WO2005026683A1

WO2005026683A1 - リークテスタ

Info

Publication number: WO2005026683A1
Application number: PCT/JP2004/013025
Authority: WO
Inventors: Masanori Gocho
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2005-03-24
Also published as: CN1849505A; EP1666864A1; US7353692B2; JP2005091042A; KR100839279B1; AU2004272864B2; AU2004272864A1; US20060196250A1; KR20060069492A; EP1666864A4

Abstract

　安価、且つ、小型であり、自動的かつ高精度に被測定物のリーク判定を行う。リーク判定の測定動作は、加圧工程、バランス工程、測定工程、排気行程の順に行われる。加圧工程においては、被測定物（２）の容積データを自動推定する。この容積データの自動推定は、加圧の立ち上がりという過渡状態ではなく、加圧を一旦停止し、内視鏡（２）内とゲージ圧センサ（１７）を含んだ管路（１３）内の圧力が略一様になった後にゲージ圧センサ（１７）により圧力を測定することにより、内視鏡（２）をはじめとする被測定物の容積を推定する。そして、測定工程においては、この容積データと、ゲージ圧センサにより計測した一定時間における圧力低下値とを基に、予め設定しておいた特性の領域のどの部分に位置するかを判定し、リーク状態を判定する。ここで、ゲージ圧センサ（１７）からの出力は、必要に応じ増幅して観測される。

Description

リークテスタ

技術分野

[0001] 本発明は、気密性の物品、例えば内視鏡のリークを検知するリークテスタに関する背景技術

[0002] 例えば、内視鏡は再使用する医療機器であるため、洗浄及び消毒が欠かせない。

このとき、内視鏡にピンホールや接続部の緩みがあった場合、内視鏡の内部に水や消毒液などの液体が浸入し、光ファイバや CCDと、つた電気系の故障の原因となる虞がある。このため、このようなことを未然に防ぐために、内視鏡は、リークテストを行う必要がある。

[0003] 内視鏡のような気密性の被測定物に対するリークテスト方法としては、被測定物を水に浸け、内部に加圧空気を注入することにより発生する気泡を確認する方法が一般的である。しかしこの方法においては、人が見て判断するためリークテストを自動化できず、人手が絶えず必要になる。

[0004] そこで、被測定物のリークを自動的に検出するには、被測定物の内部を加圧して締め切り、内部の圧力変化を検知してリークの有無を判断する方法が一般的である。そして、高精度に自動測定する方法として、特開平 4 221733号公報や、特許第 318 6438号公報においては、差圧センサを用いて被測定物内の気体の圧力と加圧ガス源から供給された加圧気体の圧力との圧力差を検出することによりリークの有無を判定する技術が開示されている。また、より簡便なリークテスト方法として、特開平 5— 22 0110号公報においては、内視鏡の内部圧力をゲージ圧センサにより検知する方法が開示されている。

[0005] し力しながら、上述の特許文献 1及び 2に開示されるような差圧センサを用いる方式は、センサが高価であることに加え、複雑な配管構造が必要であり、また複雑な補正処理も必要であり、総じてシステムが複雑になってしまうという課題がある。

[0006] また、上述の特許文献 3に開示されるようなゲージ圧センサを用いる方法は、加圧した圧力以上のフルスケールを有する圧力センサが必要であり、リークによる圧力変化が微小な場合は精度を確保するために長時間の測定が必要となるという問題がある。

[0007] 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安価、且つ、小型であり、自動的かつ高精度に被測定物のリーク判定を行うことが可能なリークテスタを提供することを目的とする。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0008] 本発明のリークテスタは、被測定物内を気体を導入することにより加圧する加圧手段と、上記被測定物内の圧力を測定する圧力検出手段と、上記加圧手段を用いて一定時間又は一定量の気体を上記被測定物内に供給して加圧を停止し、該加圧停止時に検出した圧力から上記被測定物の容積を推定する容積推定手段と、上記容積推定手段により上記被測定物の容積を推定した後、予め設定した時間経過後の上記被測定物内の圧力を上記圧力検出手段により検出し、上記被測定物の容積と上記予め設定した時間経過後の上記被測定物内の圧力とに基づき上記被測定物のリーク状態を判定するリーク判定手段とを備えている。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は、リークテスタの基本的な構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、全体を通じてのエアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。

