目標性能を保持することはできないという問題があっ
た。
ール部分Ｂにリード線３などの異種材料を挟み込む場合
には、一般に、リークの発生しない真空パネル２のよう
な目標性能を保持することはできないという問題があっ
た。
【００１１】また、真空センサ１を組み込んだ真空パネ
ル２と実際のサンプルである真空パネルとのシール形状
が異なり、測定される真空度が実際のサンプルの真空度
と異なってしまうという問題があった。
ル２と実際のサンプルである真空パネルとのシール形状
が異なり、測定される真空度が実際のサンプルの真空度
と異なってしまうという問題があった。
【００１２】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、測定対象にセンサを埋め込み、このセンサを埋
め込んだ測定対象の真空度を正確に測定することのでき
る真空度測定装置を提供することを目的とする。
であり、測定対象にセンサを埋め込み、このセンサを埋
め込んだ測定対象の真空度を正確に測定することのでき
る真空度測定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために第１の発明は、測定対象に埋め込ま
れ、前記測定対象内部の真空度を算出する第１の算出手
段と、前記測定対象に埋め込まれ、前記第１の算出手段
により算出された真空度に対応する振動を発生する発生
手段と、前記発生手段によって発生した振動に基づいて
前記測定対象内部の真空度を算出する第２の算出手段と
を具備する真空度測定装置である。
を達成するために第１の発明は、測定対象に埋め込ま
れ、前記測定対象内部の真空度を算出する第１の算出手
段と、前記測定対象に埋め込まれ、前記第１の算出手段
により算出された真空度に対応する振動を発生する発生
手段と、前記発生手段によって発生した振動に基づいて
前記測定対象内部の真空度を算出する第２の算出手段と
を具備する真空度測定装置である。
【００１４】また、第２の発明は、第１の発明の真空度
測定装置において、前記第１の算出手段は、所定の周波
数の信号を発振する発振器と、前記発振器から発振した
信号を前記測定対象内部の真空度に基づいて変化させる
圧力センサと、前記圧力センサによって変化させられた
信号に基づいて、前記測定対象内部の真空度を算出する
演算器とを具備する真空度測定装置である。
測定装置において、前記第１の算出手段は、所定の周波
数の信号を発振する発振器と、前記発振器から発振した
信号を前記測定対象内部の真空度に基づいて変化させる
圧力センサと、前記圧力センサによって変化させられた
信号に基づいて、前記測定対象内部の真空度を算出する
演算器とを具備する真空度測定装置である。
【００１５】さらに、第３の発明は、第２の発明の真空
度測定装置において、前記圧力センサは水晶振動子であ
る真空度測定装置である。さらに、第４の発明は、第１
の発明の真空度測定装置において、前記発生手段は、前
記第１の算出手段により算出された真空度に対応する振
動を発生する圧電素子を具備する真空度測定装置であ
る。
度測定装置において、前記圧力センサは水晶振動子であ
る真空度測定装置である。さらに、第４の発明は、第１
の発明の真空度測定装置において、前記発生手段は、前
記第１の算出手段により算出された真空度に対応する振
動を発生する圧電素子を具備する真空度測定装置であ
る。
【００１６】さらに、第５の発明は、第１の発明の真空
度測定装置において、前記第２の算出手段は、前記発生
手段により発生した振動を電気的信号に変換する変換手
段と、前記変換手段により変換された電気信号に基づい
て、前記測定対象内部の真空度を算出する第３の算出手
段とを具備する真空度測定装置である。
度測定装置において、前記第２の算出手段は、前記発生
手段により発生した振動を電気的信号に変換する変換手
段と、前記変換手段により変換された電気信号に基づい
て、前記測定対象内部の真空度を算出する第３の算出手
段とを具備する真空度測定装置である。
【００１７】次に、本発明の作用について説明する。第
１の発明によれば、測定対象に埋め込まれた第１の算出
手段により、測定対象内部の真空度を算出する。そし
て、測定対象に埋め込まれた発生手段により、第１の算
出手段により算出された真空度に対応する振動を発生す
る。
１の発明によれば、測定対象に埋め込まれた第１の算出
手段により、測定対象内部の真空度を算出する。そし
