WO2014133184A1 - 多孔質膜の欠陥検出方法および欠陥検査装置 - Google Patents

多孔質膜の欠陥検出方法および欠陥検査装置 Download PDF

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WO2014133184A1
WO2014133184A1 PCT/JP2014/055295 JP2014055295W WO2014133184A1 WO 2014133184 A1 WO2014133184 A1 WO 2014133184A1 JP 2014055295 W JP2014055295 W JP 2014055295W WO 2014133184 A1 WO2014133184 A1 WO 2014133184A1
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WO
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signal
determination
fiber membrane
signal strength
hollow fiber
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PCT/JP2014/055295
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English (en)
French (fr)
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康太郎 平岡
隅 敏則
藤木 浩之
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三菱レイヨン株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/102Detection of leaks in membranes
    • 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
    • G01M3/06Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by observing bubbles in a liquid pool

Definitions

  • the present invention relates to a defect detection method and a defect inspection apparatus for detecting defects in a porous membrane, particularly a porous hollow fiber membrane.
  • the container having a high hermeticity containing liquid and the traveling of the porous hollow fiber membrane so as to pass through the liquid contained in the container are regulated. Regulating means, pressure reducing means for reducing the pressure inside the container by exhausting air from the gas phase of the container, and bubble detecting means for detecting bubbles sucked into the liquid from defects in the porous hollow fiber membrane, Known defect inspection apparatuses are known.
  • the gas-phase pressure is reduced by exhausting the gas-phase air in a highly airtight container containing a liquid.
  • the pressure of the liquid in the container decreases, so if there is a defect in the hollow fiber membrane, the air in the hollow part of the porous hollow fiber membrane running in the liquid is sucked into the liquid from the defect. Bubbles are generated.
  • bubbles generated from defects in the porous hollow fiber membrane defects in the porous hollow fiber membrane can be indirectly detected.
  • noise signals derived from elements other than defects in the porous hollow fiber membrane such as foreign matters mixed in the liquid contained in the container, bubbles generated from dissolved gas in the liquid, and microbubbles generated by water flow in the container are generated.
  • noise signals due to these factors is erroneously determined as a signal due to a defect in the porous hollow fiber membrane. Such false detection adversely affects the production efficiency of the product.
  • the present invention accurately discriminates signals derived from defects in the porous membrane from the detection signals, and can accurately detect defects in the porous membrane, particularly the porous hollow fiber membrane. It aims to provide a processing method.
  • the present invention branches from a container in which a liquid is stored, a hollow fiber membrane running channel that allows a porous hollow fiber membrane to pass continuously, and the hollow fiber membrane running channel.
  • a flow path member in which a branch flow path leading to one wall surface is formed so as to penetrate the inside, and openings at both ends of the hollow fiber membrane running flow path are disposed in the liquid, and the flow path is filled with the liquid
  • a regulating means for regulating the travel of the porous hollow fiber membrane so as to pass through the liquid in the hollow fiber membrane running channel of the channel member, and the hollow fiber membrane running channel of the channel member The liquid is sucked through the branch flow path, the liquid suction means for lowering the pressure of the liquid in the hollow fiber membrane travel flow path, the light emitting part for injecting the inspection light into the liquid, and the liquid passed through the liquid.
  • a light receiving portion for receiving inspection light, and the liquid from a defect of the porous hollow fiber membrane A bubble detection means for detecting bubbles sucked into the porous hollow fiber membrane defect inspection apparatus, comprising: a measurement step of measuring a signal from the light receiving unit at a predetermined sampling period; A separation step of separating the measured signal into a signal part derived from bubbles from a defect and a noise signal part; an output step of outputting the signal part derived from bubbles as a defect inspection result of the porous hollow fiber membrane; It is characterized by having.
  • the separation step binarizes the measured signal into a signal composed of a signal intensity 1 and a signal intensity 0 using a predetermined threshold value, and the binarization step.
  • the signal binarized by the binarization step changes from the signal strength 1 to the signal strength 0, the signal strength 0 again from the signal strength 1 within the predetermined validity / invalidity determination time from when the signal strength 1 changes to the signal strength 0.
  • the inspection result is a defect of the porous film. Is output.
  • the second determination step it is preferable that when it is determined that the time in which the signal strength is 1 before the signal strength is changed to 0 in the second determination step does not continue for more than the effective determination time, It further has a second processing step for correcting the signal intensity 1 portion to the signal intensity 0.
  • the porous film is not defective in the output step when it is determined in the third determination step that the state of the signal intensity 1 does not continue for the minimum duration or more.
  • the test result is output.
  • the present invention is preferably characterized in that the separation step includes a step of performing a moving average process on the measured signal.
  • the present invention also provides a container in which a liquid is stored, a hollow fiber membrane running channel that continuously passes through the porous hollow fiber membrane, and a branched flow that branches from the hollow fiber membrane running channel and leads to one wall surface.
  • a flow path member formed so as to penetrate the interior, and openings at both ends of the hollow fiber membrane travel flow path are disposed in the liquid, and the flow path is filled with the liquid; and the flow path member Restricting means for restricting the travel of the porous hollow fiber membrane so as to pass through the liquid in the hollow fiber membrane travel channel of the hollow fiber membrane, and the liquid in the hollow fiber membrane travel channel of the flow channel member as the branch channel
  • a liquid suction means for lowering the pressure of the liquid in the hollow fiber membrane travel channel, a light emitting part for injecting inspection light into the liquid, and a light receiving part for receiving the inspection light transmitted through the liquid And detecting bubbles sucked into the liquid from defects in the porous hollow fiber membrane.
  • a bubble detecting means a measuring means for measuring a signal from the light receiving unit at a predetermined sampling period, a separating means for separating the measured signal into a signal part derived from bubbles from a defect and a noise signal part, And a detection processing means having an output means for outputting a signal portion derived from the bubbles as a defect inspection result of the porous hollow fiber membrane.
  • the separation unit further includes a binarization unit that binarizes the signal measured by the measurement unit into a signal having a signal intensity of 1 and a signal intensity of 0 using a predetermined threshold.
  • a discriminating unit that discriminates a change in signal intensity of the binarized signal while a predetermined time elapses from a certain point in time for the signal binarized by the binarizing unit; and a discrimination result of the discriminating unit
  • processing means for correcting the signal intensity from 0 to 1 or from 1 to 0 for the binarized signal, and the output means outputs a signal according to the determination result of the determination means.
  • the processing means changes from the signal strength 1 to the signal strength 0.
  • a first processing step for correcting the signal strength from 1 to when the signal strength changes from 0 to 1 again is executed, and in the first determination step, the validity / invalidity determination is performed. If the determination means determines that the signal strength has not changed to 1 within the time, does the determination means continue for a time equal to or longer than the predetermined effective determination time before the signal strength changes to 0?
  • a second determination step is performed to determine whether or not the signal corrected by the processing means in the first processing step and before the signal intensity is changed to 0 in the second determination step. For the signal determined by the determining means that the time in which the signal intensity was in the state of 1 continues for the effective determination time or more, the determining means further determines whether the state of the signal intensity of 1 continues for the predetermined minimum duration or more.
  • a third determination step of determining whether or not is performed is characterized.
  • the output means is a defect in the porous film.
  • the inspection result is output as follows.
  • the processing means corrects the portion of the signal strength 1 to a signal strength of 0.
  • the output unit sets the porous film in the output step. An inspection result indicating that there is no defect is output.
  • the present invention is preferably characterized in that the separation means performs a moving averaging process on the measured signal.
  • the separation step binarizes the measured signal into a signal composed of a signal intensity 1 and a signal intensity 0 using a predetermined threshold value, and the binarization step.
  • the signal binarized in the binarization step changes from the signal strength 1 to the signal strength 0, it is determined whether or not the time of the signal strength 1 has continued for a predetermined effective determination time or more. 1 and a signal strength determined to have been changed from the signal strength 1 to the signal strength 0 for the signal that has been determined to have not been longer than the effective determination time in the first determination step.
  • a second discrimination step for discriminating whether or not the signal strength changes from 0 to 1 again within a predetermined valid / invalid discrimination time, and the signal strength within the valid / invalid discrimination time in the second discrimination step. 1 If it is determined that the signal strength has changed, the first processing for correcting the signal strength from the time when the signal strength changes from 1 to 0 to the time when the signal strength changes from 0 to 1 again. A signal determined to have continued for a predetermined effective determination time and a signal corrected in the first processing step; and a signal corrected in the first processing step. And a third determination step of determining whether or not the state of the signal strength 1 continues for a predetermined minimum duration or more.
  • the output step is an inspection result as a defect of the porous film when it is determined in the third determination step that the state of the signal intensity 1 continues for the minimum duration or more. Is output.
  • the signal strength 1 portion is corrected to the signal strength 0.
  • the method further includes a second processing step.
  • the porous film is not defective in the output step when it is determined in the third determination step that the state of the signal intensity 1 does not continue for the minimum duration or more.
  • the test result is output.
  • the separation unit further includes a binarization unit that binarizes the signal measured by the measurement unit into a signal having a signal intensity of 1 and a signal intensity of 0 using a predetermined threshold.
  • a discriminating unit that discriminates a change in signal intensity of the binarized signal while a predetermined time elapses from a certain point in time for the signal binarized by the binarizing unit; and a discrimination result of the discriminating unit
  • processing means for correcting the signal intensity from 0 to 1 or from 1 to 0 for the binarized signal, and the output means outputs a signal according to the determination result of the determination means.
  • the discrimination means continues for a period of time greater than or equal to a predetermined effective discrimination time.
  • a first determination step for determining whether or not The determination means further performs signal processing on the signal determined in the first determination step that the determination means has not continued for more than the effective determination time during the signal strength 1 state. Executing a second determination step of determining whether or not the signal intensity changes from 0 to 1 again within a predetermined valid / invalid determination time from when the intensity changes from 1 to 0; If the determination means determines that the signal strength has changed to 1 within the validity / invalidity determination time, the signal strength 0 is changed to the signal strength 1 again after the processing means has changed from the signal strength 1 to the signal strength 0.
  • the first processing step for correcting the signal intensity until the time of change to 1 is executed, and the time during which the signal intensity is 1 in the first determination step is a predetermined valid determination time
  • the determining means further maintains the signal intensity 1 state for a predetermined minimum duration or longer.
  • a third discrimination step for discriminating whether or not there is performed is performed.
  • the output means is a defect in the porous film.
  • the inspection result is output as follows.
  • the processing unit is a portion of the signal strength 1. Is corrected to a signal intensity of 0.
  • the output unit sets the porous film in the output step. An inspection result indicating that there is no defect is output.
  • the separation step binarizes the measured signal into a signal composed of a signal intensity 1 and a signal intensity 0 using a predetermined threshold value, and the binarization step.
  • the signal binarized in the value conversion step changes from signal strength 1 to signal strength 0, the signal is returned from signal strength 0 again within a predetermined validity / invalidity determination time from when signal strength 1 changes to signal strength 0.
  • An effective / invalidity determining step for determining whether or not the intensity changes to 1, and a signal intensity of 1 again from a signal intensity of 0 within a predetermined effective / invalidation determining time after the signal intensity of 1 is changed to 0 in the effective / ineffective determining step.
  • the signal strength from the time when the signal strength 1 is changed to 0 to the time when the signal strength 0 is changed to the signal strength 1 again is corrected to 1.
  • a minimum duration determination step for determining whether or not there is.
  • the inspection result is output as a defect of the porous film. It is characterized by that.
  • the present invention it is possible to accurately determine a signal derived from a defect in the porous membrane from among the detection signals, and to accurately detect a defect in the porous membrane, particularly the porous hollow fiber membrane.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the flow path member of FIG. 2 cut along a straight line I-I ′.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the flow path member of FIG. 2 cut along a straight line II-II ′.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the flow path member of FIG. 4 cut along a straight line III-III ′.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the flow path member of FIG. 4 cut along a straight line IV-IV ′. It is a flowchart figure which shows the defect detection method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the signal detected by the light-receiving part of the defect inspection apparatus of this invention, and the signal which binarized the signal. It is a flowchart figure which shows the defect detection method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • a porous hollow fiber membrane defect inspection apparatus 1 (hereinafter simply referred to as “defect inspection apparatus 1”) includes a container 10 containing a liquid L and a flow path member 20. is doing.
  • the flow path member 20 is filled with the liquid L, and a hollow fiber membrane traveling flow path 21 through which the porous hollow fiber membrane M passes is formed so as to penetrate the flow path member 20.
  • the hollow fiber membrane running channel 21 has openings 21 a and 21 b at both ends, and these openings 21 a and 21 b are arranged in the liquid L.