[図 3]図 3は、内視鏡加圧時の圧力センサ出力の遷移図である。

[図 4]図 4は、リークテスタ側のリークが無視できる場合の容積測定時におけるェアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。

[図 5]図 5は、容積測定時における圧力センサ出力の遷移図である。

[図 6]図 6は、リークテスタ側のリークが無視できない場合の容積測定時におけるエアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。

[図 7]図 7は、エアポンプの概略構成図である。

[図 8]図 8は、リークのない内視鏡の加圧時間の違いに応じた圧力推移の説明図である。

[図 9]図 9は、一般的なゲージ圧センサの入出力特性の説明図である。

[図 10]図 10は、信号増幅回路の概念図である。

[図 11]図 11は、信号を増幅する領域における信号増幅方法の説明図である。

[図 12]図 12は、図 10における VIと R1及び R2の決め方を示す図である。

[図 13]図 13は、リーク有無を判定する領域の一例の説明図である。

[図 14]図 14は、図 13とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。

[図 15]図 15は、図 13、図 14とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。

[図 16]図 16は、図 13、図 14、図 15とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。

[図 17]図 17は、図 13、図 14、図 15、図 16とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。

[図 18]図 18は、内視鏡用リークテスタの外観図である。

[図 19]図 19は、図 18の全体ブロック図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

[0011] 図 1一図 18は本発明の実施の一形態を示す。図 1は、リークテスタの基本的な構成を示すブロック図である。図 2は、全体を通じてのエアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。図 3は、内視鏡加圧時の圧力センサ出力の遷移図である。図 4は、リークテスタ側のリークが無視できる場合の容積測定時におけるエアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。図 5は、容積測定時における圧力センサ出力の遷移図である。図 6は、リークテスタ側のリークが無視できない場合の容積測定時におけるエアポンプと開閉弁の動作を説明するタイムチャートである。図 7 は、エアポンプの概略構成図である。図 8は、リークのない内視鏡の加圧時間の違いに応じた圧力推移の説明図である。図 9は、一般的なゲージ圧センサの入出力特性の説明図である。図 10は、信号増幅回路の概念図である。図 11は、信号を増幅する領域における信号増幅方法の説明図である。図 12は、図 10における VIと R1及び R 2の決め方を示す図である。図 13は、リーク有無を判定する領域の一例の説明図である。図 14は、図 13とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。図 15は、図 13、図 14とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。図 16は、図 13、図 14、図 15とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。図 17は、図 13、図 14、図 15、図 16とは異なるリーク有無を判定する領域の一例の説明図である。図 18は、内視鏡用リークテスタの外観図である。図 19は、図 1 8の全体ブロック図である。

[0012] まず、リークテスタ全体の基本的な構成について図 1を参照しつつ説明する。図 1において、符号 1はリークテスタを示し、このリークテスタ 1は、エアポンプ 11と、配管 12 、 13と、開閉弁 14、 15と、リリーフ弁 16と、ゲージ圧センサ 17と、制御部 20を有して主要に構成されている。

[0013] エアポンプ 11は、例えばダイアフラム型のエアポンプであり、加圧手段としてのものであり、配管 12を介して開閉弁 15に接続されている。更に、この開閉弁 15には、配管 13が接続されている。

[0014] 配管 12には、一方が大気に開放している開閉弁 14とリリーフ弁 16が接続されている。また、配管 13には、被測定物としての内視鏡 2が接続されており、更に、この内視鏡 2内の圧力を測定する圧力検出手段としてのゲージ圧センサ 17が接続されている

[0015] このような構成において、制御部 20は、容積推定手段及びリーク判定手段としての機能を有し、図 2に示したタイムチャートに従いエアポンプ 11、開閉弁 14、 15を制御する。