て、測定対象に埋め込まれた発生手段により、第１の算
出手段により算出された真空度に対応する振動を発生す
る。
【００１８】次に、第２の算出手段により、発生手段に
よって発生させられた振動に基づいて測定対象内部の真
空度を算出するので、リード線などの測定のための信号
線を測定対象から外部に引き出すことなく、正確に真空
度を測定することができる。
よって発生させられた振動に基づいて測定対象内部の真
空度を算出するので、リード線などの測定のための信号
線を測定対象から外部に引き出すことなく、正確に真空
度を測定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態に係る真空度測定装置ついて説明する。図１
は本発明の一実施の形態に係る真空度測定装置の構成を
示す図である。
実施の形態に係る真空度測定装置ついて説明する。図１
は本発明の一実施の形態に係る真空度測定装置の構成を
示す図である。
【００２０】同図に示すように、本実施の形態の真空度
測定装置は、真空パネル２１、振動検出センサ２２、信
号処理回路２３を備えている。真空パネル２１は、製品
Ａ（たとえば、冷蔵庫の筺体）の外壁２４と内壁２５と
の間に充填されたウレタンなどの断熱材２６に、製品Ａ
の製造途中に埋め込まれる。この真空パネル２１の大き
さは、厚さ１０（〜３０）×２００（〜６００）角［ｍ
ｍ］程度である。
測定装置は、真空パネル２１、振動検出センサ２２、信
号処理回路２３を備えている。真空パネル２１は、製品
Ａ（たとえば、冷蔵庫の筺体）の外壁２４と内壁２５と
の間に充填されたウレタンなどの断熱材２６に、製品Ａ
の製造途中に埋め込まれる。この真空パネル２１の大き
さは、厚さ１０（〜３０）×２００（〜６００）角［ｍ
ｍ］程度である。
【００２１】真空パネル２１は、コア材と呼ばれるウレ
タン２７とシール材と呼ばれるフィルム２８ａ，２８ｂ
を真空チャンバ内に設置し、例えば、所定の真空度０．
０５［Ｔｏｒｒ］まで真空引きを行ない、この目標真空
度に到達した時点でフィルムの４角を加熱圧着すること
により、所定の真空度を有する真空パネルが製造され
る。
タン２７とシール材と呼ばれるフィルム２８ａ，２８ｂ
を真空チャンバ内に設置し、例えば、所定の真空度０．
０５［Ｔｏｒｒ］まで真空引きを行ない、この目標真空
度に到達した時点でフィルムの４角を加熱圧着すること
により、所定の真空度を有する真空パネルが製造され
る。
【００２２】ここで、真空パネル２１の内部のコア材で
あるウレタン２７には、真空計２９が埋め込まれている
が、真空パネル２１からは、信号線は引き出されていな
い。このため、真空計が埋め込まれた真空パネルと、埋
め込まれていない真空パネルとのフィルム２８ａ，２８
ｂのシール条件は同じである。
あるウレタン２７には、真空計２９が埋め込まれている
が、真空パネル２１からは、信号線は引き出されていな
い。このため、真空計が埋め込まれた真空パネルと、埋
め込まれていない真空パネルとのフィルム２８ａ，２８
ｂのシール条件は同じである。
【００２３】図２は、真空計２９の構成を示す図であ
る。同図に示すように、この真空計２９は、圧電素子
（振動変換器）３１、電池３２、制御回路３３、圧力セ
ンサ（水晶振動子）３４を備えている。
る。同図に示すように、この真空計２９は、圧電素子
（振動変換器）３１、電池３２、制御回路３３、圧力セ
ンサ（水晶振動子）３４を備えている。
【００２４】この真空計２９の圧力センサ３４はφ２
［ｍｍ］×長さ５［ｍｍ］、圧電素子３１の大きさはφ
２（〜１０）［ｍｍ］×長さ５（〜２０）［ｍｍ］、電
池３２は、ボタン型であり、φ１０（〜２０）［ｍｍ］
×厚さ１（〜３）［ｍｍ］、制御回路３３は、小型基板
であって、３０［ｍｍ］角×厚さ２（〜５）［ｍｍ］程
度の大きさである。
［ｍｍ］×長さ５［ｍｍ］、圧電素子３１の大きさはφ
２（〜１０）［ｍｍ］×長さ５（〜２０）［ｍｍ］、電
池３２は、ボタン型であり、φ１０（〜２０）［ｍｍ］
×厚さ１（〜３）［ｍｍ］、制御回路３３は、小型基板
であって、３０［ｍｍ］角×厚さ２（〜５）［ｍｍ］程
度の大きさである。
【００２５】このような製品Ａにおいては、真空パネル
２１が、外部のなんらかの要因である期間のうちに真空
度が悪化（例えば、真空パネル２１にピンホールができ
る場合）することがある。このように、真空度が悪化す
