JPS5961738A - リ−クテスト装置 - Google Patents

リ−クテスト装置

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JPS5961738A
JPS5961738A JP17302682A JP17302682A JPS5961738A JP S5961738 A JPS5961738 A JP S5961738A JP 17302682 A JP17302682 A JP 17302682A JP 17302682 A JP17302682 A JP 17302682A JP S5961738 A JPS5961738 A JP S5961738A
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JP
Japan
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leak
gas
helium gas
pressure
valve
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JP17302682A
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English (en)
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Yoshioki Yokoyama
横山 佳興
Nobuo Kawakami
川上 伸男
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
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    • G01M3/229Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空チャンバ(室)内の被検体内にヘリウムガ
スを加圧封入し、この被検体から真空チャンバにリーク
(漏洩)するヘリウムガスの有無をリークデテクタによ
って検知することによって被検体のリークの有無を検査
するり−クチスト装置に関するものである。
従来よりこの種の装置によってリークテストを行なう場
合、被検体の容量の大小にもよるが、通常ヘリウムガス
の加圧封入は20〜30 kq/dの高圧によって行な
われる。これは大体において被検体にはリークがなく、
あるとしても小さく、シたがって一定の高圧による加圧
封入で一定の塑性変形を起させるようにしなければ小さ
いリーク(孔)の存在の:#無を正確に検査できないた
めである。
ところが被検体に大きなリーク(グロースリーク)が存
在する場合、この高圧でヘリウムガスをJ+n TE封
入すると、リークデテクタの検知器を破壊したり検知n
4 nlシを低下させる。したがって多頁の被検体を順
次検査する場合、その途中にグロースリークの被検体が
存在するとそれ以後の検査が不可能となる。
しかし他方グロースリークを目視検査などすることは非
能率であり、しかも精度も悪いなどの間p1を有してい
る。また、このグロースリークの場合ヘリウムガスが多
量に使用されて不鮭済であるばかりか、MU気系なりリ
ークデテクタへ流入したヘリウムガスの排出(クリーン
アップ)に時間を要するなどtR々の欠点を有している
本発明はこのような従来の問題を解決したり一りデスト
装置を提供せんとするものである。
本発明のリークテスト装置は、20〜30 kq/cA
の高圧ヘリウムガス封入によるリークテストの前段にグ
ロースリークチスト操作を行なうようにしたものである
。グロースリークテスト操作は次の2方式によって行な
われる。すなわち、第1の方式は2〜5に一程度の低圧
ヘリウムガス封入を高圧ガス封入前段に行なう機構を設
けたものであり1g2の方式はヘリウムガス以外の不活
性ガスたとえば窒素ガスを高圧で封入してその排気時間
からグロースリークの有無をチェックする機構を設けた