[0016] 以下、図 2のタイムチャートに沿って動作を説明する。

[0017] リーク判定の測定動作が開始されると、まず、被測定物である内視鏡 2内部を加圧する工程が始まる。この加圧工程においては、制御部 20が開閉弁 15を開け、開閉弁 14を閉め、エアポンプ 11を駆動する。加圧圧力は、リリーフ弁 16によって決められた一定圧力まで上昇する。そして、このリリーフ弁 16により決められる圧力まで内視鏡 2の内部を加圧したら、制御部 20は、開閉弁 15を閉めてバランス工程に移行する [0018] ノランス工程は、内視鏡 2の内部および配管 13内の圧力分布が一様になるまでの時間を稼ぐことを目的とする工程である。このバランス工程においては、エアポンプ 1 1と開閉弁 14の動作状態は任意で良いが、エアポンプ 11は停止状態にするのが好ましい。そして、ノランス工程終了後、測定工程に移行する。尚、ノランス工程力ら測定工程への移行時は開閉弁の状態に変化はない。

[0019] 測定工程においては、制御部 20は、ゲージ圧センサ 17の出力値をモニタリングする。このモニタリングの詳細については後述する。測定工程終了後、内視鏡 2内部のエアを抜く排気工程へと移行する。

[0020] 排気行程においては、制御部 20は、開閉弁 14、 15を開け、エアポンプ 11を停止状態にして内視鏡 2の内部の加圧エアを大気へと排出する。この排気工程終了により測定動作が終了する。

[0021] 尚、この排気工程であるが、配管 13と内視鏡 2の接続に逆止弁機構などがなぐ接続を外すと内視鏡 2の内部及びリークテスタ 1の管路 13内部が大気に開放される場合、この部分の接続を外すことにより排気工程の代りとしてもよい。その場合、図 1の構成から排気用の開閉弁 14を無くすことができる。この場合、非測定動作時 (スタンバイ時、電源 OFF時含む）には開閉弁 15は開いているようにする。

[0022] 次に、通常、上述の加圧工程にて実行される内視鏡 2内部の容積測定について説明する。

内視鏡に限らず、密閉容器カゝら一定量 (単位: ml/min)のリークがある場合、容器内の圧力変化（一定時間あたり）は容器の容積によって異なる。容積が小さければ一定時間当たりの圧力低下が大きくなる。本出願の 1つの目的は内視鏡の故障防止であるため、一定の大きさの孔、つまり一定量以上のリークを検出することにより、より高精度のリークテスタを実現できる。

[0023] ここで、被測定物が単純な容器であれば、圧力の立ち上がり方により容積を推測することはできる力内視鏡は長細ぐ且つ、内部に様々な部品が配設されている複雑な装置である。また、内視鏡の内部を加圧するための接続口は、内視鏡の末端にある構成となっている。このため、図 1に示したリークテスタ 1の構成は、長細ぐ且つ、空気にとって抵抗のある管路の末端に圧力センサと加圧ポンプ等を接続した形となる。

[0024] 従って、図 1の構成にて内視鏡 2を接続した場合、ゲージ圧センサ 17の出力は、例えば図 3に示すように、非リニアとなる。この内視鏡 2特有の現象は、ゲージ圧センサ 17によりみた圧力の立ち上がり方力も容積を推測するのを複雑なものにしている。そこで、加圧の立ち上がりという過渡状態ではなぐ加圧を一旦停止し、内視鏡 2内とゲージ圧センサ 17を含んだ管路 13内の圧力が略一様になった後にゲージ圧センサ 1 7をもって圧力を測定することにより、内視鏡 2をはじめとする、被測定物の容積を推定するようにしている。

[0025] まず、配管 12及びエアポンプ 11、リリーフ弁 16、開閉弁 14からのリークが無視できる場合、制御部 20は、図 4に示すような動作を実施する。すなわち、加圧開始後、 T Aの時間加圧し、その後エアポンプ 11を TBの時間停止する。その時のゲージ圧センサ 17の出力は、図 5に示すように遷移する。時間 TBの間において圧力がほぼ一定になった時の値を内視鏡 2の容積データとして記憶し、 TBの時間経過後は、再度エアポンプ 11を駆動させ加圧を再開する。