ることにより断熱性能が劣化すると、製品Ａの使用期間
が、数カ月乃至数年単位である場合には、断熱性が０．
００６ｋｃａｌ／ｍｈｃ°より大きくなってしまう。
２１が、外部のなんらかの要因である期間のうちに真空
度が悪化（例えば、真空パネル２１にピンホールができ
る場合）することがある。このように、真空度が悪化す
ることにより断熱性能が劣化すると、製品Ａの使用期間
が、数カ月乃至数年単位である場合には、断熱性が０．
００６ｋｃａｌ／ｍｈｃ°より大きくなってしまう。
【００２６】そこで、このことを確認するために、真空
パネル２１の真空度を測定する場合には、製品Ａの外壁
２４の表面に振動検出センサ２２を密着させて、この振
動検出センサ２２によって、真空計２９の圧電素子３１
から発生する真空パネル２１の真空度に対応する機械的
振動ｆを検出する。この振動検出センサ２２は、外壁２
４にゴムなどを介して密着させる構成であり、真空パネ
ル２１の内部真空度を測定する場合にのみ、振動検出セ
ンサ２２を接触させればよい。
パネル２１の真空度を測定する場合には、製品Ａの外壁
２４の表面に振動検出センサ２２を密着させて、この振
動検出センサ２２によって、真空計２９の圧電素子３１
から発生する真空パネル２１の真空度に対応する機械的
振動ｆを検出する。この振動検出センサ２２は、外壁２
４にゴムなどを介して密着させる構成であり、真空パネ
ル２１の内部真空度を測定する場合にのみ、振動検出セ
ンサ２２を接触させればよい。
【００２７】そして、この振動検出センサ２２から機械
的振動ｆを電圧信号Ｖｆとして信号処理回路２３に送信
し、この信号処理回路２３において、電信号Ｖｆから真
空パネル２１の内部真空度を測定する。
的振動ｆを電圧信号Ｖｆとして信号処理回路２３に送信
し、この信号処理回路２３において、電信号Ｖｆから真
空パネル２１の内部真空度を測定する。
【００２８】図３は、真空計の制御回路のブロック図で
ある。同図に示すように、この真空計２９の制御回路３
３は、発振器４１、電流・電圧変換器４２、全波整流器
４３、Ａ／Ｄ変換器４４、プロセッサ４５、Ｄ／Ａ変換
器４６、Ｖ／Ａ変換器４７、駆動回路４８を備えてい
る。
ある。同図に示すように、この真空計２９の制御回路３
３は、発振器４１、電流・電圧変換器４２、全波整流器
４３、Ａ／Ｄ変換器４４、プロセッサ４５、Ｄ／Ａ変換
器４６、Ｖ／Ａ変換器４７、駆動回路４８を備えてい
る。
【００２９】発振器４１は、圧力センサ３４に約３２
［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号Ｅを印加する。圧力センサ
（水晶振動子）３４は、発振器４１から印加される信号
Ｅを真空パネル２１内部の真空度に対応して変化させ
る。この圧力センサ３４による信号Ｅの変化は、共振イ
ンピーダンスが気体の摩擦による効力、すなわち圧力に
よって変化する原理に基づいて、そのインピーダンスが
変化することに基づく。
［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号Ｅを印加する。圧力センサ
（水晶振動子）３４は、発振器４１から印加される信号
Ｅを真空パネル２１内部の真空度に対応して変化させ
る。この圧力センサ３４による信号Ｅの変化は、共振イ
ンピーダンスが気体の摩擦による効力、すなわち圧力に
よって変化する原理に基づいて、そのインピーダンスが
変化することに基づく。
【００３０】電流・電圧変換器４２は、圧力センサ３４
から出力される変化させられた信号Ｅの電流値を電圧変
換し、信号Ｓとして出力する。全波整流器４３は、電流
・電圧変換器４２から出力される信号Ｓの全波整流を行
ない、定電圧信号Ｓｏとして出力する。
から出力される変化させられた信号Ｅの電流値を電圧変
換し、信号Ｓとして出力する。全波整流器４３は、電流
・電圧変換器４２から出力される信号Ｓの全波整流を行
ない、定電圧信号Ｓｏとして出力する。
【００３１】Ａ／Ｄ変換器４４は、全波整流器４３から
出力される定電圧信号Ｓｏをデジタル信号に変換する。
演算器であるプロセッサ４５は、Ａ／Ｄ変換器４４によ
ってデジタル信号に変換された定電圧信号Ｓｏを取り込
み、この取り込まれた定電圧信号Ｓｏに基づいて真空度
Ｐを算出し、この算出された真空度Ｐを示すデジタル信
号Ｄｐを出力する。
出力される定電圧信号Ｓｏをデジタル信号に変換する。