ものである。
以下図示実施例を説明する。まず、低圧ヘリウムガスと
高圧ヘリウムガスを順次2段で加圧封入する方式のリー
クテスト装置を第1図、第3図によって説明する。
第1図において、lは真空チャンバで、吸気管6、排気
管61からなる排気系を介して真空ポンプ3により内部
が排気される。2は被検体で、真空チャンバ1の内部に
置かれた試験時の状態が示されている。
被検体2は、導管5の上端口に接続された状即で置かれ
ており、試験に際してはその内方が排気されそして後述
のようにヘリウムガスが加圧封入される。すなわち、被
検体2の内部に接続された導管5には排気管5g を介
して真空ポンプ4が接続されており、その内方が排気さ
れるが、その後は後述するようにヘリウムガス8がその
内方に加圧封入される。
他方、真空チャンバ1に接続された吸気管6には導管6
2 を介してヘリウムガスを検知してリークを検査する
リークデテクタ7が接続されている。
なお、排気¥R’ 6+にはメインパルプMVが、導管
62にはテストパルプTVが、そして排気管51には吸
引パルプSVが、それぞれ介設されておりさらに導管5
に接続される供給11P52および導管6にはそれぞれ
クリーニング用リークパルプLv2、LV、が接続され
ている。
ヘリウム加圧封入にいたるまでの検査準備としては、ま
ず被検体2を真空チャンバ1内に置いた後、メインパル
プMVを開いて真空lンブ3により真空チャンバl内を
排気する。このときリークパルブLV電およびテストパ
ルプTVは閉めておく。
次に1メインバルブMVを閉じ被検体2の内部を真空ポ
ンプ4によって排気する。この場合、吸引バルブSVを
開き他のパルプは閉じておく。その後この吸引バルブS
Vを閉じる。真空チャンバ1内が10 torr程度に
なった状態で、つぎにテストパルプTVを開き真空ヂャ
ンバ〕内をリークーー4・ 77クタに接続する。
以上の作業でリークテストの準備が完了するとつぎにヘ
リウム供給パルプHVを開いてヘリウムガス8を被検体
2内に加圧封入しリークテストを行なうが、この点は後
述する。
IJ−クチストが完了すると、リークパルプLV2を開
いてヘリウムガス供給系および被検体2の排気系を低圧
にし1さらに吸引バルブSVを開にしてこれら系の管内
に流入しているヘリウムガスを排出しクリーンアップす
る。同時にテストバルブTVを閉めてリークパルプLV
1を開き真空チャンバ1を上昇させ被検体2を取り出す
。以上のリークテスト作業は従来とかわるところはない
本発明は上記のように、ヘリウムガス8を被検体2内に
加圧封入する方式に特徴があり、その加圧封入jP% 
tMはつぎのとおりである。
HVは前述のようにヘリウム供給バルブで、ヘリウムガ
ス供Mj W 52 に介設されており、ソレノイドS
 Lにより遠隔制御で自動的に開閉される。
このバルブHVより真空チャンバ1側の供給管52には
低圧(2〜5 kq/cA )用の圧力計M1 と高圧
(20〜30 hacd )用の圧力計M2がそれぞれ
接続管54.55を介して接続されている。
v、 、v2はぞれぞれの接続管54と55に介設され
た開閉弁で、ともにそれぞれソレノイド5lil、I2
によって遠隔制御により自動的に開閉駆動される。面圧
力計M、 、M2は接点イ1き圧力R1で、たとえば低
圧用圧力NtM1はヘリウムガスの圧力が5 ky/r
Jになったとき接点が作動して電気的信号を出力し、ま
た高圧用圧力II’ M2はヘリウムガスの圧力が30
 ky/c4になったとき接点が作」Iノシて電気的信
号を出力する形式のものである。
これらの信号はバルブ駆動制御回路りに入力され、後述
するようにヘリウムガス供給バルブHVおよび開閉弁V
IsV2の開閉が適宜駆動される。
本発明においてはまず低圧のヘリウムガス8が加圧封入
されて被検体2のグロースリークがチェックされ、もし
グロースリークがなければ1次は高圧のヘリウムガス8
が加圧封入され、正規のリークテストが行なわれるよう
に構成されている点に特徴があり、バルブ駆動制御回路
りがこの動作の進行を制御する。