[0026] 逆に、配管 12及びエアポンプ 11、リリーフ弁 16、開閉弁 14からのリークが無視できない場合、制御部 20は、開閉弁 15を閉じることにより測定を実現させる。この場合、制御部 20は、図 6のような動作を実施する。すなわち、 TAの時間加圧後、開閉弁 15 を TBの時間だけ閉じる。この TBの時間は、エアポンプ 11及び開閉弁 14の動作状況は任意で良い。そして、 TBの時間経過後は、開閉弁 15を開けて加圧を再開させる。

[0027] ここで、上述の TA及び TBの時間について説明する。

TAの時間は、内視鏡 2内に入れたエアの量が一定になる条件を満たす時間であれば、どのような時間でもよい。最も簡単なのは、一定時間とすることである。但し、ェァポンプ 11やシステムの特性、つまりエアポンプ 11のモータ劣化、電源電圧の変動、などを考慮すると、ポンプヘッド回転数が一定回転数になった場合としてもよい。

[0028] ここで、エアポンプ 11がダイアフラム型の場合は、ダイアフラムポンプヘッドのピストンが何往復したかによつてポンプが吸引した大気の量、つまりポンプ力送り出されたエアの量が決まる。従って、ポンプヘッドを駆動するモータの回転をカウントし、一定回転したら加圧を停止させる。例えば、図 7に示すように、エアポンプ 11は、ポンプヘッド 31を駆動するモータ 32にパルスジェネレータ 33を取り付けて構成する。そして、制御部 20は、加圧開始力もパルスジェネレータ 33の出力パルスをカウントし、このカウント値が一定値になった際にエアポンプ 11を停止させるようにする。

[0029] また、 TBの時間は、一定時間でよい。内視鏡 2の種類、つまり、大きさや長さにより時間が変るが、実験力もすると容積の大きい内視鏡 2であっても 1. 5— 2秒程度停止させれば測定結果に影響が出ない程度に圧力が安定することが判明している。この時間の間に、制御部 20は、ゲージ圧センサ 17の出力を読み込み、これを被測定物とする内視鏡 2の容積データとして記憶するのである。

[0030] 次に、加圧工程における加圧時間に関して説明する。上述したように、内視鏡 2は、長細ぐ内部に空気抵抗があるため、ゲージ圧センサ 17からみてリリーフ弁 16による圧力に達して直ぐに加圧を止めると、リークのない内視鏡 2であっても、内部の圧力が一定になろうとするための圧力低下が生じる。これにより測定中の圧力低下力リークによる圧力低下なの力、加圧不十分によるもの力、判断できないため、この現象は、避けなければならない現象である。

[0031] より判り易くしたの力図 8のリークのない内視鏡の加圧時間の違いに応じた圧力推移の説明図であり、 A点において止めるより B点、 B点において止めるより C点までカロ圧すると、内視鏡 2内部の隅々まで一様に加圧されるため、上述の現象を原因とする圧力低下が起き難くなる。

[0032] 実験により、エアポンプ 11の能力にも依存する力ロック圧 lkg/cm²、 0. 4kg/ cm² の圧力時の送気量が 1. 4L/minの DCモータ駆動ダイアフラムポンプを用いた時、 0 . 2-0. 5kg/cm²の設定圧力の場合、 40秒一 90秒でリーク測定にほぼ影響しない程度になることが判明して、る。

[0033] 次に、モニタリングの回路について述べる。

ゲージ圧方式にした場合、圧力低下によるセンサ出力変化が小さくなる。従って、センシング回路の電源電圧変動やセンサのオフセット誤差や温度特性等の影響が無視できなくなってくる。一般的にピエゾ式圧力センサの場合、図 9に示すような特性となるが、これが上下左右に移動することがあっても、その傾き自体は安定している（一般的に ± 1%程度)ものが多い。従って、バランス工程中の任意の時間力、測定開始時のゲージ圧出力値を初期値とし、そこから単位時間の変化量のみにより圧力低下値を判定するようにすれば、傾きが安定しているので、上下方向のオフセットの影響を無視することができる。

[0034] また、制御部 20では、センサ出力を ADコンバータによりデジタル変換する構成が一般的だが、この ADコンバータの基準電圧 Vref〖こセンサの電源を入力することにより、電圧変動によりセンサ出力が変動しても、 ADコンバータの基準電圧も同時に変化するため、得られるデジタル値が安定するので、電圧変動を無視することが可能となる。