  • the flow path member 20 has a space expanding portion 22, and a branch flow path 23 branched from the hollow fiber membrane traveling flow path 21 is formed in the space expanding portion 22 so as to penetrate the inside. .
  • the defect inspection apparatus 1 is configured to restrict the travel of the porous hollow fiber membrane M so as to pass through the hollow fiber membrane travel flow channel 21 of the flow channel member 20 and the liquid L in the space expanding portion 22. Then, the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 of the flow path member 20 is sucked from the space enlargement portion 22 through the branch flow path 23 to reduce the pressure of the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21.
  • the defect inspection apparatus 1 also has a liquid inflow line 60 through which the liquid L flows into the container 10.
  • the liquid inflow line 60 has one end connected to a liquid supply source (not shown), the other end connected to the container 10, a liquid supply line 61 into which liquid flows from the liquid supply source, and one end connected to the flow path member 20.
  • the liquid suction means 40 is provided in the middle of the liquid circulation line 63 and can suck the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 through the branch flow path 23 and the liquid circulation line 63.
  • the container 10 is a container in which the liquid L is stored as described above. In the present embodiment, the flow path member 20 is immersed in the stored liquid L.
  • the material of the container 10 is not particularly limited as long as it is a material that is not corroded by moisture or the liquid L, or is not attacked by the liquid L.
  • a resin such as polyester, polyvinyl chloride, polyethylene, polyamide, polypropylene, polyacetal, Examples thereof include metals and alloys such as iron, aluminum, copper, stainless steel, nickel, and titanium, or composite materials thereof.
  • the shape and size of the container 10 can immerse the flow path member 20, and when the liquid L in the container 10 is sucked from the openings 21 a and 21 b at both ends of the flow path member 20, a vortex is generated to draw air from the liquid surface. What is necessary is just to be able to ensure the liquid depth which does not attract
  • the container 10 is connected to a liquid supply source (not shown) by a liquid supply line 61, and a defoaming unit 64 and a deaeration unit 65 are provided in the middle of the liquid supply line 61.
  • the container 10 is supplied with the liquid L from the liquid supply source through the liquid supply line 61. Further, bubbles in the supplied liquid L are removed by the defoaming means 64. Thereby, since the misdetection by the bubble contained in the supplied liquid L can be suppressed, the reliability of the detection of the bubble sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M improves.
  • the dissolved gas is removed by the deaeration means 65.
  • the defoaming means 64 and the degassing means 65 may be any one that can remove bubbles or dissolved gas in the liquid L supplied to the container 10 to such an extent that the bubble detection is not affected. Examples include those capable of separating bubbles in the liquid L, such as a filtration module using a separation membrane having a filtration accuracy of about 0.1 ⁇ m that can also remove foreign matters. Examples of the degassing means 65 include those capable of degassing dissolved gas in the liquid L, such as a combination of a degassing module using a gas separation membrane and the decompression means 66.
  • the container 10 has a drain outlet for overflow, and the liquid L stored in the container 10 is overflowed through the liquid discharge line 62 so that the liquid level of the liquid L in the container 10 is kept constant. It is supposed to be.
  • the foreign substance mixed in the liquid L circulating in the container 10 and the dissolved gas that has become bubbles generated in the liquid L in the flow path member 20 and the liquid suction means 40 can be efficiently removed. Incorrect detection due to bubbles contained in the liquid L to be performed can be suppressed.
  • the defoaming means 64 provided in the liquid supply line 61 and the defoaming means 67 provided in the liquid circulation line 63 are effective even when used alone, but it is preferable to use both.
  • the defoaming means 67 is provided with a drain outlet in the portion where the bubbles are separated but accumulated, and always discharges an appropriate amount of the liquid L out of the container 10 or detects the liquid level with a liquid level gauge and intermittently with a solenoid valve or the like. By exhausting the gas, it is possible to prevent gas from accumulating in the defoaming means 67 and reducing the liquid filtration area.
  • Examples of the defoaming means 67 include the same ones as those given for the defoaming means 64.
  • a deaeration unit may be provided in the liquid circulation line 63.
  • the liquid L examples include water, methanol, ethanol, formamide used as a wetting tension test reagent, or a mixture of these with water. Since the surface tension affects the size of the detectable defect, a liquid whose surface tension characteristics are accurately known is preferable. From the viewpoint of handling and wastewater treatment, water (surface tension of 73.0 mN / 28 at 28 ° C.) is preferable. m) is particularly preferable. Further, a mixture of water and methanol, the surface tension of which is adjusted by adjusting the temperature, the mixing ratio, etc., may be used as the liquid L.
  • a defect detection device when incorporated in the porous hollow fiber membrane production line and defects are continuously detected on the porous hollow fiber membrane production line, it is used, for example, for cleaning the porous hollow fiber membrane.
  • a liquid for example, pure water
  • the container 10 may be a container that stores a cleaning liquid in a cleaning device that cleans the porous hollow fiber membrane after spinning.
  • the surface tension of the liquid L is monitored, and water to the container 10 is monitored. It is preferable to have a mechanism that keeps the surface tension of the liquid L constant by controlling the supply amount.
  • the flow path member 20 is branched from a hollow fiber membrane traveling channel 21 through which the porous hollow fiber membrane M passes and a hollow fiber membrane traveling channel 21.
  • the branch channel 23 is formed so as to penetrate the inside.
  • a space expanding portion 22 having an expanded flow path width is provided, and the branch flow path 23 is branched at the space expanding portion 22.
  • the flow path member 20 is immersed in the liquid L accommodated in the container 10 so that the openings 21a and 21b at both ends of the hollow fiber membrane travel flow path 21 are disposed in the liquid L, thereby
  • the liquid L flows from the openings 21 a and 21 b, and the entire hollow fiber membrane travel channel 21 including the space expanding portion 22 and the inside of the branch channel 23 are filled with the liquid L.
  • the branch flow path 23 is connected to the liquid suction means 40 through the liquid circulation line 63, and the liquid suction means 40 can suck the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 from the space expansion portion 22 through the branch flow path 23. It is like that.
  • the hollow fiber membrane traveling channel 21 is caused by the flow pressure loss of the liquid L flowing between the outer peripheral portion of the porous hollow fiber membrane M and the wall surface of the hollow fiber membrane traveling channel 21 in the hollow fiber membrane traveling channel 21.
  • the pressure of the liquid L inside 21 can be reduced.
  • the pressure of the liquid L in the hollow fiber membrane running flow path 21 is lowest at the connection portion with the branch flow path 23 in the space expanding portion 22.
  • the flow path of the flow path member 20 is filled with the liquid L in this way, and the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 is sucked from the space expanding portion 22 toward the branch flow path 23.
  • the porous hollow fiber membrane M is continuously run in the hollow fiber membrane running channel 21 maintained in a reduced pressure state.
  • the flow path member 20 of the present embodiment includes a groove that forms a hollow fiber membrane traveling flow path 21 having a space expanding portion 22 at the center, and a branch flow path 23.
  • the upper part of the flow path member main body 20a in which is formed is closed by the upper lid part 20b. Even if the flow path member main body 20a and the upper lid portion 20b do not have a special mechanism, the pressure of the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 and the branch flow path 23 is reduced by the suction by the liquid suction means 40. As a result, the flow path member main body 20a and the upper lid portion 20b are firmly fixed to each other.
  • the porous hollow fiber membrane M is removed from the flow channel member main body by opening the upper cover portion 20b. It can be easily removed from 20a. You may provide the mechanism for closing them in the flow-path member main body 20a and the upper cover part 20b.
  • the channel member 20 When the channel member 20 is formed by closing the upper part of the channel member main body 20a in which the groove forming the hollow fiber membrane running channel 21 and the branch channel 23 are formed by the upper lid 20b, If even a small amount of outside air is sucked from the mating surface of the member main body 20a and the upper lid portion 20b and mixed into the liquid L, the bubbles may be erroneously detected as a defect. In order to prevent this problem, it is possible to adopt a structure that sufficiently secures the airtightness of the mating surfaces of the flow path member main body 20a and the upper lid portion 20b, or the entire joining line of the mating surfaces of the flow channel member main body 20a and the upper lid portion 20b.
  • the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running channel 21 is such that the upper part of the channel member main body 20a in which the groove forming the hollow fiber membrane running channel 21 having the space expanding portion 22 is formed is closed by the upper lid 20b.
  • a rectangular shape is preferred as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running flow path 21 is rectangular, even if the porous hollow fiber membrane M contacts the wall surface of the flow path, the contact area is smaller than when the cross-sectional shape is circular. It is also advantageous in that it is difficult to cause damage.
  • the hollow fiber membrane travel flow path 21
  • the groove forming the flow channel may be formed only on the flow channel member main body 20a side, and the mating surface of the upper lid portion 20b can be made flat. . If it does in this way, channel processing will be easy and precise positioning of channel member main part 20a and upper lid part 20b is unnecessary.
  • the porous hollow fiber membrane M when the porous hollow fiber membrane M is disposed in the flow channel, the porous hollow fiber membrane M can be completely inserted into the groove formed in the flow channel member main body 20a, so that the upper lid portion 20b is closed. There is no possibility of sandwiching the porous hollow fiber membrane M in the mating surface. Even when the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running channel 21 is triangular, if one side is formed by the bottom of the upper lid portion 20b, the same effect as the rectangular shape can be obtained. However, the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running channel 21 is not limited to a rectangle or a triangle, and may be a polygon or a circle of pentagon or more.
  • the gap between the wall surface of the hollow fiber membrane running channel 21 and the porous hollow fiber membrane M is preferably 5% to 40% of the diameter of the porous hollow fiber membrane M, and more preferably 10% to 20%. If the clearance of the hollow fiber membrane running channel 21 is equal to or greater than the lower limit value, the porous hollow fiber membrane M may be damaged by contact with the wall surface of the hollow fiber membrane running channel 21 or the porous hollow fiber membrane M may be run. It is easy to suppress an increase in resistance. If the clearance of the hollow fiber membrane running channel 21 is equal to or less than the above upper limit value, the porous hollow fiber membrane M is vibrated or bent by the flow of the liquid L in the hollow fiber membrane running channel 21 to cause the porous hollow fiber to flow.
  • the width d1 of the portion of the hollow fiber membrane travel channel 21 other than the space expansion portion 22 is preferably 110% to 180%, more preferably 120% to 140% of the diameter of the porous hollow fiber membrane M.
  • the height d2 of the portion other than the space expansion portion 22 of the hollow fiber membrane running channel 21 is preferably 110% to 180%, more preferably 120% to 140% of the diameter of the porous hollow fiber membrane M.
  • the inner wall surface of the hollow fiber membrane running channel 21 is subjected to precision grinding finish, polishing finish, satin finish or the like so that the surface of the porous hollow fiber membrane M is not damaged even when the porous hollow fiber membrane M comes into contact. It is preferable to finish smoothly, and the finishing of the inner wall surface of the hollow fiber membrane running channel may be the same or different. In addition, it is more preferable to apply a fluorine-based coating or a diamond-like carbon coating that reduces the frictional resistance with the porous hollow fiber membrane M.
  • the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running channel 21 is preferably a square in the case of a rectangle, and a regular triangle or a circle in the case of a triangle.
  • the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane running channel 21 is a regular polygon or a circle, the flow state of the liquid L flowing around the porous hollow fiber membrane M in the hollow fiber membrane running channel 21 is the porous hollow fiber. The state is axisymmetric with respect to the central axis of the membrane M, and the running state of the porous hollow fiber membrane M in the hollow fiber membrane running channel 21 tends to be stable.
  • the length D (FIG. 3) of the hollow fiber membrane travel channel 21 varies depending on the inspection speed (travel speed of the porous hollow fiber membrane M) and the like, but is preferably 100 mm to 2000 mm, and more preferably 300 mm to 1000 mm. If the length D of the hollow fiber membrane running channel 21 is equal to or greater than the lower limit value, it is easy to detect bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M. If the length D of the hollow fiber membrane running channel 21 is equal to or less than the upper limit value, it is easy to suppress the running resistance of the porous hollow fiber membrane M and the defect inspection apparatus 1 from becoming excessive.
  • the distance from the opening 21b and the opening 21a to the branch flow path 23 and the flow path structure may be the same or different, and may be appropriately selected according to desired conditions.
  • the structure of the flow path from the opening 21 b and the opening 21 a to the branch flow path 23 is preferably symmetrical with respect to the branch flow path 23. With such a structure, when the liquid L is sucked from the branch channel 23 by the liquid suction means 40, the pressure distribution of the liquid L from the opening 21b and the opening 21a to the branch channel 23 is symmetric with respect to the branch channel 23.