演算器であるプロセッサ４５は、Ａ／Ｄ変換器４４によ
ってデジタル信号に変換された定電圧信号Ｓｏを取り込
み、この取り込まれた定電圧信号Ｓｏに基づいて真空度
Ｐを算出し、この算出された真空度Ｐを示すデジタル信
号Ｄｐを出力する。
【００３２】Ｄ／Ａ変換器４６は、プロセッサ４５から
出力されるデジタル信号Ｄｐをアナログ信号Ａｐに変換
する。Ｖ／Ａ変換器４７は、Ｄ／Ａ変換器４６から出力
されるアナログ信号Ａｐに基づいて周波数ｆｐのｓｉｎ
波信号を出力する。
出力されるデジタル信号Ｄｐをアナログ信号Ａｐに変換
する。Ｖ／Ａ変換器４７は、Ｄ／Ａ変換器４６から出力
されるアナログ信号Ａｐに基づいて周波数ｆｐのｓｉｎ
波信号を出力する。
【００３３】駆動回路４８は、Ｖ／Ａ変換器４７から出
力されるｓｉｎ波信号を圧電素子３１に印加する。これ
により、圧電素子３１から、周波数ｆｐの機械的な振動
が発生する。
力されるｓｉｎ波信号を圧電素子３１に印加する。これ
により、圧電素子３１から、周波数ｆｐの機械的な振動
が発生する。
【００３４】次に、本実施の形態の真空度測定装置の作
用について説明する。まず、制御回路３３の発振器４１
により、圧力センサ３４に、図４（ａ）に示すような約
３２［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号Ｅを印加する。なお、同
図において、Ｅｏは、信号Ｅのピーク値を示す。圧力セ
ンサ（水晶振動子）４１は、上述のように、真空パネル
２１の真空度に応じて、そのインピーダンスが変化する
ため、素子を流れる電流が変化する。
用について説明する。まず、制御回路３３の発振器４１
により、圧力センサ３４に、図４（ａ）に示すような約
３２［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号Ｅを印加する。なお、同
図において、Ｅｏは、信号Ｅのピーク値を示す。圧力セ
ンサ（水晶振動子）４１は、上述のように、真空パネル
２１の真空度に応じて、そのインピーダンスが変化する
ため、素子を流れる電流が変化する。
【００３５】電流・電圧変換器４２は、圧力センサ３４
から出力される変化させられた信号Ｅの電流値を電圧変
換し、図４（ｂ）に示すように、電圧信号Ｓとして出力
する。同図において、Ｓｏは、電圧信号Ｓのピーク値を
示す。従って、電流・電圧変換器４２から出力される信
号の電流値が変化すると電圧信号Ｓも変化することにな
る。
から出力される変化させられた信号Ｅの電流値を電圧変
換し、図４（ｂ）に示すように、電圧信号Ｓとして出力
する。同図において、Ｓｏは、電圧信号Ｓのピーク値を
示す。従って、電流・電圧変換器４２から出力される信
号の電流値が変化すると電圧信号Ｓも変化することにな
る。
【００３６】次に、電流・電圧変換器４２から出力され
た電圧信号Ｓは、全波整流器４３によって、全波整流さ
れ、定電圧信号Ｓｏとされ、Ａ／Ｄ変換器４４によって
デジタル信号に変換される。
た電圧信号Ｓは、全波整流器４３によって、全波整流さ
れ、定電圧信号Ｓｏとされ、Ａ／Ｄ変換器４４によって
デジタル信号に変換される。
【００３７】プロセッサ４５は、Ａ／Ｄ変換器４４によ
ってデジタル信号に変換された定電圧信号Ｓｏを取り込
む。そして、プロセッサ４５は、ｓｉｎ波信号のピーク
値であるＳｏから下記の（１）式に基づいて、真空計２
９にて測定された真空度Ｐを算出する。
ってデジタル信号に変換された定電圧信号Ｓｏを取り込
む。そして、プロセッサ４５は、ｓｉｎ波信号のピーク
値であるＳｏから下記の（１）式に基づいて、真空計２
９にて測定された真空度Ｐを算出する。
【００３８】Ｓｏ ＝ ｋ・ｌｏｇ（Ｐ） … （１） ここで、ｋは定数である。そして、プロセッサ４５は、
真空度Ｐを示すデジタル信号ＤｐをＤ／Ａ変換器４６に
出力する。Ｄ／Ａ変換器４６は、プロセッサ４５から出
力されるデジタル信号Ｄｐをアナログ信号Ａｐに変換
し、Ｖ／Ａ変換器４７に出力する。
真空度Ｐを示すデジタル信号ＤｐをＤ／Ａ変換器４６に
出力する。Ｄ／Ａ変換器４６は、プロセッサ４５から出
力されるデジタル信号Ｄｐをアナログ信号Ａｐに変換
し、Ｖ／Ａ変換器４７に出力する。
【００３９】Ｖ／Ａ変換器４７は、図４（ｃ）に示すよ
うに、Ｄ／Ａ変換器４６から出力されるアナログ信号Ａ
ｐに基づいて周波数ｆｐのｓｉｎ波信号を駆動回路４８
に出力する。
