JPH1038746A - ヘリウムリークディテクターによる薄物試験体の漏洩試験方法 - Google Patents

ヘリウムリークディテクターによる薄物試験体の漏洩試験方法

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JPH1038746A
JPH1038746A JP18926196A JP18926196A JPH1038746A JP H1038746 A JPH1038746 A JP H1038746A JP 18926196 A JP18926196 A JP 18926196A JP 18926196 A JP18926196 A JP 18926196A JP H1038746 A JPH1038746 A JP H1038746A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄物の試験体に変形をもたらさずに効率よく高
感度で行える漏洩試験の方法を提供すること 【解決手段】薄物試験体11の内部を常圧のヘリウム雰
囲気としたのち、該試験体の外周を真空ポンプ6により
薄物試験体が変形しない程度の微真空圧とし、該外周の
雰囲気をヘリウムリークディテクター8へ導いて薄物試
験体の漏洩を試験する。該薄物試験体を、流量調整バル
ブ4を備えた気体導入管2と真空ポンプ6に連なる排気
管3とを設けた気密のチャンバー1内に納めて漏洩試験
する。薄物試験体に流量調整バルブを備えた気体導入管
と真空ポンプに連なる排気管を直接設け、薄物試験体を
常圧のヘリウム雰囲気の気密のフード12内に納めて漏
洩試験する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム缶や食品の
パッケージ袋等の圧力変化によって変形を生じる可能性
のある薄物の漏洩試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の薄物の漏洩試験法として
水没法や石鹸水塗布法が知られている。また、微少な漏
洩を試験する方法として、試験体の内部又は周囲のいず
れか一方をヘリウムガス雰囲気とすると共に他方を真空
排気して真空雰囲気とし、試験体に漏洩があったときそ
の真空雰囲気に混入するヘリウムガスの有無をヘリウム
リークディテクターで検出する方法も知られている。該
ヘリウムリークディテクターは、真空中のガス分子をイ
オン化し、質量分析管によりヘリウムイオンのみを選別
してイオンコレクターに入射させ、イオン電流として真
空中に漏れるヘリウムガスを定量的に検出できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の水没法は、およ
そ8.8×10-4Pa・m3/s程度のリーク量を試験
することを目安としており、水没させた試験体を例えば
1分間放置し、直径1mmの水泡が出なければ良品とす
る試験方法であるが、実際には試験体を水没させたとき
水面が揺れ、水中を目視することが困難で、しかも水没
した際に試験体に付着した水泡が上昇するので漏洩が原
因の水泡との区別が判断できず、この水没法では実際は
10-2Pa・m3/s程度のリーク量の試験が限界であ
る。石鹸水塗布法では、試験体が汚れること及び漏洩箇
所を予測して石鹸水を塗布するので多数の試験体の試験
には不向きである。
【0004】また、ヘリウムリークディテクターはヘリ
ウムガスの分子が小さく僅かな隙間を通過するので感度
の高い漏洩試験を行えるが、この装置では試験体を真空
排気しなければならず、試験体が薄物である場合にはそ
の排気のために変形を生じて製品検査には適しない。薄
物試験体の内部をヘリウムガスによって加圧し、外部に
漏れてくるヘリウムガスをヘリウムリークディテクター
で検出するスニファー法という漏洩検査方法も知られて
いるが、漏洩箇所を特定するには適していても製造タク
トタイムに合わせて内容物を順次に充填しなければなら
ない食品包装容器等の漏洩検査には不向きである。
【0005】本発明は、薄物の試験体に変形をもたらさ
ずに効率よく高感度で行える漏洩試験の方法を提供する
ことを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、薄物試験体
の内部を常圧のヘリウム雰囲気としたのち、該薄物試験
体の外周を真空ポンプにより該薄物試験体が変形しない
程度の微真空圧とし、該外周の雰囲気をヘリウムリーク
ディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験するこ
とにより、上記の目的を達成するようにした。該薄物試
験体の外周を微真空圧とするために、該薄物試験体を、
流量調整バルブを備えた気体導入管と真空ポンプに連な
る排気管とを設けた気密のチャンバー内に納め、該薄物
試験体が変形しない程度に該流量調整バルブで気体導入
管からの気体流入量を調整しながら排気管により排気