[0035] 尚、 ADコンバータを利用し、この ADコンバータにゲージ圧センサ 17の出力を直接入力して圧力値を検出するのが一般的な方法である。但し、 ADコンバータの分解能が低いと、微小な圧力変化をデジタル変換時の変換誤差のため、検出精度が低下する場合がある。従って、高分解能のもの（12bit以上）を用いる力、又は、図 10に示すような回路構成において 8— lObitといった低分解能の ADコンバータを使えばよい。

[0036] ここで、図 10を用いてゲージ圧センサ 17の信号増幅回路について簡単に説明する。上述のように、 ADコンバータ 42の基準電圧 Vrefには、ゲージ圧センサ 17の電源 Vccが入力され、電源変動分が無視できるように接続されている。また、ゲージ圧センサ 17の出力（電圧出力タイプ）を、 OPアンプ 41を中心とするアンプ回路によってァナログ信号処理し、その出力を ADコンバータ 42に入力するように構成されている。

[0037] OPアンプ 41を中心としたアンプ回路は非常に簡単な構成になっており、下式により表されるような信号変換を行う。

Vout= (R2 · (Vin-Vl) ) /Rl

ここで、 Vinはゲージ圧センサ 17の出力、 Voutはアンプ回路の出力、 VIはトリマにより調整かつ固定可能な基準電圧であり、それぞれの単位はボルト (V)である。

[0038] 上式からもわかるように、電圧が j8倍になったとき、 Vinと VIが共に /3倍になるため、 Voutも変動前に対し |8倍になる。これにより VIも含めて電源電圧変動を無視できる構成になっている。 [0039] 図 10の回路において行なうことの概念図が図 11となる。すなわち、内視鏡 2内は、通常加圧によりリリーフ弁 16の圧力まで加圧され、開閉弁 15の締切後、リークがあればそこ力も圧力が低下する。この圧力の低下分を拡大して ADコンバータに入力すれば、前述したデジタル変換時の誤差を吸収できる。そこで、図 11に示すように、測定したい圧力領域のみを ADコンバータのフルスケールをもって変換するようにする。

[0040] 尚、リークの有無を判定する基準値が別途決まっている訳だが、この基準リーク時の圧力低下分に対し、上下方向にマージンを考慮した領域 (左の図における太線領域）を拡大して ADコンバータに入力するようにすればょ、。

[0041] より判り易くする為に、図 12を用いて図 10における VIと R1及び R2の決め方を述べる。

[0042] まず、加圧圧力が、例えば 0. 4kg/cm²であった場合、圧力低下とマージンをみて図 12中の j8値を 0. 3kg/cm²にし、また、加圧の誤差とマージンから、同図の γ値を 0 . 45kg/cm²にした例を考える。この場合、 α値は、すぐにわ力るので = γ— j8 )、 aにおけるセンサ出力変動値 α，を算出する。次に、， .R2) ZRl =Vcc (ADコンバータ基準電圧）となるように Rl、 R2を算出する。

[0043] 次に、 VIであるが、トリマを使わずに、 j8 =0. 3kg/cm²なのでセンサ出力（V)を逆算し、その値に合わせこめばよい。また、トリマを使って電圧測定をしながらその値としてもよいし、実際にセンサに 0. 3kg/cm²の圧力を印加しながら、 Vl =Vinとなるようにトリマを調整する方法であってもよ、。

[0044] この例の場合、 0. 5kg/cm²フルスケールのゲージ圧センサであった場合、フルスケールの 30%に相当する領域を ADコンバータのフルスケール変換することになるので、用いている ADコンバータに約 3. 3bit加算した分解能を持つ ADコンバータを用いたのと同じ効果が得られる。

[0045] アンプ付ゲージ圧センサの出力は 0— Vccではなぐ上下にオフセット（大体 0. 5V) を設けることが多いので、このケースの場合、更に分解能を向上する効果がある。この場合およそである力 8bitADコンバータを 12bit相当に変換することができる。