うに、Ｄ／Ａ変換器４６から出力されるアナログ信号Ａ
ｐに基づいて周波数ｆｐのｓｉｎ波信号を駆動回路４８
に出力する。
【００４０】ここで、アナログ信号Ａｐとｓｉｎ波信号
の周波数ｆｐとの関係は、図５に示すような比例関係に
設定されている。例えば、真空度Ｐが１［Ｐａ］の場合
には、周波数ｆｐが１００［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号が
駆動回路４８に出力されることになる。
の周波数ｆｐとの関係は、図５に示すような比例関係に
設定されている。例えば、真空度Ｐが１［Ｐａ］の場合
には、周波数ｆｐが１００［ｋＨｚ］のｓｉｎ波信号が
駆動回路４８に出力されることになる。
【００４１】駆動回路４８は、Ｖ／Ａ変換器４７から出
力されるｓｉｎ波信号を圧電素子３１に印加する。これ
により、圧電素子３１から、周波数ｆｐの機械的な振動
が発生する。
力されるｓｉｎ波信号を圧電素子３１に印加する。これ
により、圧電素子３１から、周波数ｆｐの機械的な振動
が発生する。
【００４２】圧電素子３１から発生した周波数ｆｐの機
械的な振動は、図１に示すように、真空パネル２１のウ
レタン２７、フィルム２８ａ，２８ｂと、断熱材２６
と、外壁２４とを介して、振動検出センサ２２に到達す
る。
械的な振動は、図１に示すように、真空パネル２１のウ
レタン２７、フィルム２８ａ，２８ｂと、断熱材２６
と、外壁２４とを介して、振動検出センサ２２に到達す
る。
【００４３】振動検出センサ２２は、この周波数ｆｐの
機械的振動をｓｉｎ波電圧信号Ｖｆに変換し、このｓｉ
ｎ波信号Ｖｆを信号処理回路２３に出力する。信号処理
回路２３は、振動検出センサ２２から出力されたｓｉｎ
波信号Ｖｆの周波数ｆｐを算出し、図５に示した周波数
ｆｐと真空度Ｐとの関係から真空度Ｐを算出する。
機械的振動をｓｉｎ波電圧信号Ｖｆに変換し、このｓｉ
ｎ波信号Ｖｆを信号処理回路２３に出力する。信号処理
回路２３は、振動検出センサ２２から出力されたｓｉｎ
波信号Ｖｆの周波数ｆｐを算出し、図５に示した周波数
ｆｐと真空度Ｐとの関係から真空度Ｐを算出する。
【００４４】なお、上述の実施の形態においては、電池
３２によって、制御回路３３に電力を供給しているが、
腕時計においてみられるように、制御回路３３をＣ−Ｍ
ＯＳトランジスタで構成すれば、真空計２９の寿命を５
年〜１０年にすることができることはいうまでもない。
３２によって、制御回路３３に電力を供給しているが、
腕時計においてみられるように、制御回路３３をＣ−Ｍ
ＯＳトランジスタで構成すれば、真空計２９の寿命を５
年〜１０年にすることができることはいうまでもない。
【００４５】また、本実施の形態の真空度測定装置にお
いては、下記のような変形を行なうことも可能である。 （１） 圧力センサの変形 本実施の形態においては、圧力センサは、水晶振動子の
共振インピーダンスが真空度により変化するものを使用
したが、水晶振動子ではなく、圧電素子によって作られ
た音サで、この周波数や振幅が真空度で変化する方式の
センサを用いてもよい。
いては、下記のような変形を行なうことも可能である。 （１） 圧力センサの変形 本実施の形態においては、圧力センサは、水晶振動子の
共振インピーダンスが真空度により変化するものを使用
したが、水晶振動子ではなく、圧電素子によって作られ
た音サで、この周波数や振幅が真空度で変化する方式の
センサを用いてもよい。
【００４６】また、ピラニゲージなど熱の輸送量を用い
るもの、バラトロンなど圧力による融壁の変形量を利用
するもの、シリコン薄膜の変形量をキャパシタンスの変
化でとらえるもの、シリコンの変形量をシリコンでつく
った歪ゲージの抵抗として検出するもの、電子の放出量
を利用するものなど真空度測定に利用されている全ての
検出器を利用することができる。
るもの、バラトロンなど圧力による融壁の変形量を利用
するもの、シリコン薄膜の変形量をキャパシタンスの変
化でとらえるもの、シリコンの変形量をシリコンでつく
った歪ゲージの抵抗として検出するもの、電子の放出量
を利用するものなど真空度測定に利用されている全ての
検出器を利用することができる。
【００４７】（２） 振動変換器の変形 本実施の形態においては、圧電素子による振動変換を用
いたが、ムービングコイルを用いても同様に、振動変換
を行なうことができる。また、信号媒体とてては、機械