以下、バルブEVおよび開閉弁vl 、V2とそのソレ
ノイドSL 5SL1、!11112を含む制御回路り
の構成および動作を第3図によってaFrJ′Jする。
第3図は制御回路りの回路構成と前記ソレノイドBXr
 5SL1、sr、+2さらには圧力計Ml、M2の関
係を示す。回路りにおいて電源10に並列にスイッチS
、〜816およびリレーR1〜R7が接続されてびs1
2〜81Bは常時は回路を接続しないで開としている常
開スイッチ(接点)、さらにスイッチ88〜+911は
常時は図示のとおり回路を接続すべく閉成している常閉
スイッチ(接点)である。
さらにスイッチS、とS4はリレーR1の動作により回
路を接続しスイッチS5とS6はリレーR2続するよう
に動作する。またリレーR4の動作によってスイッチS
、llが回路を開き、スイッチ812が回路を接続する
。同様に、リレーR5の動作によってスイッチ811が
回路を開きスイッチS15が回路を接続する。またスイ
ッチ814と815はそれぞれ圧力用M、、M2からの
信号によって動作する半導体スイッチ11.12によっ
てそれぞれ動作し回路を接続する。リレーR6が動作す
るとスイッチ・S8が回路を開き、リレーR7が動作す
るとスイッチS9が回路を開くように構成されている。
以上の構成において、まずグルースリークチストのため
に低圧のヘリウムガス8を加圧封入するJ+?作につい
て説明する。
最初に、操作スイッチS1 を押して回路を閉じる。す
るとリレーR1が動作してスイッチ!3δ、S4が動作
しリレーR1の閉回路が自己保持されてリレーR1の動
作が継続されるとともに、スイッチS4の動作でソレノ
イドSL1が動作し開閉弁v1が開かれる。同時にリレ
ーRA も動作してスイッチS7が回路を閉じソレノイ
ド8Lが動作してヘリウムガス供給バルブHVが開かれ
ヘリウムガス8が供給管52へ流入する。
ヘリウムガス8が直ちに被検体2に加圧封入されなおも
供給が続行されることによって、供給系は内圧が上昇を
はじめる。
内圧が5 &s+/dに達すると、圧力計M1の接点が
動作してその出力信号により半導体スイッチ11が動作
してスイッチSマ4が回路を閉じる。これによってリレ
ーR4が動作せしめられスイッチ810が回路を開くの
と同時にスイッチS12が回路を閉じる。
このスイッチS、。、812の動作によってソレノイド
SLの動作が停止されバルブHVが供給管路を閉止する
と同時に、リレーR6が動作してスイッチS8が回路を
開き、これによってリレーR1の動作が解かれスイッチ
S3、S4が回路を開いてソレノイドSL、がソレノイ
ドS、tIの動作停止につづいて停止し開閉弁v1が閉
動作する。
上記一連の作動によってすなわちバルブHVが開かれた
後閉じられるまでの一定時間中においてヘリウムガス8
が低圧(5切り以下)で被検体2に加圧封入されること
になる。この加圧封入で被検体2にグ四−スリークが存
在すれば、リークデテクタがこれを検知しチェックでき
る。
リークデテクタがリークを検知しない場合は、グ四−ス
リークが存在しないので、高圧(30にμ4程度)のヘ
リウムガスによるリークテストを開始する。
このテストに際しては11% ftfスイッヂS2 を
押し回路を閉じる。すると、リレーR2が動作してスイ
ッチs5 、Bitが回路を閉じリレーR2の閉回路が
自己保持される。また、ソレノイドB Tr 2が動イ
トして開閉弁v2が開き同時にリレーR,/が動作して
スイッチ S7が回路を閉じソレノイドB Lが動作し
てヘリウムガス供給バルブHVが開かれる。
したがって、ヘリウムガス8が供給管52に供給され被
検体2内にヘリウムガスが加圧封入される。そして封入
が続行されると内圧が上昇する。
内圧が高圧すなわち30 ky/dに達すると圧力If
 M 2の接点が動作しその出力信号によって半導体ス
イッチ12が動作しスイッチs15が回路を閉じリレー
 R5を動作させる。
リレーR5の作動によってスイッチS口が回路を開きス
イッチ815が回路を閉じるべく動作する。
そしてソレノイド8Lの動作が解かれバルブHVが閉じ