  • the position where the bubbles start to emerge from the defect of the porous hollow fiber membrane M and the position where the bubbles do not emerge are symmetric with respect to the branch flow path 23.
  • the defect position of the porous hollow fiber membrane M can be accurately identified from the traveling speed of the porous hollow fiber membrane M.
  • the width w1 and the height h (FIGS. 3 and 7) of the space expanding portion 22 are wider than the width d1 and the height d2 of the portion other than the space expanding portion 22 of the hollow fiber membrane running channel 21. It is preferable that the space expanding portion 22 and the other connecting portions in the hollow fiber membrane running channel 21 are smoothly finished so as not to have an acute angle portion. By eliminating the acute angle part, the liquid L is prevented from becoming a source of vortex and cavitation when the liquid L flows, and the generation of vacuum bubbles and vibration of the porous hollow fiber membrane M are suppressed. It becomes easy. For the same reason, it is preferable that the connecting portion between the branch flow path 23 and the space expanding portion 22 is also smoothly finished so as not to have an acute angle portion.
  • the width w1 (FIG. 3) of the space expanding portion 22 is made larger than the width d1 of a portion other than the space expanding portion 22 of the hollow fiber membrane traveling flow path 21, or space expansion.
  • a method of increasing the length f (FIG. 3) of the portion 22 may be used.
  • the width w1 of the space expanding portion 22 is preferably at least twice the width d1 of the portion other than the space expanding portion 22 of the hollow fiber membrane running channel 21.
  • the length f of the space expanding portion 22 is preferably about 2 to 20 times the diameter of the porous hollow fiber membrane M, more preferably about 4 to 10 times. If the length f of the space expanding part 22 is not less than the lower limit value, the cross-sectional area of the gap between the porous hollow fiber membrane M and the space expanding part 22 is expanded, and the flow pressure loss is reduced. If the length f of the space expanding portion 22 is equal to or less than the upper limit value, the support interval of the porous hollow fiber membrane M by the restricting means 30 is widened so that the porous hollow fiber membrane M is bent toward the branch flow path 23 side. Easy to suppress.
  • the width w1 of the space expanding part 22 is not less than the lower limit and the length f of the space expanding part 22 is not more than the upper limit, the liquid L in the gap between the porous hollow fiber membrane M and the space expanding part 22 flows. It is easy to reduce the flow pressure loss during the process, and to prevent the porous hollow fiber membrane M from being greatly bent toward the branch flow path 23 in the space expanding portion 22. In addition, the running state of the porous hollow fiber membrane M in the space expanding portion 22 can be maintained better.
  • the flow path member 20 forms a groove for forming the hollow fiber membrane travel flow path 21 in the flow path member main body 20a, and corresponds to the space expansion portion 22 of the mating surface of the upper lid portion 20b.
  • a portion in which a space expansion groove 22b having the same planar shape as the groove of the space expansion portion 22 formed in the flow path member main body 20a and having a depth approximately twice the diameter of the porous hollow fiber membrane M is formed in a closed flow.
  • the road member 20A may be used.
  • the pressure of the liquid L in the hollow fiber membrane travel channel 21 decreases from both the openings 21a and 21b toward the inside of the channel, and the flow path of the space expanding portion 22 in the hollow fiber membrane travel channel 21 is reduced. It is lowest at the branching portion, that is, at the inlet portion of the branch flow path 23 where the liquid L is sucked.
  • the width W1 and the height h of the space expanding portion 22 are increased, the flow pressure loss of the liquid L in the space expanding portion 22 is reduced, the amount of pressure change in the length f direction is reduced, and the interior of the space expanding portion 22 is reduced. Can be at a higher degree of vacuum.
  • the height h of the space enlargement portion 22 is preferably 1 to 10 times the width w1 of the space enlargement portion 22. If the height h of the space expanding portion 22 is equal to or greater than the lower limit value, the amount of pressure change in the length f direction in the space expanding portion 22 is further reduced.
  • the increase in the replacement time of the liquid L due to the increase in the volume in the space expanding portion 22 and the decrease in the detection accuracy and the inspection speed of bubbles due to the increase in the staying portion It is easy to suppress.
  • the cross-sectional shape of the branch flow path 23 is preferably circular because the cross-sectional flow velocity distribution of the liquid L flowing inside is rotationally symmetric and the flow position of bubbles mixed in the liquid L is more stable.
  • the cross-sectional shape of the branch flow path 23 is not limited to a circular shape, and may be any shape as long as the liquid L or bubbles can flow, such as a rectangular shape, and may be appropriately selected according to desired conditions.
  • the material of the flow path member 20 is not particularly limited as long as it is a material that is not corroded by the liquid L or is not affected by the liquid L.
  • polyester polyvinyl chloride, polyethylene, polyamide, polypropylene, polyacetal, fluorine
  • resins such as polyether ether ketone, metals and alloys such as iron, aluminum, copper, nickel, titanium, and stainless steel, or composite materials thereof.
  • the regulating means 30 is composed of four guide rolls 31-34.
  • the porous hollow fiber membrane M is restricted in travel by these guide rolls 31 to 34, and is continuously drawn into the liquid L contained in the container 10 as shown in FIG. 20 is introduced into the hollow fiber membrane running channel 21, passes through the liquid L in the hollow fiber membrane running channel 21, is led out from the opening 21 b, and then drawn out of the liquid L. Yes.
  • guide rolls 31 to 34 in the regulating means 30 guide rolls that are usually used for the production of porous hollow fiber membranes can be used.
  • the liquid suction means 40 sucks the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21 from the space expanding portion 22 through the branch flow path 23, and reduces the pressure of the liquid L in the hollow fiber membrane travel flow path 21. .
  • the liquid suction means 40 is connected to the branch flow path 23 through the liquid circulation line 63, and from the inside of the space expansion portion 22 of the hollow fiber membrane travel flow path 21 through the branch flow path 23 and the liquid circulation line 63.
  • the liquid L can be sucked.
  • the sucked liquid L is returned into the container 10 through the liquid circulation line 63.
  • the defect inspection apparatus of the present invention is not limited to this form, and may be a form in which the liquid L sucked by the liquid suction means 40 is discarded.
  • any means capable of sucking the liquid L in the space expanding portion 22 of the hollow fiber membrane running flow path 21 through the branch flow path 23 may be used, and examples thereof include a gear pump and a cascade pump.
  • a sealless type pump such as a magnet coupling has a pump rotating shaft that is blocked from outside air, so that outside air leaks into the liquid L in a highly decompressed state from the seal portion, and fine bubbles in the liquid L. This is particularly preferable in that there is no risk of flowing into the container 10.
  • the liquid suction means 40 requires adjustment means in order to obtain a desired degree of decompression. Any adjusting means may be used as long as the degree of decompression can be adjusted.
  • a method of providing bypass piping and using manual adjustment or automatic adjustment there is a method of providing bypass piping and using manual adjustment or automatic adjustment.
  • the method of controlling the rotational speed of the liquid suction means 40 with an inverter is preferable because the circulation line of the liquid L becomes simple and adjustment is easy.
  • a pressure gauge 68 is provided upstream of the liquid suction means 40 in the liquid circulation line 63, and the output of the pressure gauge 68 is fed back to the inverter to automatically adjust the pump rotation speed and the like of the liquid suction means 40. More preferably, it can be controlled.
  • the bubble detection means 50 is a means for detecting bubbles sucked into the liquid L from the porous hollow fiber membrane M. By detecting the bubbles sucked into the liquid L from the defects of the porous hollow fiber membrane M, the defects of the porous hollow fiber membrane M can be indirectly detected. Any bubble detecting means 50 may be used as long as bubbles can be detected. Among these, when performing a plurality of detections, a photoelectric sensor that has a small sensing unit and can be installed compactly is preferable. Specific examples include fiber sensors made by OMRON (model E3X-DA11AN-S) with built-in amplifier and KEYENCE (model FS-N11N (FS-N10 series)).
  • the bubble detection means is installed between the hollow fiber membrane traveling channel and the liquid suction means. Specifically, in the present embodiment, between the opening end on the space expanding portion 22 side in the branch channel 23 and the opening end on the outer wall surface side of the branch channel 23, or the opening end on the outer wall surface side of the branch channel 23. It is preferable that it is installed in the middle of piping from the liquid suction means.
  • Bubble detection means may be provided in the hollow fiber membrane running channel to detect bubbles sucked out of the porous hollow fiber membrane.
  • Bubble detection means may be provided in the hollow fiber membrane running channel to detect bubbles sucked out of the porous hollow fiber membrane.
  • air bubbles are detected from defects in the porous hollow fiber membrane. The position where the liquid is sucked out varies depending on the size of the defect and the degree of decompression of the liquid.
  • the bubbles move at a high speed together with the porous hollow fiber membrane until the bubbles are separated from the porous hollow fiber membrane. . Therefore, in this case, in order to stably detect the bubbles generated from the porous hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane traveling channel, a plurality of bubble detection means are provided along the channel axis of the hollow fiber membrane traveling channel. It is necessary to provide it. On the other hand, the bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane passing through the hollow fiber membrane running channel move together with the fluid flowing by suction.
  • the liquid suction means is provided between the opening end on the space expanding portion 22 side in the branch channel 23 and the opening end on the outer wall surface side of the branch channel 23 or from the opening end on the outer wall surface side of the branch channel 23. If the bubble detection means is installed in the middle of the pipe up to, the air bubbles generated by sucking out the air in the inner space of the porous hollow fiber membrane M through the defect pass through these portions together with the liquid L to be sucked. A single bubble detection means can stably detect bubbles.
  • the bubble detection means 50 is installed in the branch channel 23 portion of the channel member 20.
  • the air bubbles sucked out from the defects of the porous hollow fiber membrane M flow into the branch flow channel 23 together with the liquid L flowing from the openings 21a and 21b toward the branch flow channel 23 in the hollow fiber membrane running flow channel 21, and the bubbles It is detected by the detecting means 50.
  • the bubble detection means 50 has a light output part 51 for entering the inspection light into the liquid L and a light receiving part 52 for receiving the inspection light from the liquid L.
  • the light exiting part 51 and the light receiving part 52 in the bubble detecting means 50 may be installed in any way as long as the bubble can be detected, and the light exiting part or the light receiving part tip may be in contact with or not in contact with the liquid L. .
  • the light emitting part and the tip part of the light receiving part are installed so as to be located in the liquid L sucked from the hollow fiber membrane running channel 21.
  • the light exit portion 51 and the light receiving portion 52 are installed in a form protruding from the wall surface of the branch flow channel 23 into the branch flow channel 23 so as to be in contact with the liquid L.
  • the suctioned liquid L may be used when a part of the flow path member 20 in the vicinity of the branch flow path 23 or the inner wall surface of the liquid circulation line 63 is subjected to a process that suppresses adhesion of dirt and bubbles.
  • the tip portions of the light exit portion and the light receiving portion may be installed so as to be flush with the wall surface.
  • a part of the periphery of the branch flow path 23 or the liquid circulation line 63 is formed of a resin material that transmits light, the light emitting part and the light receiving part are outside the branch flow path 23 and the liquid circulation line 63. It may be in the form of being installed.
  • the light exiting part 51 and the light receiving part 52 of the bubble detecting means 50 are arranged so as to face each other in terms of efficiently capturing the light emitted from the light exiting part 51 into the light receiving part 52 and sensitively detecting a change in the amount of light when the bubble passes. It is preferable that it is installed in.
  • the bubble detecting means 50 when the bubble passes between the light exiting part 51 and the light receiving part 52 in the branch flow path 23, the inspection light incident on the liquid L from the light exiting part 51 is refracted and scattered by the bubble and received. Since the amount of the inspection light that reaches the portion 52 is reduced, the bubble can be detected by this change in the amount of light.
  • the bubble detection means 50 may be installed so that the optical axis of the light exiting part 51 and the optical axis of the light receiving part 52 intersect in the liquid L in the branch flow path 23.
  • the light emitting part 51 and the light receiving part 52 are installed in this way, the light emitted from the light emitting part 51 does not reach the light receiving part 52 when there is no bubble, and is emitted from the light emitting part 51 when the bubble passes.
  • the light is reflected or scattered by the bubble, and the reflected light or scattered light reaches the light receiving unit 52, so that the bubble can be detected by this change in the amount of light.