振動（音波、超音波を含む。）以外にも、 （ａ） シール材が透明なフィルムの場合には、ＬＥＤ
／光ディテクターの組み合わせにより、光・赤外光・紫
外光などによって伝達を行なうことも可能である。
いたが、ムービングコイルを用いても同様に、振動変換
を行なうことができる。また、信号媒体とてては、機械
振動（音波、超音波を含む。）以外にも、 （ａ） シール材が透明なフィルムの場合には、ＬＥＤ
／光ディテクターの組み合わせにより、光・赤外光・紫
外光などによって伝達を行なうことも可能である。
【００４８】（ｂ） また、シール材がアルミフィルム
を含まず静電シールド効果がない場合には、電波による
伝達が最適である。 （３） 変調方式の変形 本実施の形態においては、プロセッサ４５で検出された
真空度Ｐは、信号を周波数変調（ＦＭ）することにより
伝達したが、振幅変調（ＡＭ）、パルス幅変調（ＰＡ
Ｍ）などの信号の伝達に使用されている全ての変調方式
を使用することができる。
を含まず静電シールド効果がない場合には、電波による
伝達が最適である。 （３） 変調方式の変形 本実施の形態においては、プロセッサ４５で検出された
真空度Ｐは、信号を周波数変調（ＦＭ）することにより
伝達したが、振幅変調（ＡＭ）、パルス幅変調（ＰＡ
Ｍ）などの信号の伝達に使用されている全ての変調方式
を使用することができる。
【００４９】（４） バッテリーの変形 本実施の形態においては、バッテリーとしてボタン型電
池を使用したが、（２）（ａ），（ｂ）のように、透明
フィルムのケース及び静電シールド効果のないフィルの
ケースでは、光や電波を真空パネルの外部から送りこん
で、これをエネルギー源として制御回路を動作させるこ
とも可能である。
池を使用したが、（２）（ａ），（ｂ）のように、透明
フィルムのケース及び静電シールド効果のないフィルの
ケースでは、光や電波を真空パネルの外部から送りこん
で、これをエネルギー源として制御回路を動作させるこ
とも可能である。
【００５０】従って、本実施の形態の真空度測定装置に
よれば、真空パネル２１からリード線を引き出すことな
く、真空パネル２１に埋め込んだ真空計２１の感知した
真空度Ｐを製品Ａの外部から測定することができるの
で、正確に真空パネル２１の内部真空度を測定すること
ができる。
よれば、真空パネル２１からリード線を引き出すことな
く、真空パネル２１に埋め込んだ真空計２１の感知した
真空度Ｐを製品Ａの外部から測定することができるの
で、正確に真空パネル２１の内部真空度を測定すること
ができる。
【００５１】また、本実施の形態の真空度測定装置にお
いては、センサとして水晶振動子、変換器として圧電素
子、電池としてボタン電池を用いたことで、真空計の全
体を極めて小さく（２０ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍ）でき
るため、真空パネルの断熱性をこわすことなく、内部真
空度を正しく測定できるようになった。
いては、センサとして水晶振動子、変換器として圧電素
子、電池としてボタン電池を用いたことで、真空計の全
体を極めて小さく（２０ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍ）でき
るため、真空パネルの断熱性をこわすことなく、内部真
空度を正しく測定できるようになった。
【００５２】さらに、水晶振動子、圧電素子、制御回路
にＣＭＯＳ回路を用いることにより、真空度測定装置の
消費電力を小さくすることができ（数１０〜数１００μ
Ｗ）、ボタン電池を用いることができる様になった。ま
た、電池による測定時間を数年〜１０数年にすることが
できるようになった。さらに、水晶振動子も圧電素子も
汎用素子であるため、このコストは低く、低価格で真空
度測定装置を製造することができる。
にＣＭＯＳ回路を用いることにより、真空度測定装置の
消費電力を小さくすることができ（数１０〜数１００μ
Ｗ）、ボタン電池を用いることができる様になった。ま
た、電池による測定時間を数年〜１０数年にすることが
できるようになった。さらに、水晶振動子も圧電素子も
汎用素子であるため、このコストは低く、低価格で真空
度測定装置を製造することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
測定対象の真空度を正確に測定することのできる真空度
測定装置を提供することができる。