し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリークディ
テクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験することが
好ましい。また、薄物試験体に、流量調整バルブを備え
た気体導入管と真空ポンプに連なる排気管を設け、該薄
物試験体を常圧のヘリウム雰囲気の気密のフード内に納
め、該薄物試験体が変形しない程度に該流量調整バルブ
で気体導入管からの気体流入量を調整しながら排気管に
より排気し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリ
ークディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験す
ることによっても、上記の目的は達成できる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明すると、図1に於いて符号1は気体導入管2と排
気管3を備えた気密のチャンバーを示し、該気体導入管
2には大気中から該チャンバー1内へ導入する気体の量
を調整する流量調整バルブ4を設け、該排気管3にはテ
ストバルブ5と該チャンバー1内の気体を排気するため
のオイルミスト等が発生しないドライポンプの差動排気
用真空ポンプ6を接続した。該流量調整バルブ4は該チ
ャンバー1に設けた圧力計7により該チャンバー1内が
一定の設定圧力になるように制御される。また、該排気
管3のテストバルブ5と真空ポンプ6の間にヘリウムリ
ークディテクター8のガス導入口9を接続する。該ヘリ
ウムリークディテクター8は公知のもので、該ガス導入
口9から可変の導入バルブ10を介して導入される少量
のガスをイオン化して質量分析管へ導き、所定のイオン
例えばヘリウムイオンを選択してイオンコレクターに入
射させ、該イオンコレクターに流れるイオン電流を検出
することにより、各種試験体の漏洩量を検知するもので
ある。該チャンバー1内には、本発明が漏洩試験の対象
とするドラム缶や食品のパッケージ袋等の薄物試験体1
1であってその内部に適当な濃度でヘリウムガスを混入
した気体を常圧に封入した薄物試験体11が納められ
る。医薬品、食料品のパッケージを試験するときは、真
空ポンプ6として、オイルを使用しないドライポンプが
最適である。
【0008】該薄物試験体11が例えば80000Pa
で変形してしまうようなものである場合、該真空ポンプ
6の有効排気速度が5L/min(8.3×10-53/s)で
あるならば、該流量調整バルブ4を調整して気体導入管
2から6.64Pa・m3/sの大気流量が得られるよ
うに設定すれば、該チャンバー1内は微真空圧になり該
試験体11が圧力で変形することはない。そして該試験
体11に漏洩箇所があった場合、その内部からヘリウム
ガスがチャンバー1内へ漏出し、排気管3及びポンプ6
を介して該気体導入管2からの気体と共に外部へ排出さ
れるが、排気管3の途中で排気の一部はヘリウムリーク
ディテクター8に導かれ、該試験体11から漏れ出した
ヘリウムガスが検出される。該流量調整バルブ4は該チ
ャンバー1内の圧力が一定になるように圧力計7からの
信号により制御する。従来の加圧真空法やスニファー法
は真空排気するため排気時間が掛かるが、本発明の場合
は該チャンバー1内を微真空圧とするのでごくわずかな
時間ですみ、漏洩試験時間が大幅に短縮できる。
【0009】尚、気体導入管2から大気を導入する代わ
りに窒素ガスを導入し、ヘリウムリークディテクター8
を窒素ガスを検出できるように設定すれば、大気中に含
有されている5ppmのヘリウムガスのバックグランド
の影響を受けない検出を行え、高感度の漏洩試験を行え
る。流量調整バルブ4の流量、真空ポンプ6の排気速
度、試験体11に封入するヘリウムガスの濃度は、検出
する漏洩量、検出濃度によって適当に変更され、例えば
検出濃度を高くしたいときには、真空ポンプ6の排気速
度を落として流量調整バルブ4からの大気の導入を少な
くすることにより実質的にチャンバー1内のヘリウムガ
スの濃度を上げ、或いは試験体11に封入するヘリウム
ガスの濃度を上げるようにする。また、漏洩検出時間を
短縮したいときには、検出濃度が許される範囲でポンプ
6の排気速度を上げればレスポンスを向上できる。
【0010】該漏洩試験体11に、図2に示すように、
流量調整バルブ4を備えた気体導入管2と真空ポンプ6
に連なる排気管3を直接取り付けておき、該試験体11
を常圧でヘリウム雰囲気の気密のフード12内に納め、
前記と同様の手法で流量調整バルブ4で気体導入量を調
整しながら排気管3から排気すれば、該薄物試験体11
を変形させずに漏洩試験を行える。この場合、該試験体
11に漏洩箇所があると、フード12内のヘリウムが該
試験体11内に侵入し、該ディテクター8に於いて検出