  • the method of detecting the bubbles by receiving the reflected light or scattered light from the bubbles is more susceptible to disturbance light than the method of detecting the bubbles by shielding the bubbles, and the optical axis of the light output portion 51 in the liquid L. Since the change in the light amount of the light receiving unit 52 is reduced by the bubbles overlapping in the optical axis direction of each of the optical axes of the light receiving unit 52, the influence of the disturbance light is reduced to reduce the influence, or the intensity of the inspection light emitted from the light emitting unit 51 It is preferable to adopt a means for increasing the value.
  • the light exiting part 51 and the light receiving part 52 are provided such that the optical axis of the light exiting part 51 and the optical axis of the light receiving part 52 pass through the part where the flow velocity of the flowing liquid flowing in the branch flow path 23 is maximum. It is preferable.
  • the bubble passing through the branch flow path 23 has a high probability of passing through the portion where the flow velocity in the flowing liquid is maximum, so that the optical axes of the light exiting portion 51 and the light receiving portion 52 pass through this portion, so that Air bubbles can be detected stably.
  • the optical axes of the light exiting part 51 and the light receiving part 52 pass through the center of the branch flow path 23.
  • the optical axes of the light exiting part 51 and the light receiving part 52 may be orthogonal to the flow path axis of the branch flow path 23 or may be inclined with respect to the flow path axis of the branch flow path 23.
  • the flow path member 20 is immersed in the liquid L stored in the container 10, so that the hollow fiber membrane travel flow path 21 and the branch flow path 23 are opened from the openings 21 a and 21 b of the flow path member 20.
  • the liquid L flows into the channel and the flow paths are filled with the liquid L.
  • the liquid L in the hollow fiber membrane running flow path 21 is sucked by the liquid suction means 40 from the space expanding portion 22 through the branch flow path 23 and the liquid circulation line 63, and the pressure is reduced due to the flow pressure loss. Yes.
  • the porous hollow fiber membrane M is caused to travel so as to pass through the liquid L in the hollow fiber membrane traveling channel 21, so that the porous hollow fiber membrane M is formed in the hollow fiber membrane traveling channel 21.
  • the air inside is sucked out from the defective part and bubbles are generated.
  • the bubbles are detected by the bubble detection means 50, and a signal processing described later is performed to detect defects in the porous hollow fiber membrane M.
  • the bubble detection means 50 detects bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M, and the defect of the porous hollow fiber membrane M is based on the detection signal. Is detected.
  • the liquid supply line 61 that connects the container 10 and a liquid supply source (not shown) is provided with the defoaming means 64 and the degassing means 65 in order to improve the reliability of the bubble detection.
  • the noise signal is removed from the detected signal and absorbed from the defect of the porous hollow fiber membrane M.
  • signal processing and a defect detection method executed by an information processing apparatus (not shown) for signals detected by the bubble detection means 50 will be described.
  • signals derived from bubbles sucked out from defects in the porous hollow fiber membrane M tend to have a high strength and a long signal duration.
  • a noise signal often has a small intensity, and even when the intensity is large, the noise signal tends to be a spike-like signal having a short duration.
  • the defect detection method of the present embodiment performs signal processing using this tendency.
  • FIG. 8 is a flowchart showing processing performed by the defect detection apparatus 1 in the defect detection method according to the first embodiment of the present invention.
  • the light emitted from the light exiting part 51 reaches the light receiving part 52 through the branch flow path 23, and a signal is generated.
  • An example of the signal output from the light receiving unit 52 is shown in the upper part of FIG.
  • the graph is plotted with the elapsed time on the horizontal axis and the output voltage on the vertical axis.
  • a photoelectric sensor is used as the light receiving unit 52, and light emitted from the light emitting unit 51 reaches the light receiving unit 52 without being scattered in a state where no bubbles pass through the branch flow path 23.
  • the voltage value becomes a high value.
  • the defect detection method starts when the defect detection apparatus 1 receives such a signal from the light receiving unit 52 and measures it at a sampling period of 5 ms (S100).
  • the sampling period is set to 5 ms, but it is preferable to set appropriately according to the system, the sample, the environment at the time of measurement, and the like.
  • the defect detection apparatus 1 performs binarization processing of this signal in the binarization processing step (S101).
  • S101 An example of the signal after binarization processing is shown in the lower part of FIG. As described above, the voltage value is high when the bubbles do not pass through the branch flow path 23, and the voltage value is low when the bubbles are passing.
  • the signal strength “1” is assigned to the voltage that is lower, and the signal strength “0” is assigned to the voltage that is higher than the binarized voltage level V0. In this way, the influence of a minute noise signal is first eliminated.
  • the threshold value used in the binarization process can be appropriately set depending on the system, the sample, the measurement environment, and the like. An example of the signal is shown in the flowchart in order to explain what kind of discrimination processing the signal receives at each step in the flowchart.
  • the defect detection apparatus 1 performs the first determination in the first determination step on the signal binarized in the binarization processing step (S101) (S102).
  • This first discrimination is performed by monitoring a change in signal strength among the binarized signals, and when a situation in which the signal strength changes from 1 to 0 occurs, the signal strength changes from 1 to 0. It is determined whether or not the signal strength changes from 0 to 1 again within a predetermined validity / invalidity determination time T0 after the change.
  • the validity / invalidity determination time T0 is set to 80 ms, but can be set as appropriate depending on the system, the sample, the measurement environment, and the like.
  • step A of process A (S103). If it is determined that the signal strength 0 has not changed to the signal strength 1 again within the valid / invalid determination time T0 after the signal strength 1 has changed to the signal strength 0 (No in S102), the second determination step ( The process proceeds to S104).
  • the defect detection apparatus 1 performs process A in step S103.
  • the process A is a process of correcting the signal strength to 1 for a period in which the signal strength is 0 from when the signal strength is changed to 1 to 0 again.
  • the signal derived from the bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M has a high strength and a long signal duration, but it may be canceled depending on the threshold setting of the binarization process. Can happen. While the signal derived from air bubbles has a long duration, the noise signal is often a short spike signal.
  • the signal derived from the bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M has a high strength and the signal has a long duration, but the bubbles are intermittently generated depending on the generation state of the bubbles. As a result, spike-like signals appear intermittently. Further, the signal derived from the bubbles may be canceled by the binarization process. In the present invention, in the processing A, the canceled signal derived from the bubbles is also restored by the correction and binarization processing in which the spike-like signal that appears intermittently is a continuous signal. After performing the processing A on the signal in this way, the process proceeds to the third determination step (S106).
  • the defect detection apparatus 1 performs second determination on the signal.
  • the second determination is to determine whether or not the signal intensity 1 has continued for the effective determination time T1 or more from the time when the signal intensity changed from 0 to 1 for the binarized signal.
  • the validity determination time T1 is set to 80 ms, but can be set as appropriate depending on the system, the sample, the measurement environment, and the like.
  • the third determination step Proceed to (S106). If it is determined that the signal intensity 1 has not continued for the effective determination time T1 or more after the signal intensity 0 changes to the signal intensity 1 (No in S104), the process proceeds to the step B (S105).
  • the apparatus 1 performs process B in step S105.
  • the process B is a process of correcting the signal strength to 0 for the portion of the signal strength 1 that has not continued for the effective determination time T1 or more after the change from the signal strength 0 to the signal strength 1.
  • the noise signal is often a spike-like signal for a short period of time, if the state of the signal strength 1 does not continue for the effective determination time T1 or longer, this is interpreted as a noise signal, and the signal strength is calculated. Correction processing for correcting to 0 and eliminating noise is performed. After performing the process B on the signal in this way, the process proceeds to the defect non-detection output step (S108).
  • the defect detection apparatus 1 After performing the processing A on the signal in step S103 or by the second determination, it is determined that the signal intensity 1 continues for the effective determination time T1 or more from the time when the signal intensity changes from 0 to 1 (S104). After that, the defect detection apparatus 1 performs a third determination on these signals in a third determination step (S106). The third determination is to determine whether or not the signal intensity 1 continues longer than the minimum duration T2 in these signals.
  • the minimum duration T2 is set to 100 ms, but can be set as appropriate depending on the system, sample, measurement environment, and the like.
  • the present embodiment determines that the detected signal is a signal derived from bubbles sucked out from the defect of the porous hollow fiber membrane M. If it is determined by the third determination that the state of the signal strength 1 has continued longer than the minimum duration T2 (Yes in S106), the process proceeds to the defect detection output step (S107). In the defect detection output step (S107), the defect detection apparatus 1 outputs that the porous hollow fiber membrane M to be inspected has a defect.
  • the defect detection apparatus 1 After performing the process B on the signal in step S105, or after the third determination, it is determined that the state of the signal strength 1 does not continue longer than the minimum duration T2 (No in S106), and then the defect The process proceeds to the non-detection output step (S108).
  • the signal of the portion subjected to the processing B has a signal intensity of 0, and the signal determined by the third determination that the state of the signal intensity 1 does not continue longer than the minimum duration T2 is extracted from the defect. It is thought that the signal is not derived from the generated bubbles. Therefore, in the defect non-detection output step (S108), the defect detection apparatus 1 outputs that the porous hollow fiber membrane M to be inspected has no defects.
  • the portion determined as spike-like noise by the first determination and the second determination is removed from the signal by performing the process B.
  • FIG. 10 is a flowchart showing processing performed by the defect detection apparatus 1 in the defect detection method according to the second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment performs signal processing by switching the order of the first determination step and the second determination step in the first embodiment.
  • description of parts common to the first embodiment will be omitted, and description will be made centering on parts different from the first embodiment.
  • the defect detection apparatus 1 receives a signal from the light receiving unit 52 and starts measurement with a sampling period of 5 ms (S200).
  • the sampling period is set to 5 ms, but it is preferable to set appropriately according to the system, the sample, the environment at the time of measurement, and the like.
  • this signal is binarized.
  • the defect detection apparatus 1 performs the first determination in the first determination step on the signal binarized in the binarization processing step (S201) (S202).
  • the first discrimination for the binarized signal, it is discriminated whether or not the signal strength 1 has continued for more than the valid discrimination time T1 from when the signal strength changed from 0 to 1. This corresponds to the second determination in the embodiment.
  • the validity determination time T1 is set to 80 ms, but can be set as appropriate depending on the system, the sample, the measurement environment, and the like.
  • the third determination step Proceed to (S206). If it is determined that the signal intensity 1 has not continued for the effective determination time T1 or more after the signal intensity 0 changes to the signal intensity 1 (No in S201), the process proceeds to the second determination step (S203).
  • the validity / invalidity determination time T0 is set to 80 ms, but can be set as appropriate depending on the system, the sample, the measurement environment, and the like. If it is determined by this second determination that the signal intensity has changed from 0 to 1 again within the valid / invalid determination time T0 from when the signal intensity has changed from 1 to 0 (Yes in S203), then Proceed to step (S204) of process A. If it is determined that the signal intensity has not changed from 0 to 1 again within the valid / invalid determination time T0 from when the signal intensity changes from 1 to 0 (No in S203), the next step of process B (S205) ).
  • step S204 as in the process A of the first embodiment, a period in which the signal intensity is 0 from the time when the signal intensity changes from 1 to 0 until the signal intensity changes again.
  • the signal intensity is corrected to 1.
  • step S205 as in the process B of the first embodiment, for the signal having the signal intensity 1 that has not continued for the effective determination time T1 or more after the signal intensity changed from 0 to 1, the signal is signaled. A process of correcting the intensity to 0 is performed. After performing the processing B on the signal in this way, the process proceeds to the defect non-detection output step S208.
  • the defect detection apparatus 1 After the first determination, it is determined that the signal intensity 1 continues from the time when the signal intensity changes from 0 to the signal intensity 1 (Yes in S202), or the process A step (S204) After the processing A is performed on the signals, the defect detection apparatus 1 performs a third determination on these signals in a third determination step (S206). The third determination is performed to determine whether or not the signal intensity 1 of these signals continues longer than the minimum duration T2, and is the same determination as the third determination in the first embodiment. .
  • the minimum duration T2 is set to 100 ms, but can be set as appropriate depending on the system, sample, measurement environment, and the like.
  • the process proceeds to the defect detection output step (S207).
  • the defect detection apparatus 1 outputs that the porous hollow fiber membrane M to be inspected has a defect. The user knows that the porous hollow fiber membrane M is defective by this output.
  • the process proceeds to the defect detection output step (S208).
  • the defect detection device 1 After the processing B is performed on the signal in step S205, or after the third determination, it is determined that the state of the signal strength 1 does not continue longer than the minimum duration T2 (No in S206), and then the defect Proceeding to the non-detection output step (S208), the defect detection device 1 outputs that the porous hollow fiber membrane M to be inspected has no defects.
  • the portion determined as spike-like noise by the first determination and the second determination is removed from the signal by performing the process B.
  • the second determination step (S104) and the process B step (S105) can be omitted to simplify the process.