[0046] 次にリーク有無の判定方法につ!、て述べる。

リーク量は孔の大きさに依存するので、一定のリーク量を判定基準とするのがよい。漏れ (ml/min)が一定の時、圧力変化は単純に lZV (V:容積）に比例する。また、前述の容積測定によるデータであるが、圧力上昇値を容積データとすると、 1/V (V: 容積）に比例する。従って、容積測定データとリークによる圧力低下データの関係は、比例関係となる。

[0047] これらは、加圧による温度上昇などを無視した場合の、簡単な計算から得られる関係であるが、実際の内視鏡であっても図 13のような特性が得られる事が判った。そこで、図 13に示すように、この特性を示すラインより上の領域の場合にはリーク有りと判定し、下の領域の場合にリーク無しと判定する。

[0048] また、内視鏡に特有なものとして、リークの無い内視鏡を測定したところ、図 14のリーク無し領域の部分に、容積データに対する一定時間における圧力低下値が分布することが判った。

[0049] そこで、より検出精度を上げる為に、且つ容積データが小さい (つまり容積の大きい )内視鏡において誤検知しないように、図 14の実線を判定基準としてもよい。図 13及び図 14の設定の例を述べれば、 1一 lOml/minを基準リーク量とし、容積 400— 800 mlの場合を、図 14中の Vol点とするのがよい。この際、加圧圧力は、 0. 2-0. 5 kg/cm²の範囲とする。

[0050] 勿論リーク有無の判定基準を、例えば 10mlなどにした場合、図 15のように一定の圧力低下を判断基準とすることもできる。

[0051] また、リークの有無だけでなぐ判定が難しい領域として、図 16中に示すように、不確定領域を設けてもよい。この図 16の場合、例えばリーク有り領域 Z不確定領域の判定基準を 4ml/min、不確定領域 Zリーク無し領域の判定基準が 2ml/minと設定する。

[0052] また、図 14のような判定マップに不確定領域を設定したい場合は、例えば図 17のように不確定領域を設定すればよい。すなわち、不確定領域は、容積データが比較的大きめの場合のリーク無し領域の上部とリーク有り領域の間に設定すればよい。

[0053] ここで、判定結果が不確定領域となった場合、ユーザーに従来通りの目視による水没気泡方式によるリークチェックを行ってもらうようにするのがよい。リークの検出精度において、この方式の方が精度が高いためである。 [0054] 以下に、これまで述べてきた機能を有する内視鏡用の自動リークテスタについて、具体的に説明する。

[0055] 図 18は、内視鏡用リークテスタの外観図である。本体 51には、電源スィッチ 52と、ストップスィッチ 53と、スタートスィッチ 54と、送気スィッチ 55と、表示部 56と、スコープ接続コネクタ 57とが設けられて、る。

[0056] この内視鏡用リークテスタは、図 19に示すように、前述の図 1に示す構成が基本となって主要に構成されている。尚、図 19中、符号 58はエアフィルタであり、防塵対策を目的としてエアポンプ 11の吐出口下流に配設されて、る。

[0057] また、制御部 20には、前述した図 10を基本としたゲージ圧センサ 17 アンプ回路

ADコンバータ 42からなる回路 (すなわち、圧力検出手段の一部）が内蔵されている

[0058] 更に、図 10の回路に加え、ゲージ圧センサ 17の出力は、 ADコンバータ 42の別の入力ポートに直接入力される。このように構成することにより、一つのゲージ圧センサ 17にて容積計測とリークによる圧力低下の両方を検出することができるようになっている。

[0059] ADコンバータ 42は、制御部 20内にあるコントロール部 58に接続されている。また、制御部 20には、表示部 56と、各スィッチ 52— 55が接続されている。更に、スコープ接続コネクタ 57には、内視鏡 2の内部空間に接続された漏検コネクタ 101が接続される。

[0060] また、送気スィッチ 55は、判定結果カ^ーク有りの場合や不確定の場合に、通常行われている水没させて気泡を目視により確認する方式のリークテストを実施する為に設けられている。この時、加圧圧力は、リリーフ弁 16において決められた圧力でもよく、それ以下にしたい場合は、ゲージ圧センサ 17の出力を ADコンバータ 42の CHOにぉ、て読み取り、任意の圧力になるようにエアポンプ 11のポンプヘッド 31を駆動するモータ 32を動作させるようにしてもよい。これによりリークの再確認ができ、また、内視鏡 2以外において、気泡目視確認によるリークチェックを行う被測定物にも本リークテスタを用いることが可能となる。