られてヘリウムガスの供給を断つと同時にリレーR7が
動作してスイッチs9が回路を開きリレーR2の動作が
停止される。
リレーR2の停止によりスイッチs5、S6が回路を開
き、ソレノイドSL2の動作を停止させ開閉弁v2が閉
じる。このような動作においてバルブ71vの開かれて
から閉じられるまでの時間において、被検体2には高圧
のヘリウムガスが加圧封入され、テス、トが行なわれる
。この加圧封入によってリークデテクタがヘリウムガス
を検知するとリークの存在が検知される。これは小さな
リークめテストである。
1ヅ」ニバルプ動(if制御回路りの動作について説明
したが、この場合は低圧ガスの加圧封入の場合にしろ高
圧ガスの加圧封入の場合にしろ、一定時間すなわら供給
系がそれぞれの設定圧力に達するまでの時間が経過する
とバルブMYや開閉弁v、 、v2が自動的に閉塞され
るようになっているが、本発明はこのような自動方式に
限定されるものではない。
たとえば、バルブMYおよび開閉弁v1、v2が手動操
作形の弁で圧力ffl’ Ml、M2を観察しながら開
閉することもできる。もちろん、図示実施例は自動的で
迅速にテストが行なわれ能率的で操fF性が良く精度良
好である。
本願第2の発明はグロースリークテストをヘリウムガス
以外の他の不活性ガスによって行なうリークテスト装置
に関する。このリークテスト装置の特徴は、高圧のヘリ
ウムガスによる正規のテスト前に、たとえば窒素ガスを
高圧で被検体に加圧封入1−その後真空チャンバ内を排
気するのに必要な時間からグロースリークの有無をチェ
ックするようにした点である。その41り成を第2図に
示すが第2図において第1図におけると同一の機能を有
する要素は同一符号で示す。これらの要素およびリーク
テストのための準備伶恭は第1図におけると同様であり
、詳細は省略する。
第2図において、9は窒素ガス源でヘリウムガス源8と
並置され、その供給管55がヘリウムガス管52に接続
−れている。MVはこの窒素ガスの供給を制御するバル
ブである。この開閉弁MVにはこの弁の開動作時間を測
定するタイマーTが連設されている。Mは真空ヂャンバ
1に付設された真空計、V3は開閉弁である。
以上の構成においてグロースリークをチェックする場合
は、バルブMVを開い°C窒素ガス9を被検体2に加圧
封入する。このときタイマーTは同時に時間を計測する
よう動作する。窒素ガス9は圧力計M5が30 ky/
d程度に設定されているから1高圧で被検体2内に加圧
封入されることになる。
この加圧封入は縛時に完了し、つぎにメインバルブMV
を開いて真空チャンバl内を排気する。この排気時間は
タイマーTによって設定された時間たとえば25秒行な
われる。この排気によって真空ヂャンバ1は所定の真空
度に達するよう設定されている。
ところが、被検体2にグロースリークが存在すると窒素
ガスの加圧封入の供給系も含めて被検体2内の空間も排
気することになって長時間を要ししたがって上記の排気
時間では真空チャンバ1内の真空度は所定の値(例えば
1Qtorr)に達しないことになる。この真空の値は
真空it Mにより目視wl察する。
リークがないか小さなリークの場合は大体において所定
時間の排気で所要の真空度が得られる。
このようにしてグロースリークの存在をチェック°す 
 る 。
>q 14ガスの代りに空気を封入することも可能でノ
、るが、空気が汚なく系内そして被検体内、真空チャン
バ内に湿気をもたらすと不都合であるのでi′l’?浄
か窒素ガスが良い。窒素ガスを高圧で加圧封入するのは
前述のように塑性変形を起させてIJ−クチストの精度
を高めるためであるが、窒素ガス封入は低圧でもよい。
また窒素ガスの封入開始と停止、さらには真空チャンバ
の内圧測定などを第3図に示すような制御回路を用いて
自動的に行なわせるようにしてもよい。
窒素ガスの封入開始と同時にタイマーを動作させる実施
例について説明したが、このタイマーはメインバルブの
開放により真空チャンバを排気しはじめてから計時する
ようにメインバルブに連設することもできる。