  • a series of flows includes a start step (S100), a binarization processing step (S101), a first determination step (S102), a step A of processing A (S103), a third determination step (S106), and defect detection.
  • the process proceeds to the third determination step as it is, and in the third determination step (S106), the signals may be processed together as signals that do not originate from the defect of the porous hollow fiber membrane.
  • the flow of signal processing and defect detection in each of these embodiments is realized by executing a program with an information processing apparatus such as a computer (not shown). That is, the binarization means for performing binarization, the determination means for performing each determination, and the processing means for performing correction processing on the signal are all realized by the information processing apparatus.
  • an information processing apparatus is incorporated in the defect detection apparatus 1, but instead of being incorporated in the defect detection apparatus 1, it may be externally connected by wire or wirelessly.
  • a step of performing a general moving averaging process on the measured signal is further added, and the above binarization process is performed on the signal on which the moving averaging process has been performed.
  • each determination process may be similarly applied.
  • a defect inspection apparatus for a porous hollow fiber membrane in a defect inspection apparatus for a porous hollow fiber membrane, a signal derived from a defect in the porous hollow fiber membrane is accurately determined from detection signals, and the porous hollow fiber membrane is detected. This makes it possible to accurately detect defects.
  • this defect detection method is also used in a defect inspection apparatus for a porous hollow fiber membrane having a configuration other than that described above, by detecting bubbles sucked into the liquid from the defect of the porous hollow fiber membrane. Any defect inspection apparatus that inspects a defect in a hollow fiber membrane can be applied.

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Abstract

 検出信号から多孔質膜の欠陥に由来する信号を的確に判別し、特に多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検出する。多孔質中空糸膜の欠陥検査装置の欠陥検出方法であって、受光部からの信号を所定のサンプリング周期で計測する計測ステップと、計測された信号を欠陥からの気泡に由来する信号部分とノイズ信号部分に分離する分離ステップと、気泡に由来する信号部分を多孔質中空糸膜の欠陥検査結果として出力する出力ステップとを有する。

Description

多孔質膜の欠陥検出方法および欠陥検査装置
 本発明は多孔質膜、特に多孔質中空糸膜の欠陥を検出する欠陥検出方法および欠陥検査装置に関する。
 水処理の際に濾過膜として用いられる多孔質膜、特に多孔質中空糸膜を製造する際、割れ、ピンホールなどの欠陥の有無が検査される。これまで多孔質中空糸膜の欠陥の有無を検査する装置として、液体を収容した高い密閉性を有する容器と、前記容器に収容した液体中を通過するように多孔質中空糸膜の走行を規制する規制手段と、前記容器の気相から空気を排気して容器内部を減圧する減圧手段と、多孔質中空糸膜の欠陥から液体中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段と、を有する欠陥検査装置が知られている。(例えば特許文献1参照。)この欠陥検査装置を使用した欠陥検査では、液体を収容した高い密閉性を有する容器における気相の空気を排気することで、該気相の圧力が低下し、それに伴って容器中の液体の圧力が低下するため、中空糸膜に欠陥があった場合には、液体中を走行する多孔質中空糸膜の中空部分の空気が欠陥から液体中に吸い出されて気泡が発生する。この多孔質中空糸膜の欠陥から発生した気泡を検出することで、多孔質中空糸膜の欠陥が間接的に検出できる。
特開2007-218859号公報
 このような欠陥検査装置においては、多孔質中空糸膜の欠陥を検出するため、上述した容器に収容した液体中を通過する多孔質中空糸膜の欠陥から、液体中に吸い出された気泡を気泡検出手段を用いて検出している。すなわち、気泡の検出信号を基に多孔質中空糸膜の欠陥を検出している。
 しかしながら、容器に収容した液体中に混入した異物や、液体中の溶存気体から生じる気泡、容器内の水流により生じる微小気泡といった、多孔質中空糸膜の欠陥以外の要素に由来するノイズ信号が生じることがある。これらの要因によるノイズ信号が、誤って多孔質中空糸膜の欠陥による信号として判定されるおそれがある。このような誤検出は製品の製造効率に悪影響を及ぼす。
 そこで、本発明は検出信号の中から多孔質膜の欠陥に由来する信号を的確に判別し、多孔質膜、特に多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検知することのできる信号処理装置及び信号処理方法を提供することを目的としている。
 上記の目的を達成するため、本発明は、液体が収容された容器と、多孔質中空糸膜を連続的に通過させる中空糸膜走行流路、および該中空糸膜走行流路から分岐して一壁面に通じる分岐流路が、内部を貫通するように形成され、かつ前記中空糸膜走行流路の両端の開口が前記液体中に配置されて流路内が前記液体で満たされる流路部材と、前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体中を通過するように、前記多孔質中空糸膜の走行を規制する規制手段と、前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体を前記分岐流路を通じて吸引し、前記中空糸膜走行流路内の液体の圧力を低下させる液体吸引手段と、前記液体中に検査光を入射する出光部と、前記液体中を透過した検査光を受光する受光部とを有し、前記多孔質中空糸膜の欠陥から前記液体中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段と、を有する多孔質中空糸膜の欠陥検査装置の欠陥検出方法であって、前記受光部からの信号を所定のサンプリング周期で計測する計測ステップと、前記計測された信号を欠陥からの気泡に由来する信号部分とノイズ信号部分に分離する分離ステップと、気泡に由来する信号部分を多孔質中空糸膜の欠陥検査結果として出力する出力ステップと、を有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離ステップが、前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、前記二値化ステップによって二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第1の判別ステップと、前記第1の判別ステップにおいて前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと判別された場合は、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップと、前記第1の判別ステップにおいて前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別された場合、信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第2の判別ステップと、前記第1の処理ステップで補正された信号及び前記第2の判別ステップにおいて信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していると判別された信号について、更に信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップと、を有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記出力ステップが、前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第2の判別ステップで信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していないと判別された場合、当該信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する第2の処理ステップを更に有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別された場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離ステップが、前記計測された信号に移動平均化処理を行うステップを有することを特徴とする。
 また、本発明は、液体が収容された容器と、多孔質中空糸膜を連続的に通過させる中空糸膜走行流路、および該中空糸膜走行流路から分岐して一壁面に通じる分岐流路が、内部を貫通するように形成され、かつ前記中空糸膜走行流路の両端の開口が前記液体中に配置されて流路内が前記液体で満たされる流路部材と、前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体中を通過するように、多孔質中空糸膜の走行を規制する規制手段と、前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体を前記分岐流路を通じて吸引し、前記中空糸膜走行流路内の液体の圧力を低下させる液体吸引手段と、前記液体中に検査光を入射する出光部と、前記液体中を透過した検査光を受光する受光部とを有し、前記多孔質中空糸膜の欠陥から前記液体中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段と、前記受光部からの信号を所定のサンプリング周期で計測する計測手段と、前記計測された信号を欠陥からの気泡に由来する信号部分とノイズ信号部分に分離する分離手段と、気泡に由来する信号部分を多孔質中空糸膜の欠陥検査結果として出力する出力手段を備えた検出処理手段と、を有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離手段はさらに、前記計測手段が計測した信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化手段と、前記二値化手段によって二値化された信号について、ある時点から所定時間が経過する間の前記二値化された信号の信号強度の変化について判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて、前記二値化された信号について信号強度を0から1に又は1から0に補正処理する処理手段と、を有し、前記出力手段は、前記判別手段の判別結果に応じて信号を出力し、前記判別手段は、前記二値化された信号が、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第1の判別ステップを実行し、前記第1の判別ステップにおいて、前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと前記判別手段が判別した場合は、前記処理手段が前記信号強度1から信号強度0に変化したときから、前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップを実行し、前記第1の判別ステップにおいて、前記有効無効判定時間以内に信号強度1に変わらなかったと前記判別手段が判別した場合、前記判別手段は信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第2の判別ステップを実行し、前記第1の処理ステップで前記処理手段が補正した信号及び前記第2の判別ステップにおいて信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していると前記判別手段が判別した信号について、更に前記判別手段は信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップを実行することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると前記判別手段が判別した場合、前記出力手段が多孔質膜の欠陥として検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記判別手段が、前記第2の判別ステップにおいて、信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が第2の判別時間以上継続していないと判別した場合、前記処理手段は当該信号強度1の部分を信号強度0に補正処理することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記判別手段が、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別した場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離手段は、前記計測された信号に移動平均化処理を行うことを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離ステップが、前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、前記二値化ステップで二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第1の判別ステップと、前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していなかったと判別された信号について、更に、信号強度1から信号強度0へ変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第2の判別ステップと、前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと判別された場合は、