[0061] 内視鏡用リークテスタの動作は以下のようになる。各開閉弁 14, 15やエアポンプ 1 1の動作は前述した通りである。

[0062] 1)加圧工程

加圧後、前述した容積の計測を行う。このときはゲージ圧センサ 17の出力を ADコンバータ 42の CHOにて取り込む。ここで、加圧ができていない場合は、内視鏡 2に大きなリークが有る力、又は、リークテスタ内部の故障 (配管の外れ、ポンプ動作せず等 )が考えられるので、動作を停止させて警告表示を行う。

[0063] そして、所定時間内にリリーフ弁 16にて決められる所定圧力内に達しても加圧を暫く続け、例えば加圧開始カゝら 40— 90秒経過後に次の工程に移行する。尚、この加圧工程にお!、て、前述した如く内視鏡 2の容積データを求めておく。

[0064] 2)バランス工程

内視鏡 2内部の圧力が一様になるまで所定の時間待機する。尚、ここでも内視鏡 2 内の圧力を監視し、比較的大きめなリークによる急激な圧力低下が有る力否かを確認する。この確認には、ゲージ圧センサ 17の出力をそのまま入力した CHOとアンプ回路を介した CH1の何れか、又は、双方の値を監視して行う。

[0065] そして、急激な圧力低下がある場合は、リーク有りと判断して排気工程に移行し、その後、動作を停止させて結果の表示を行う。

[0066] 3)測定工程

まず、測定工程においては、アンプ回路を介したゲージ圧センサ 17の出力データ CH1を監視する。内視鏡 2内の圧力変化もリニアに変化しないので、一定時間測定し、その平均値力も圧力低下値を求める。この結果と加圧工程において求めた容積データから前述した判定基準にて結果を判定する。このリーク判定の測定後は、次工程に移行する。

[0067] 尚、同時に単位時間毎の圧力低下値であっても判定基準を設けるのが好ましい。

判り易く説明すると、ノランス工程におけるリーク有無の判断基準は、比較的大きな孔を検出することであり、一方、この測定工程における所定時間後の判定基準は、小さい孔を検出することである。従って、比較的大きい孔カも小さい孔までの間の孔 (便宜上中位の孔とする)も、より早く判定することが可能である。すなわち、中位の孔を判定する場合の単位時間あたりの圧力低下値を予め決めておく。具体的には小さい孔の基準値力単位時間あたりの圧力低下値を求め、それに任意の数を加算したものを中くらいの孔の判定基準（単位時間あたり）とするのが簡単な方法である。この単位時間あたりの圧力低下基準値より大きな低下があった場合、その段階においてリーク有りと判断し、次の工程に移行する。

[0068] 4)排気工程

所定時間排気した後、スタンバイ状態に戻る。

[0069] 尚、本発案においては、その機能を有するものであれば、エアポンプ 11、開閉弁 1

4, 15、リリーフ弁 16、ゲージ圧センサ 17、その他等は、図示したものなどに限定されるものではない。

[0070] このようなものであると、容易にリークテストが行えるようになると共に、従来品に比較して、別途流量計を設ける必要がなくなる結果、小型化及び低コストィ匕を実現できるようになる。

Claims

請求の範囲

[1] 被測定物内を気体を導入することにより加圧する加圧手段と、

上記被測定物内の圧力を測定する圧力検出手段と、

上記加圧手段を用いて一定時間又は一定量の気体を上記被測定物内に供給して加圧を停止し、該加圧停止時に検出した圧力から上記被測定物の容積を推定する容積推定手段と、

上記容積推定手段により上記被測定物の容積を推定した後、予め設定した時間経過後の上記被測定物内の圧力を上記圧力検出手段により検出し、上記被測定物の容積と上記予め設定した時間経過後の上記被測定物内の圧力とに基づき上記被測定物のリーク状態を判定するリーク判定手段と、