測定対象の真空度を正確に測定することのできる真空度
測定装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る真空度測定装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】同一実施の形態における真空度測定装置の真空
計の構成を示す図である。
計の構成を示す図である。
【図３】同一実施の形態における真空度測定装置の真空
計の制御回路のブロック図である。
計の制御回路のブロック図である。
【図４】同一実施の形態における真空度測定装置の各部
における信号波形を示す図である。
における信号波形を示す図である。
【図５】真空度Ｐと周波数ｆｐとの関係を示す図であ
る。
る。
【図６】従来の真空測定装置の構造を説明するための図
である。
である。
Ａ…製品、 Ｂ…シール部、 １…真空センサ、 ２…真空パネル、 ３…リード線、 ４…コネクタ、 ５…断熱材、 ６…制御回路、 ７…信号処理回路、 ８…コネクタ、 １１ａ，１１ｂ…シール材、 ２１…真空パネル、 ２２…振動検出センサ、 ２３…信号処理回路、 ２４…外壁、 ２５…内壁、 ２６…断熱材、 ２７…ウレタン、 ２８ａ，２８ｂ…フィルム、 ２９…真空計、 ３０…信号線、 ３１…圧電素子（振動変換器）、 ３２…電池、 ３３…制御回路、 ３４…圧力センサ（水晶振動子）、 ４１…発振器、 ４２…電流・電圧変換器、 ４３…全波整流器、 ４４…Ａ／Ｄ変換器、 ４５…プロセッサ、 ４６…Ｄ／Ａ変換器、 ４７…Ｖ／Ａ変換器、 ４８…駆動回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 測定対象に埋め込まれ、前記測定対象内
部の真空度を算出する第１の算出手段と、 前記測定対象に埋め込まれ、前記第１の算出手段により
算出された真空度に対応する振動を発生する発生手段
と、 前記発生手段によって発生した振動に基づいて前記測定
対象内部の真空度を算出する第２の算出手段とを具備す
ることを特徴とする真空度測定装置。 - 【請求項２】 前記第１の算出手段は、 所定の周波数の信号を発振する発振器と、 前記発振器から発振した信号を前記測定対象内部の真空
度に基づいて変化させる圧力センサと、 前記圧力センサによって変化させられた信号に基づい
て、前記測定対象内部の真空度を算出する演算器とを具
備することを特徴とする請求項１記載の真空度測定装
置。 - 【請求項３】 前記圧力センサは水晶振動子であること
を特徴とする請求項２記載の真空度測定装置。 - 【請求項４】 前記発生手段は、前記第１の算出手段に
より算出された真空度に対応する振動を発生する圧電素
子を具備することを特徴とする請求項１記載の真空度測
定装置。 - 【請求項５】 前記第２の算出手段は、 前記発生手段により発生した振動を電気的信号に変換す
る変換手段と、 前記変換手段により変換された電気信号に基づいて、前
記測定対象内部の真空度を算出する第３の算出手段とを
具備することを特徴とする請求項１記載の真空度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4549697A JPH10239199A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 真空度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4549697A JPH10239199A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 真空度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239199A true JPH10239199A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12721017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4549697A Pending JPH10239199A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 真空度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10239199A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10164004A1 (de) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Zae Bayern | Vakuumisolationspaneel und Verfahren zur Messung des Innendrucks desselben |