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップと、前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続していると判別された信号及び前記第1の処理ステップで補正された信号について、更に信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップとを有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記出力ステップは、前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別された場合は、前記信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する第2の処理ステップを更に有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別された場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離手段はさらに、前記計測手段が計測した信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化手段と、前記二値化手段によって二値化された信号について、ある時点から所定時間が経過する間の前記二値化された信号の信号強度の変化について判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて、前記二値化された信号について信号強度を0から1に又は1から0に補正処理する処理手段と、を有し、前記出力手段は、前記判別手段の判別結果に応じて信号を出力し、前記判別手段は、前記二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第1の判別ステップを実行し、前記判別手段は、前記第1の判別ステップにおいて、前記判別手段が、信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していなかったと判別した信号について、更に信号強度1から信号強度0へ変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第2の判別ステップを実行し、前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと前記判別手段が判別した場合は、前記処理手段が前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップを実行し、前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続していると前記判別手段が判別した信号及び前記第1の処理ステップで前記処理手段が補正した信号について、更に前記判別手段は信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップを実行することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると前記判別手段が判別した場合、前記出力手段が多孔質膜の欠陥として検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記判別手段が、前記第2の判別ステップにおいて、前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別した場合、前記処理手段は前記信号強度1の部分を信号強度0に補正処理することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記判別手段が、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別した場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記分離ステップが、前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、前記二値化ステップで二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する有効無効判別ステップと、前記有効無効判別ステップで信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変化したと判別された場合、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する処理ステップと、前記有効無効判別ステップ及び前記処理ステップの対象とならなかった信号、及び、前記処理ステップで補正された信号について、それぞれ信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上、継続しているか否か判別する最小継続時間判別ステップと、を有することを特徴とする。
 また、本発明は、好ましくは、前記最小継続時間判別ステップで、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上、継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力することを特徴とする。
 このように構成された本発明においては、ノイズ信号の影響を抑え、多孔質膜、特に多孔質中空糸膜の欠陥を的確に検知することが可能となる。
 本発明によれば、検出信号の中から多孔質膜の欠陥に由来する信号を的確に判別し、多孔質膜、特に多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検知することが可能となる。
本発明の多孔質中空糸膜の欠陥検査装置の一例を示した正面模式図である。 図1の多孔質中空糸膜の欠陥検査装置における流路部材の斜視図である。 図2の流路部材を直線I-I’に沿って切断した断面図である。 図2の流路部材を直線II-II’に沿って切断した断面図である。 上蓋裏面に空間拡大部が形成された他の実施形態の流路部材を図4と同様に切断した断面図である。 図4の流路部材を直線III-III’に沿って切断した断面図である。 図4の流路部材を直線IV-IV’に沿って切断した断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る欠陥検出方法を示すフローチャート図である。 本発明の欠陥検査装置の受光部により検出された信号とその信号を二値化した信号とを示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る欠陥検出方法を示すフローチャート図である。
<多孔質中空糸膜の欠陥検査装置>
 多孔質中空糸膜の欠陥検査装置の一実施形態を示して詳細に説明する。多孔質中空糸膜の欠陥検査装置1(以下、単に「欠陥検査装置1」という。)は、図1~4に示すように、液体Lが収容された容器10と、流路部材20を有している。流路部材20は流路内が液体Lで満たされており、多孔質中空糸膜Mを通過させる中空糸膜走行流路21が流路部材20を貫通するように形成されている。中空糸膜走行流路21は両端に開口21a、21bを有し、これらの開口21a、21bは液体L中に配置されている。また、流路部材20は空間拡大部22を有し、この空間拡大部22の部分に、中空糸膜走行流路21から分岐する分岐流路23が、内部を貫通するように形成されている。さらに、欠陥検査装置1は、流路部材20の中空糸膜走行流路21および空間拡大部22内の液体L中を通過するように、多孔質中空糸膜Mの走行を規制する規制手段30と、流路部材20の中空糸膜走行流路21内の液体Lを空間拡大部22から分岐流路23を通じて吸引し、中空糸膜走行流路21内の液体Lの圧力を低下させる液体吸引(減圧)手段40(以下、液体吸引手段40とする)と、多孔質中空糸膜Mの欠陥から液体L中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段50とを有している。また、欠陥検査装置1は、容器10に液体Lが流入する液体流入ライン60を有している。液体流入ライン60は、一端が液体供給源(図示せず)と接続され、他端が容器10に接続され、前記液体供給源から液体が流入する液体供給ライン61と、一端が流路部材20の分岐流路23と接続され、他端が容器10に接続され、流路部材20の分岐流路23から吸い出された液体Lが容器10に流入して循環される液体循環ライン63、とを有している。液体吸引手段40は、液体循環ライン63の途中に設けられており、分岐流路23、液体循環ライン63を通じて、中空糸膜走行流路21内の液体Lを吸引できるようになっている。
 容器10は、上述したように液体Lが収容される容器であり、本実施形態では、この収容した液体L中に流路部材20が浸漬される。容器10の材質は、湿気や液体Lで腐食したり、液体Lに侵されたりしない素材であれば特に限定されず、例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアセタールなどの樹脂、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル、チタンなどの金属や合金類、または、これらの複合材料などが挙げられる。容器10の形状および大きさは、流路部材20を浸漬でき、流路部材20の両端の開口21a、21bから容器10内の液体Lが吸い込まれる際、渦が発生して液面から空気を吸引しないような液深を確保できるものであればよい。
 容器10は液体供給源(図示せず)と、液体供給ライン61により接続されており、液体供給ライン61の途中には脱泡手段64および脱気手段65が設けられている。容器10には、液体供給源から液体供給ライン61を通じて液体Lが供給される。また、供給される液体L中の気泡は脱泡手段64により除去される。これにより、供給される液体Lに含まれる気泡による誤検出を抑制できるので、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡の検出の信頼性が向上する。また、溶存気体は脱気手段65により除去される。これにより、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡の検出の信頼性がさらに向上する。脱泡手段64および脱気手段65としては、容器10に供給する液体L中の気泡や溶存気体を気泡検出に影響が出ない程度に除去できるものであればよく、例えば、脱泡手段64としては、異物の除去も兼ねることが可能なろ過精度が0.1μm程度の分離膜などを用いた濾過モジュールなど、液体L中の気泡を分離できるものが挙げられる。また、脱気手段65としては、ガス分離用膜などを用いた脱気モジュールに減圧手段66を組み合わせたものなど、液体L中の溶存気体を脱気できるものが挙げられる。
 また、容器10には、オーバーフロー用の排液口が形成されており、容器10に収容された液体Lが液体排出ライン62を通じてオーバーフローされ、容器10内の液体Lの液面が一定に保たれるようになっている。本実施形態のように、液体循環ライン63の途中に脱泡手段67を設置することが好ましい。これにより、容器10内を循環する液体Lに混入した異物や、流路部材20および液体吸引手段40内で液体L中に発生した気泡となった溶存気体を効率よく除去することができ、循環される液体Lに含まれる気泡による誤検出を抑制できる。液体供給ライン61に設けた脱泡手段64や、液体循環ライン63に設けた脱泡手段67は単独使用でも効果はあるが、両者を併用することが好ましい。また、脱泡手段67は、気泡を分離したが蓄積する部分に排水口を設け、常時適量の液体Lを容器10外に排出させたり、液面計により液面を検知し電磁弁等によって間欠的に排出することで、気体が脱泡手段67内に溜まって液体濾過面積が減少することを防ぐことができる。脱泡手段67としては、脱泡手段64で挙げたものと同じものが挙げられる。また、気泡の検出の信頼性をさらに向上させるために、液体循環ライン63に脱気手段を設けてもよい。
 液体Lとしては、例えば、水や、ぬれ張力試験試薬として用いられるメタノール、エタノール、ホルムアミド、もしくはこれらと水の混合液などが挙げられる。表面張力の大きさが検出できる欠陥の大きさに影響することから、表面張力特性が正確に知られている液体が好ましく、取り扱いや排水処理の面から水(28℃における表面張力73.0mN/m程度)が特に好ましい。また、温度や混合比などを調節して、表面張力を調節した水とメタノールとの混合物を液体Lとして使用してもよい。また、多孔質中空糸膜の製造ライン中に欠陥検出装置を組み込み、多孔質中空糸膜の製造ライン上で連続的に欠陥を検出する場合は、例えば、多孔質中空糸膜の洗浄に使用する液体(例えば、純水)を液体Lとして使用してもよい。つまり、容器10が、紡糸後の多孔質中空糸膜を洗浄する洗浄装置における、洗浄液を収容する容器であってもよい。なお、検査中に多孔質中空糸膜から液体Lの表面張力を低下させる物質が流出し、液体Lの表面張力が低下するような場合、液体Lの表面張力をモニターし、容器10への水の供給量を制御することで液体Lの表面張力を一定に保つような機構を有することが好ましい。
 図1や図3、図4に示すように、流路部材20には、多孔質中空糸膜Mを通過させる中空糸膜走行流路21と、中空糸膜走行流路21から分岐している分岐流路23とが、内部を貫通するように形成されている。中空糸膜走行流路21の中央部分には、流路の幅が拡張された空間拡大部22が設けられており、空間拡大部22の部分で分岐流路23が分岐している。本実施形態では、流路部材20が容器10に収容された液体L中に浸漬されることで、中空糸膜走行流路21の両端の開口21a、21bが液体L中に配置され、それにより開口21a、21bから液体Lが流入して、空間拡大部22を含む中空糸膜走行流路21全体と分岐流路23の内部が液体Lで満たされる。分岐流路23は液体循環ライン63を通じて液体吸引手段40と接続されており、液体吸引手段40によって、中空糸膜走行流路21内の液体Lを空間拡大部22から分岐流路23を通じて吸引できるようになっている。これにより、中空糸膜走行流路21内で多孔質中空糸膜Mの外周部と中空糸膜走行流路21の壁面の間を流動する液体Lの流動圧力損失によって、中空糸膜走行流路21内の内部の液体Lの圧力を低下させることができる。中空糸膜走行流路21内の液体Lの圧力は、空間拡大部22における分岐流路23との接続部分で最も低くなる。欠陥検査装置1は、このように流路部材20の流路内が液体Lで満たされ、かつ中空糸膜走行流路21内の液体Lが空間拡大部22から分岐流路23に向かって吸引され続けることで、減圧状態に維持されている中空糸膜走行流路21内に、多孔質中空糸膜Mを連続的に走行させるようになっている。
 本実施形態の流路部材20は、図2~4、図6および図7に示すように、中央に空間拡大部22を有する中空糸膜走行流路21を形成する溝と、分岐流路23が形成された流路部材本体20aの上部が、上蓋部20bによって閉じられることで形成されている。流路部材本体20aと上蓋部20bは、特別な機構を有していなくても、液体吸引手段40による吸引によって中空糸膜走行流路21および分岐流路23内の液体Lの圧力が低下することで、流路部材本体20aと上蓋部20bが互いに密着固定される。このような構成を採用すると、仮に多孔質中空糸膜Mが中空糸膜走行流路21の内部に詰まった場合でも、上蓋部20bを開放することで多孔質中空糸膜Mを流路部材本体20aから容易に取り除くことができる。流路部材本体20aと上蓋部20bに、それらを閉じるための機構を設けてもよい。また、中空糸膜走行流路21を形成する溝と分岐流路23が形成された流路部材本体20aの上部が、上蓋部20bによって閉じられることで流路部材20を形成する場合、流路部材本体20aと上蓋部20bの合わせ面から僅かでも外気が吸引されて液体Lに混入すると、その気泡を欠陥と誤検出してしまう場合がある。この問題を防ぐため、流路部材本体20aと上蓋部20bの合わせ面の気密性を充分に確保する構造を採用することや、流路部材本体20aと上蓋部20bの合わせ面の接合線全体を液体L中に浸漬させ、たとえ流路部材本体20aと上蓋部20bの合わせ面の気密性が損なわれても液体Lが吸引され、外気が吸引されない構造とすることが挙げられる。また、後述する本実施形態の信号処理及び欠陥検出方法を適用することで、より精度の高い検出を行なうことが可能となる。