を備えたことを特徴とするリークテスタ。

[2] 上記圧力検出手段は、検出した圧力に対応する信号の一部を増幅する信号増幅回路を有し、該増幅した信号を用いて上記被測定物内の圧力を測定することを特徴とする請求項 1記載のリークテスタ。

[3] 内視鏡を所定の圧力まで加圧し、被測定物内の圧力の変化により前記内視鏡内の気体の漏れを検出するリークテスタにおいて、

前記内視鏡を加圧する加圧手段と、

前記内視鏡内の圧力を測定する圧力検出手段と、

前記加圧手段を用いて一定時間または一定量のエアを前記内視鏡に供給したのち加圧を停止して所定時間後の内視鏡内圧力を前記圧力検出手段にて検出する機能と、

を備えたことを特徴とするリークテスタ。

[4] 前記加圧手段がダイァフラムなどのエアポンプであることを特徴とする請求項 3記載のリークテスタ。

[5] 前記エアポンプのポンプヘッド回転数を検出する手段を有し、検出された回転数が設定された回数となることにより前記一定量のエアの供給がなされたと判断することを特徴とする請求項 3または請求項 4記載のリークテスタ。

[6] 前記圧力検出手段は、前記加圧停止時に検出した圧力値から内視鏡の容積を算出する手段を有することを特徴とする請求項 3記載のリークテスタ。

[7] 内視鏡を所定の圧力まで加圧し、被測定物内の圧力の変化により前記内視鏡内の気体の漏れを検出するリークテスタにおいて、

前記内視鏡を加圧する加圧手段と、

前記内視鏡内の圧力を測定する圧力検出手段と、

前記圧力検出手段の信号の一部を増幅するアンプ回路とを有し、

前記アンプ回路の出力力前記気体の漏れによる圧力低下を測定することを特徴とするリークテスタ。

[8] 前記圧力検出手段がゲージ圧センサであることを特徴とする請求項 7記載のリークテスタ。

[9] 上記アンプ回路は、前記ゲージ圧センサに所定の圧力を印加したときに任意の電圧となり、別の所定の圧力に印カロしたときの出力が別の任意の電圧になることを特徴とする請求項 8記載のリークテスタ。

[10] 前記アンプ回路の出力を ADコンバータにてデジタル変換し、前記 ADコンバータのリファレンス電圧を前記ゲージ圧センサ及び前記アンプ回路を駆動する電源とすることを特徴とする請求項 8または請求項 9記載のリークテスタ。

[11] 上記請求項 3から請求項 6の何れか一つに記載のゲージ圧センサと上記請求項 8 力も請求項 10の何れか一つに記載のゲージ圧センサを同一としたことを特徴とする請求項 8から請求項 10の何れか一つに記載のリークテスタ。

[12] 加圧圧力を 0. 2-0. 5kg/cm²としたときに、前記加圧手段による加圧時間を 40—

90秒としたことを特徴とする請求項 3から請求項 11の何れか一つに記載のリークテスタ。

[13] 0. 2-0. 5kg/cm²の加圧圧力範囲において、リーク孔より漏れるエアの量が 1一 1 Oml/minの範囲をリーク有無の判定基準とする請求項 3から請求項 11の何れか一つに記載のリークテスタ。

[14] 前記内視鏡の容積を算出する手段により、読み込んだ圧力上昇が内視鏡を接続した時の範囲外の値の場合に、警告動作することを特徴とする請求項 6記載のリークテスタ。

[15] 前記加圧手段による加圧が終了し、前記内視鏡内を密閉にして内視鏡内の圧力がー様になるのを待つバランス工程にぉヽて、所定値以上の圧力低下があった場合に、リーク有りと判定することを特徴とする請求項 3から請求項 11の何れか一つに記載のリークテスタ。

[16] 前記バランス工程が終了し、前記内視鏡のリークを測定する測定工程において、所定時間の圧力低下値からリーク有無の判定をすると共に、単位時間当たりの圧力低下値が所定値以上になった場合にはその時点においてリーク有りと判定することを特徴とする請求項 15記載のリークテスタ。