| WO2003085369A1 (de) * | 2002-04-06 | 2003-10-16 | Va-Q-Tec Ag | Gasdruck in einer evakuierten wärmedämmplatte (vakuum paneel) durch eingebaute wärmesenke und probeschicht |
| JP2006514291A (ja) * | 2003-03-06 | 2006-04-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 高圧容器内において流体静力学的な圧力検出を超音波伝搬時間測定によって行うための装置および方法 |
| JP2007283989A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Hitachi Ltd | 真空断熱材を用いた自動車 |
| WO2012017903A1 (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | 株式会社本宏製作所 | センサ付き真空断熱パネルとそのパネルを利用した断熱容器 |
| KR20120035491A (ko) * | 2010-10-05 | 2012-04-16 | 주식회사 센플러스 | 진공 단열재의 진공상태 모니터링 방법 및 진공 단열재 |
| KR101333388B1 (ko) * | 2012-09-17 | 2013-11-28 | (주)토탈솔루션 | 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법 |
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| WO2019069531A1 (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 旭ファイバーグラス株式会社 | 真空断熱材 |
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| WO2021171648A1 (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 真空断熱体及びこの検査システム |
| KR20230030081A (ko) * | 2021-08-23 | 2023-03-06 | 오씨아이 주식회사 | 진공 단열재 및 진공 단열재 검사 시스템 |
| EP1625338B2 (de) † | 2003-05-19 | 2023-04-12 | va-Q-tec AG | Wärmegedämmter behälter |
| EP4191174A1 (en) * | 2021-12-06 | 2023-06-07 | Whirlpool Corporation | Insulated structure for an appliance |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP4549697A patent/JPH10239199A/ja active Pending
Cited By (23)
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| KR100978428B1 (ko) | 2002-04-06 | 2010-08-26 | 바-큐-텍 아게 | 히트 싱크 및 그 내부에 통합된 테스트층을 이용한 진공단열 보드(진공 패널) 내부의 가스 압력의 검출 장치 및방법 |
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