 中空糸膜走行流路21の断面形状は、空間拡大部22を有する中空糸膜走行流路21を形成する溝が形成された流路部材本体20aの上部が、上蓋部20bによって閉じられることで形成される場合、流路の形成が容易な点から、図6に示すように、矩形が好ましい。また、中空糸膜走行流路21の断面形状が矩形であれば、断面形状が円形の場合に比べて、多孔質中空糸膜Mが流路の壁面と接触したとしてもその接触面積がより小さく、損傷が生じ難い点でも有利である。また、流路部材本体20a側と上蓋部20bの合わせ面の両方に半円形の溝を形成し、それらを閉じ合わせることで円形流路を形成した場合に比べ、中空糸膜走行流路21の断面形状を矩形とし、その一辺を上蓋部20bの底部によって形成すると、流路を形成する溝の形成は流路部材本体20a側のみでよく、上蓋部20bの合わせ面をフラットにすることができる。このようにすると、流路加工が容易で、流路部材本体20aと上蓋部20bの精密な位置合わせは不要である。また、流路内に多孔質中空糸膜Mを配置する際、多孔質中空糸膜Mを流路部材本体20aに形成した溝内に完全に入り込ませることができるため、上蓋部20bを閉じる際に合わせ面に多孔質中空糸膜Mを挟みこんでしまうおそれがなくなる。中空糸膜走行流路21の断面形状が三角形の場合も、その一辺を上蓋部20bの底部によって形成すると矩形の場合と同じ効果が得られる。ただし、中空糸膜走行流路21の断面形状は、矩形、三角形には限定されず、五角形以上の多角形や円形などであってもよい。
 中空糸膜走行流路21の壁面と多孔質中空糸膜Mの隙間は、多孔質中空糸膜Mの直径の5%~40%が好ましく、10%~20%がより好ましい。中空糸膜走行流路21の隙間が前記下限値以上であれば、多孔質中空糸膜Mが中空糸膜走行流路21の壁面との接触による表面損傷や、多孔質中空糸膜Mの走行抵抗が増大することを抑制しやすい。中空糸膜走行流路21の隙間が前記上限値以下であれば、中空糸膜走行流路21内において、液体Lの流動によって多孔質中空糸膜Mに振動や屈曲が起こって多孔質中空糸膜Mの走行抵抗が増大することを防ぐことができ、多孔質中空糸膜Mが走行する中空糸膜走行流路21内の液体Lの圧力を、所定の圧力に低下させるのに必要な液体吸引手段40による液体Lの吸引量を抑制しやすい。中空糸膜走行流路21の空間拡大部22以外の部分の幅d1は、多孔質中空糸膜Mの直径の110%~180%が好ましく、120%~140%がより好ましい。中空糸膜走行流路21の空間拡大部22以外の部分の高さd2も同様に、多孔質中空糸膜Mの直径の110%~180%が好ましく、120%~140%がより好ましい。
 また、中空糸膜走行流路21の内壁面は、多孔質中空糸膜Mが接触した場合でも多孔質中空糸膜Mの表面が損傷しないように、精密研削仕上げや研磨仕上げ、梨地仕上げ等によって滑らかに仕上げることが好ましく、中空糸膜走行流路の内壁面の仕上げは同一であっても異なっていてもよい。またそれに加え、多孔質中空糸膜Mとの摩擦抵抗を低減させるフッ素系コーティングやダイヤモンドライクカーボンコーティングなどを施すのが更に好ましい。
 なお、中空糸膜走行流路21の断面形状は、矩形の場合は正方形、三角形の場合は正三角形や円形が好ましい。中空糸膜走行流路21の断面形状を正多角形や円形にすると、中空糸膜走行流路21内の多孔質中空糸膜Mの周囲を流動する液体Lの流動状態が、多孔質中空糸膜Mの中心軸に対して軸対称状態となり、中空糸膜走行流路21内の多孔質中空糸膜Mの走行状態が安定になりやすい。
 中空糸膜走行流路21の長さD(図3)は、検査速度(多孔質中空糸膜Mの走行速度)などによっても異なるが、100mm~2000mmが好ましく、300mm~1000mmがより好ましい。中空糸膜走行流路21の長さDが前記下限値以上であれば、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡の検出が容易になる。中空糸膜走行流路21の長さDが前記上限値以下であれば、多孔質中空糸膜Mの走行抵抗や欠陥検査装置1が過大になることを抑制しやすい。
 開口21b、開口21aから分岐流路23までの距離及び流路の構造は、同じであっても異なっていてもよく、所望の条件に応じて適宜選定すればよい。開口21b、開口21aから分岐流路23までの流路の構造は、分岐流路23に対して対称構造であることが好ましい。このような構造とすると、液体Lを分岐流路23から液体吸引手段40により吸引した際、開口21b、開口21aから分岐流路23までの液体Lの圧力分布が分岐流路23に対して対称となるため、中空糸膜走行流路21および空間拡大部22内で多孔質中空糸膜Mの欠陥から気泡が出始める位置と、気泡が出なくなる位置が分岐流路23を挟んで対称となる。これにより、走行する多孔質中空糸膜Mの欠陥から液体L中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段50によって、気泡が検出され始めた時間、気泡が検出されなくなった時間、および多孔質中空糸膜Mの走行速度から、多孔質中空糸膜Mの欠陥位置を精度良く同定することができる。
 空間拡大部22の幅w1および高さh(図3および図7)は、中空糸膜走行流路21の空間拡大部22以外の部分の幅d1および高さd2よりも広い。中空糸膜走行流路21における空間拡大部22とそれ以外の接続部分は鋭角部がないよう滑らかに仕上げられていることが好ましい。鋭角部をなくすことで、その部分を液体Lが流動する際に渦やキャビテーションの発生源となることを防ぎ、減圧泡の発生や多孔質中空糸膜Mの振動などが発生することを抑制しやすくなる。同様の理由で、分岐流路23と空間拡大部22の接続部分も鋭角部がないよう滑らかに仕上げられていることが好ましい。
 開口21a、21bから中空糸膜走行流路21内に流入した液体Lは、多孔質中空糸膜Mの周囲を分岐流路23に向かって流動し、多孔質中空糸膜Mの周囲から空間拡大部22内に流入する。このとき、空間拡大部22内において、多孔質中空糸膜Mよりも分岐流路23側に流入してきた液体Lは、空間拡大部22内を分岐流路23に向かって障害なく流動する。一方、空間拡大部22内において、多孔質中空糸膜Mの分岐流路23の反対側に流入してきた液体Lは、分岐流路23へと流動するためには多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の壁面との隙間を通過しなければならない。多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の隙間を液体Lが流動する際に流動圧損が生じると、多孔質中空糸膜Mの分岐流路23側に対して、その反対側の液体Lの圧力が上昇する。この圧力上昇が大きいほど、空間拡大部22内で多孔質中空糸膜Mは分岐流路23側に向かって大きく屈曲することになり、多孔質中空糸膜Mの走行抵抗の上昇や、中空糸膜走行流路21と空間拡大部22の接続部分での多孔質中空糸膜Mの表面損傷の原因となり得る。
 このような現象を抑制する方法としては、例えば、空間拡大部22の幅w1(図3)を中空糸膜走行流路21の空間拡大部22以外の部分の幅d1より大きくする方法、空間拡大部22の長さf(図3)を長くする方法などが挙げられる。空間拡大部22の幅w1は、中空糸膜走行流路21の空間拡大部22以外の部分の幅d1に対して2倍以上が好ましい。これにより、多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の隙間の断面積が拡大し、液体Lが流動する際の流動圧損を大きく減少させることができる。空間拡大部22の長さfは、多孔質中空糸膜Mの直径の2倍~20倍程度が好ましく、4倍~10倍程度がより好ましい。空間拡大部22の長さfが下限値以上であれば、多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の隙間の断面積が拡大し流動圧損が低下する。空間拡大部22の長さfが上限値以下であれば、規制手段30による多孔質中空糸膜Mの支持間隔が広がることで多孔質中空糸膜Mが分岐流路23側に屈曲することを抑制しやすい。
 空間拡大部22の幅w1が前記下限値以上で、かつ空間拡大部22の長さfが前記上限値以下であれば、多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の隙間の液体Lが流動する際の流動圧損を減少させ、かつ多孔質中空糸膜Mが空間拡大部22内で分岐流路23側に向かって大きく屈曲することを防ぐことが容易になり、中空糸膜走行流路21および空間拡大部22内での多孔質中空糸膜Mの走行状態をより良好に維持できる。
 また、流路部材20は、図5に示すように、流路部材本体20aに中空糸膜走行流路21を形成する溝を形成し、上蓋部20bの合わせ面の空間拡大部22に相当する部分に、流路部材本体20aに形成した空間拡大部22の溝と同じ平面形状で深さが多孔質中空糸膜Mの直径の2倍程度の空間拡大溝22bを形成したものを閉じた流路部材20Aであってもよい。このように、空間拡大部22における分岐流路23と反対側の空間容積を増やすと、多孔質中空糸膜Mと空間拡大部22の隙間を流動する液体Lの流速分布が低減され、発生する流動圧損を低減することもできる。
 中空糸膜走行流路21内の液体Lの圧力は、両方の開口21a、21bの部分から流路の内部に向かうほど低下し、中空糸膜走行流路21における空間拡大部22の流路が分岐している部分、すなわち液体Lが吸引される分岐流路23の入口部分で最も低くなる。空間拡大部22の幅W1および高さhが大きいほど、空間拡大部22内の液体Lの流動圧損が小さくなり、長さf方向での圧力変化量が少なくなるうえ、空間拡大部22の内部をより高い減圧度にすることができる。そのため、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出される気泡を検出する際、高い減圧度でしか気泡が発生しない欠陥からも充分な気泡を発生させることが容易になり、気泡検知時間を長く取ることができることで、欠陥検出の分解能が向上する。空間拡大部22の高さhは、空間拡大部22の幅w1の1~10倍が好ましい。空間拡大部22の高さhが下限値以上であれば、空間拡大部22内の長さf方向での圧力変化量がより少なくなる。空間拡大部22の高さhが上限値以下であれば、空間拡大部22内の容積増加による液体Lの置換時間の増加や、滞留部の増大に起因する気泡の検知精度や検査速度の低下を抑制しやすい。
 分岐流路23の断面形状は、内部を流動する液体Lの断面流速分布が回転対称となり、液体Lに混入した気泡の流動位置がより安定する点から、円形が好ましい。ただし、分岐流路23の断面形状は円形には限定されず、矩形など、液体Lや気泡を流すことが可能であれば、どのような形状でもよく所望の条件に応じて適宜選定すればよい。流路部材20の材質としては、液体Lで腐食したり、液体Lに侵されたりしない素材であれば特に制限はなく、例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアセタール、フッ素、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、ステンレスなどの金属や合金類、またはこれらの複合材料などが挙げられる。
 規制手段30は、4つのガイドロール31~34から構成されている。多孔質中空糸膜Mは、これらガイドロール31~34によって走行を規制され、図1に示すように、連続的に、容器10に収容された液体L中に引き込まれ、開口21aから流路部材20の中空糸膜走行流路21内に導入され、中空糸膜走行流路21内の液体L中を通過して開口21bから導出された後、液体Lの外部へと引き出されるようになっている。規制手段30におけるガイドロール31~34としては、多孔質中空糸膜の製造に通常使用されるガイドロールが使用できる。
 液体吸引手段40は、中空糸膜走行流路21内の液体Lを空間拡大部22から分岐流路23を通じて吸引し、中空糸膜走行流路21内の液体Lの圧力を低下させるものである。本実施形態では、液体吸引手段40が液体循環ライン63を通じて分岐流路23と接続されており、中空糸膜走行流路21の空間拡大部22内から、分岐流路23、液体循環ライン63を通じて液体Lを吸引できるようになっている。また、吸引された液体Lは、液体循環ライン63を通じて容器10内に戻されるようになっている。ただし、本発明の欠陥検査装置はこの形態には限定されず、液体吸引手段40によって吸引した液体Lを廃棄する形態であってもよい。
 液体吸引手段40としては、中空糸膜走行流路21の空間拡大部22内の液体Lを分岐流路23を通じて吸引できるものであればよく、例えば、ギヤポンプやカスケードポンプなどが挙げられる。特にマグネットカップリングのようなシールレスタイプのポンプは、ポンプ回転軸が外気と遮断されているため、高減圧状態の液体Lにシール部から外気が漏入して、液体L中に微細な気泡となって容器10に流入するおそれがない点で特に好ましい。液体吸引手段40は、所望の減圧度を得るために、調整手段が必要となる。この調整手段は減圧度の調整が可能であればどのような手段を用いても良い。例えば、バイパス配管を設け、手動調整や自動調整を用いる方法がある。中でも、インバーターにより液体吸引手段40の回転速度を制御する方法は、液体Lの循環ラインがシンプルとなり、調整も容易なことから好ましい。また、図1に示すように、液体循環ライン63における液体吸引手段40の上流に圧力計68を設け、該圧力計68の出力をインバーターにフィードバックして液体吸引手段40のポンプ回転速度などを自動制御できるようにすることがより好ましい。
 気泡検出手段50は、多孔質中空糸膜Mから液体L中に吸い出された気泡を検出する手段である。多孔質中空糸膜Mの欠陥から液体L中に吸い出された気泡を検出することで、多孔質中空糸膜Mの欠陥を間接的に検出できる。気泡検出手段50としては気泡の検出が可能であればどのようなものを用いてもよい。なかでも、複数の検出を行う際、センシング部が小さく、コンパクトに設置可能な光電センサーが好ましい。具体的には、例えば、アンプ内蔵型のオムロン製(型式E3X-DA11AN-S)やキーエンス製(型式FS-N11N(FS-N10シリーズ))のファイバーセンサーなどが挙げられる。
 本装置では、気泡検出手段が、中空糸膜走行流路と液体吸引手段の間に設置されていることが好ましい。具体的には、本実施形態では、分岐流路23における空間拡大部22側の開口端と分岐流路23の外壁面側の開口端の間、または分岐流路23の外壁面側の開口端から液体吸引手段までの配管の途中に設置されていることが好ましい。中空糸膜走行流路の部分に気泡検出手段を設けて、多孔質中空糸膜から吸い出される気泡を検出してもよいが、中空糸膜走行流路において多孔質中空糸膜の欠陥から気泡が吸い出される位置は欠陥の大きさ、液体の減圧の程度などによって異なる。また、特に生産性を高めるために多孔質中空糸膜の走行速度が高い場合には、気泡が多孔質中空糸膜から離れるまで、該気泡が多孔質中空糸膜と共に高速で移動することになる。そのため、この場合、中空糸膜走行流路内で多孔質中空糸膜から発生する気泡を安定して検出するには、中空糸膜走行流路の流路軸に沿って複数の気泡検出手段を設ける必要がある。一方、中空糸膜走行流路を通過している多孔質中空糸膜の欠陥から吸い出された気泡は、吸引によって流動する液体と共に移動する。そのため、前述のように分岐流路23における空間拡大部22側の開口端と分岐流路23の外壁面側の開口端の間、または分岐流路23の外壁面側の開口端から液体吸引手段までの配管の途中に気泡検出手段を設置しておけば、多孔質中空糸膜Mの内部空間の空気が欠陥を通じて吸い出されて生じた気泡は、吸引する液体Lと共にそれら部分を通過するので、1つの気泡検出手段でも安定して気泡の検出が可能となる。
 気泡検出手段50は、図4及び図5の実施形態では、流路部材20の分岐流路23の部分に設置されている。多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡は、中空糸膜走行流路21において開口21a、21bから分岐流路23に向かって流れる液体Lと共に分岐流路23へと流入し、気泡検出手段50で検出される。
 気泡検出手段50は、液体L中に検査光を入射する出光部51と、液体L中からの検査光を受光する受光部52とを有している。気泡検出手段50における出光部51と受光部52は、気泡の検出が可能であれば、どのように設置してもよく、出光部や受光部先端が液体Lに接触、非接触のいずれでもよい。中でも出光部や受光部の先端部分が中空糸膜走行流路21から吸引された液体L中に位置するように設置されていることが好ましい。本実施形態では、出光部51と受光部52が、分岐流路23の壁面から液体Lに接するよう分岐流路23内に突き出した形態で設置されていることが好ましい。これにより、分岐流路23の壁面に付着した汚れや気泡を誤検出することを防止しやすくなる。ただし、流路部材20の分岐流路23周辺の一部や、液体循環ライン63の内壁面に汚れや気泡の付着を抑制するような処理が行われている場合などは、吸引された液体L中に出光部と受光部の先端部分が突き出された形態とせずに、出光部と受光部の先端部分が壁面と同一面なるように設置される形態であってもよい。また、分岐流路23周辺の一部や、液体循環ライン63が光を透過する樹脂材料などにより形成されている場合は、分岐流路23や液体循環ライン63の外側に出光部と受光部が設置される形態であってもよい。