なお、第3図に示す制御回路は一実施例であって図示以
外の回路構成も可能である。さらに第1図、第2図に示
すリークテスト装置には通常各種バルブ、排気系、吸気
系そして供給系に他の機能が付加されているが、図示を
省略する。
第2の発明の装置において、グロースリークの存在の有
無のチェックを上記実施例では排気時間を設定してその
時の真空度から行なうようにしているが、排気時間を設
定せずに所定真空度に達するまでt!X気しその排気時
間の長短からチェックすて)方式も考えられる。たくこ
の場合もグロースリークがないIj!+作は排気時間が
相当長くなるので9時間を越えたときはグロースリーク
なしと判断し′C操住を中止するようにしてもよい。
本発明が提供するリーク・Σスト装置は、ヘリウムガス
を有効利用することができ操(H性および経済性がすぐ
れている。特に第1の発明は1グロースリークがイr在
する被検体のテストにおいてヘリウムの使用飛を少なく
でき、かつチェック後のヘリウムのクリーンアップを迅
速に行なうことができる。リークチストとしてはヘリウ
ムガスのみを準備するだけでよく装置の大形化にはなら
ない。
さらに第2の発明は、グロースリークが存在する被検体
に対してはヘリウムガスの使用が2Sつたく不要となり
清浄な窒素ガスなどの使用でクリーンアップも良好にな
りヘリウムガスの消費が少なくてきわめて経済的である
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の装置の構成を概略的に示す図、第
2図は第2の発明の装置の構成を概略的に示す図、第3
図はffr ]、図の装置の制御回路の一例を示す図で
ある。 l・・・真空チャンバ、  2・・・被検体、3.4・
・・真空ポンプ、 5・・・ンη老、5、・・・排気管
、+、)7.55・・・供給管、6・・・吸気管、61
  ・・・胡気竹、62 ・・・導管、      7
・・・リークデテクタ、8・・・ヘリウムガス、  9
會・・窒素ガス、MY・・・メインバルブ、 TV−・
・テストバルブ、sv・・・吸引バルブ、 HV・・・ヘリウムガス供給バルブ、 NV・・・窒素供給バルブ、 SL、 SL、、  5IJ2  φ・・ソレノイド、
■1、■2、v5  ・・・開閉弁、 M7、M2、M5 争・6圧力計、 M・・・真空fit、T・・・タイマー、81〜815
 ・Q・スイッチ、 R1−R1・・・リレー、 D・・・バルブ作動制御回路。 特許出願人 株式会社島津製作所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 tit J’<空ヂャンバ内の被検体内にヘリウムガス
    を加圧上1人して被検体からのヘリウムガスのリークの
    消無を検査する装置において、ヘリウムガスを2〜5 
    kgAの低「で被検体に加圧封入する手段と、ヘリウム
    ガスを20−30 kq/cdの高圧で被検体に加圧お
    1人する手段とを備え、低圧のヘリウムガス封入で被検
    体のグロースリークの有無を検査し、その後高圧のヘリ
    ウムガス封入で被検体のリークの右焦を検査するように
    したことを特徴とするり−ファストg;>liり。 (21貞qy+チーヤンバ内の被検体内にヘリウム、ガ
    スを加圧封入し゛C被検体からのヘリウムガスのリーク
    のYI餅を検査する装置において、ヘリウム以外の不活
    性ガスを所定のガス圧力で被検体に加圧封入する干lJ
    ′Iと、ヘリウムガスを20〜30 kφdの高圧で被
    検体に加圧封入する手段とを備え、前記不活性ガスの被
    検体への封入後、真空チャンバを排気する時間と真空度
    との関係から被検体のグロースリークの有無をヂエツク
    し、その後高圧のヘリウムガスを封入して被検体のリー
    クの有無を検査するようにしたことを特徴とするリーク
    テスト装置。
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