される。この場合もヘリウムガスに代え窒素ガスとし、
該リークディテクター8を窒素ガス検出に設定すれば、
高感度の漏洩試験を行える。
【0011】
【実施例】
(実施例1)図1に示すチャンバー1内に、適当な濃度
の常圧のヘリウムガスを封入した80000Paで変形
する薄物試験体11を納め、テストバルブ5を開いてド
ライポンプ6により差動排気した。該ドライポンプ6の
有効排気速度を5L/minとし、流量調整バルブ4は
気体導入管2から6.64Pa・m3/sの大気流量が
得られるように設定した。該チャンバー1内は5×10
4Paの一定の微真空圧に維持されて該試験体11に変
形は生じず、該ドライポンプ6を作動させてから3秒後
に試験体11に漏洩が存在することをヘリウムリークデ
ィテクター8にて検出することができた。
【0012】(実施例2)103Paで変形するドラム
缶の薄物試験体11に、流量調整バルブ4を備えた気体
導入管2とドライポンプ6に連なる排気管3を設け、該
薄物試験体を常圧のヘリウム雰囲気の気密の合成樹脂製
のフード12内に納め、テストバルブ5を開いてドライ
ポンプ6により差動排気した。該ドライポンプ6の有効
排気速度を5L/minとし、流量調整バルブ4は気体
導入管2から6.64Pa・m3/sの大気流量が得ら
れるように設定した。該チャンバー1内は1328Pa
の一定の微真空圧に維持されて該試験体11に変形は生
じず、該ドライポンプ6を作動させてから3秒後に試験
体11に漏洩が存在することをヘリウムリークディテク
ター8にて検出することができた。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、薄物
試験体の内部を常圧のヘリウム雰囲気としたのち、該薄
物試験体の外周を真空ポンプにより該薄物試験体が変形
しない程度の微真空圧とし、該外周の雰囲気をヘリウム
リークディテクターへ導いて漏洩試験をするので、短時
間の排気で変形しやすい薄物試験体を変形することなく
漏洩試験でき、ガスの種類や濃度を変更することで高感
度の試験を行える効果があり、該試験体に直接流量調整
バルブを備えた気体導入管と真空ポンプに連なる排気管
とを設けて気密のフード内へ納め、該流量調整バルブで
気体導入管から該薄物試験体への気体流入量を調整しな
がら排気管により排気し、該排気管を流れる気体の一部
をヘリウムリークディテクターへ導いて該薄物試験体の
漏洩を試験することによっても該効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1、2の実施の形態の説明図
【図2】本発明の請求項3の実施の形態の説明図
【符号の説明】
1 チャンバー、2 気体導入管、3 排気管、4 流
量調整バルブ、6 真空ポンプ、8 ヘリウムリークデ
ィテクター、11 薄物試験体、12 フード、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄物試験体の内部を常圧のヘリウム雰囲気
    としたのち、該薄物試験体の外周を真空ポンプにより該
    薄物試験体が変形しない程度の微真空圧とし、該外周の
    雰囲気をヘリウムリークディテクターへ導いて該薄物試
    験体の漏洩を試験することを特徴とするヘリウムリーク
    ディテクターによる薄物試験体の漏洩試験方法。
  2. 【請求項2】内部を常圧のヘリウム雰囲気とした薄物試
    験体を、流量調整バルブを備えた気体導入管と真空ポン
    プに連なる排気管とを設けた気密のチャンバー内に納
    め、該薄物試験体が変形しない程度に該流量調整バルブ
    で気体導入管からの気体流入量を調整しながら排気管に
    より排気し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリ
    ークディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験す
    ることを特徴とするヘリウムリークディテクターによる
    薄物試験体の漏洩試験方法。
  3. 【請求項3】薄物試験体に、流量調整バルブを備えた気
    体導入管と真空ポンプに連なる排気管を設け、該薄物試
    験体を常圧のヘリウム雰囲気の気密のフード内に納め、
    該薄物試験体が変形しない程度に該流量調整バルブで気
    体導入管からの気体流入量を調整しながら排気管により
    排気し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリーク
    ディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験するこ
    とを特徴とするヘリウムリークディテクターによる薄物
    試験体の漏洩試験方法。
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