 気泡検出手段50の出光部51と受光部52は、出光部51から出射された光を効率良く受光部52に取り込み、気泡が通過した際の光量変化を敏感に検出する点から、互いに向かい合うように設置されていることが好ましい。この気泡検出手段50では、分岐流路23における出光部51と受光部52の間を気泡が通過すると、出光部51から液体L中に入射された検査光が該気泡によって屈折、散乱し、受光部52に到達する検査光の量が減少するので、この光量変化によって気泡を検出することができる。また、本装置においては、気泡検出手段50は、出光部51の光軸と受光部52の光軸が、分岐流路23内の液体L中で交差するように設置されていてもよい。出光部51と受光部52をこのように設置した場合、気泡が無い場合には出光部51から発せられた光は受光部52に届かず、気泡が通過した場合に出光部51から発せられた光が該気泡によって反射または散乱され、その反射光または散乱光が受光部52に到達するので、この光量変化によって気泡を検出することができる。ただ、気泡による反射光または散乱光を受光して気泡を検出する方式は、気泡による遮光により気泡を検出する方式に比べ外乱光の影響を受けやすく、また液体L中の出光部51の光軸と受光部52の光軸それぞれの光軸方向に重なった気泡によって受光部52の光量変化が減少するため、外乱光を遮光して影響を低減する、または出光部51から出射される検査光強度を高めるといった手段を採用することが好ましい。
 また、出光部51と受光部52は、出光部51の光軸と受光部52の光軸が、分岐流路23内を流れる流動液体における流速が最大の部分を通過するように設けられていることが好ましい。分岐流路23内を通過する気泡は、流動液体における流速が最大の部分を通過する確率が高いので、出光部51と受光部52の光軸がこの部分を通過するようにすることで、より安定して気泡を検出できる。具体的には、出光部51と受光部52の光軸が、分岐流路23の中心を通る形態が好ましい。また、出光部51と受光部52の光軸は、分岐流路23の流路軸と直交していても、分岐流路23の流路軸に対して傾斜していてもよい。
 欠陥検出装置1では、容器10に収容された液体L中に流路部材20が浸漬されることで、流路部材20の開口21a、21bから中空糸膜走行流路21および分岐流路23内に液体Lが流入し、それら流路が液体Lで満たされる。また、中空糸膜走行流路21内の液体Lは、液体吸引手段40によって、空間拡大部22から分岐流路23、液体循環ライン63を通じて吸引されており、流動圧力損失によって圧力が低下している。そして、この状態で中空糸膜走行流路21内の液体L中を通過するように多孔質中空糸膜Mを走行させることで、中空糸膜走行流路21内において、多孔質中空糸膜M内の空気が欠陥部分から吸い出されて気泡が発生する。この気泡を気泡検出手段50で検出し、後述する信号処理を施して多孔質中空糸膜Mの欠陥を検出する。
<欠陥検査装置における信号処理>
 以上、説明したように、本欠陥検査装置では、気泡検出手段50が多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡を検出し、その検出信号を基に多孔質中空糸膜Mの欠陥を検出する。気泡の検出の信頼性を向上するために、容器10と図示しない液体供給源とを接続する液体供給ライン61には脱泡手段64および脱気手段65が設けられていることは既に述べた通りであるが、万が一、脱泡手段64や脱気手段65が予定通りの機能を発揮できなかった場合も、検出された信号について、ノイズ信号を除去し、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡に由来する信号を的確に検知するため、さらに信号処理を行なうのが好ましい。以下、気泡検出手段50が検出した信号について、図示しない情報処理装置で実行する信号処理および欠陥検出方法について説明する。
 一般的に多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡に由来する信号は、その強度が大きく、また信号の持続時間も長い傾向がある。一方、ノイズ信号は、強度が小さい場合が多く、強度が大きい場合でもその信号の持続時間が短いスパイク状の信号になる傾向がある。本実施形態の欠陥検出方法はこの傾向を利用して信号の処理を行なう。
 図8は本発明の第1の実施形態の欠陥検出方法において欠陥検出装置1が行う処理を示すフローチャートである。出光部51から出射された光が分岐流路23を通って受光部52に達し、信号が発生する。図9の上段に受光部52から出力された信号の例を示す。横軸を経過時間、縦軸を出力電圧としてグラフ化している。この実施形態においては、受光部52として光電センサーを用いており、分岐流路23の中を気泡が通過しない状態では出光部51から出射された光が散乱されずに受光部52へと達するため、電圧値は高い値となる。一方、分岐流路23の中を気泡やその他の不純物が通過している状態では、出光部51から出射された光が気泡等によって散乱されるため、受光部52へ達する光の量は減少し、その結果光電センサーの示す電圧値は低い値となる。
 本発明の第1の実施形態の欠陥検出方法は欠陥検出装置1がこのような受光部52からの信号を受信し、サンプリング周期5msで計測することで開始される(S100)。本実施形態では、サンプリング周期は5msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等に応じて、適宜、設定することが好ましい。欠陥検出装置1はまず、二値化処理ステップ(S101)でこの信号の二値化処理を行う。図9の下段に二値化処理を行なった後の信号の例を示す。上述したように、分岐流路23の中を気泡が通過しない状態では電圧値が高い値となり、気泡が通過している状態では電圧値が低くなるため、閾値となる二値化電圧レベルV0を下回った電圧には信号強度「1」を割り付け、二値化電圧レベルV0を上回った電圧には信号強度「0」を割り付ける。このようにして、まず微小なノイズ信号の影響を排除する。なお、二値化処理にあたって使用する閾値は、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。フローチャート中の各ステップにおいて、信号がどのような判別処理を受けるのかを説明するため、フローチャート中に信号の例を示す。
 続いて、欠陥検出装置1は、二値化処理ステップ(S101)で二値化された信号について、第1の判別ステップで第1の判別を行う(S102)。この第1の判別は、二値化された信号のうち、信号強度の変化をモニターし、信号強度1から信号強度0へ変化した状況が生じていた場合、この信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別するものである。本実施形態ではこの有効無効判別時間T0は80msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。この第1の判別によって、信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わったと判別された場合(S102でYes)は、次に処理Aのステップ(S103)に進む。信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わらなかったと判別された場合(S102でNo)は、次に第2の判定ステップ(S104)へと進む。
 第1の判別ステップ(S102)において、信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わったと判別された場合、この信号に対して欠陥検出装置1はステップS103で処理Aを施す。処理Aとは、信号強度1から信号強度0に変化したときから再び信号強度1に変わるまでの間、信号強度が0であった期間について、信号強度を1に補正する処理である。本来、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡に由来する信号は、その強度が大きく、また信号の持続時間も長くなるが、二値化処理の閾値の設定によっては打ち消されることが起こりうる。気泡に由来する信号は持続時間が長い一方、ノイズ信号は短期間のスパイク状の信号であることが多い。また、多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡に由来する信号は、その強度が大きく、また信号の持続時間も長くなるが、気泡の発生状態によっては、気泡が断続的に発生し、これによりスパイク状の信号が断続的に出現する。また、二値化処理によって、気泡に由来する信号が打ち消される事も起こりうる。本発明は処理Aにおいて、断続的に出現したスパイク状の信号を連続した信号とする補正及び二値化処理によって、気泡に由来する打ち消された信号の復元も行なっている。このように信号に処理Aを施した後、次に第3の判定ステップ(S106)へと進む。
 一方、第1の判別ステップ(S102)において、信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わらなかったと判別された場合、第2の判別ステップ(S104)に進み、欠陥検出装置1はこの信号に対して第2の判別を行なう。第2の判別は二値化された信号について、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続しているか否かを判別するものである。本実施形態ではこの有効判別時間T1は80msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。この第2の判別によって、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していると判別された場合(S104でYes)、次に第3の判定ステップ(S106)に進む。信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していないと判別された場合(S104でNo)は、次に処理Bのステップ(S105)に進む。
 第2の判別ステップにおいて、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していないと判別された場合(S104でNo)、この信号に対して欠陥検出装置1はステップS105で処理Bを施す。処理Bとは信号強度0から信号強度1に変化したときから有効判別時間T1以上継続していない信号強度1の部分について、信号強度を0に補正する処理である。上述したように、ノイズ信号は短期間のスパイク状の信号であることが多いため、信号強度1の状態が有効判別時間T1以上継続しない場合は、これをノイズ信号と解釈して、信号強度を0に補正し、ノイズを消去する補正処理を行なっている。このように信号に処理Bを施したあと、次に欠陥非検出出力ステップ(S108)に進む。
 ステップS103で信号に処理Aを施した後、もしくは第2の判別によって、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していると判別された(S104でYes)後、欠陥検出装置1は、これらの信号について第3の判別ステップ(S106)で、第3の判別を行なう。第3の判別は、これらの信号において信号強度1が最小継続時間T2よりも長く継続しているか否かを判別するものである。本実施形態ではこの最小継続時間T2は100msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。上述したように、気泡に由来する信号は持続時間が長い傾向があるため、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続している場合、この信号は気泡に由来する信号と判別してよいと考えられる。本実施形態はこの第3の判別ステップで、検知した信号が多孔質中空糸膜Mの欠陥から吸い出された気泡に由来する信号であることを判別する。第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していると判別された場合(S106でYes)、次に欠陥検出出力ステップ(S107)に進む。欠陥検出出力ステップ(S107)において、欠陥検出装置1は、検査対象となっている多孔質中空糸膜Mに欠陥がある旨を出力する。ユーザはこの出力によって多孔質中空糸膜Mに欠陥があることを知る。第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していないと判別された場合(S106でNo)、次に欠陥非検出出力ステップ(S108)に進む。
 ステップS105で信号に処理Bを施した後、もしくは第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していないと判別された(S106でNo)後、次に欠陥非検出出力ステップ(S108)に進む。処理Bが施された部分の信号は信号強度0であり、第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していないと判別された信号は、欠陥から吸い出された気泡に由来する信号ではないと考えられる。したがって、欠陥非検出出力ステップ(S108)において、欠陥検出装置1は検査対象となっている多孔質中空糸膜Mには欠陥がない旨を出力する。
 欠陥検出出力ステップ(S107)または欠陥非検出出力ステップ(S108)で欠陥検出装置1が出力を行なうと、一連のフローが終了する(S109)。
 このようにすることで、検出信号の中から多孔質中空糸膜Mの欠陥に由来する信号を的確に判別し、多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検知することが可能となる。また、本実施形態によれば、第1の判別及び第2の判別によりスパイク状のノイズと判別された部分は処理Bを施されることで信号から除去されるため、欠陥検出装置1からの出力データが整理されて見やすくなるとともに、データ量も圧縮できるという利点がある。
 図10は本発明の第2の実施形態に関する欠陥検出方法において欠陥検出装置1が行なう処理を示すフローチャートである。第2の実施形態は第1の実施形態における第1の判別ステップと第2の判別ステップの順番を入れ替えて信号処理をするものである。以下、第1の実施形態と共通する部分については説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
 第2の実施形態も第1の実施形態と同様に欠陥検出装置1が受光部52からの信号を受信し、サンプリング周期5msで計測することで開始される(S200)。本実施形態では、サンプリング周期は5msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等に応じて、適宜、設定することが好ましい。二値化処理ステップ(S201)でこの信号の二値化処理を行う。
 続いて、欠陥検出装置1は、二値化処理ステップ(S201)で二値化された信号について、第1の判別ステップで第1の判別を行う(S202)。第1の判別は二値化された信号について、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続しているか否かを判別するものであり、第1の実施形態における第2の判別に相当する。本実施形態ではこの有効判別時間T1は80msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。この第1の判別によって、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していると判別された場合(S201でYes)、次に第3の判別ステップ(S206)に進む。信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していないと判別された場合(S201でNo)は、次に第2の判別ステップ(S203)に進む。
 第2の判別ステップ(S203)で行なわれる第2の判別は、信号強度1から信号強度0へ変化した状況が生じていた場合、この信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別するものであり、第1の実施形態における第1の判別に相当する。本実施形態ではこの有効無効判別時間T0は80msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。この第2の判別によって、信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わったと判別された場合(S203でYes)は、次に処理Aのステップ(S204)に進む。信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わらなかったと判別された場合(S203でNo)は、次に処理Bのステップ(S205)へと進む。
 ステップS204では第1の実施形態の処理Aと同様に、信号に対し、信号強度1から信号強度0に変化したときから再び信号強度1に変わるまでの間、信号強度が0であった期間について、信号強度を1に補正する処理を施す。このように信号に処理Aを施した後、次に第3の判定ステップ(S206)へと進む。
 一方、ステップS205では第1の実施形態の処理Bと同様に、信号に対し、信号強度0から信号強度1に変化したときから有効判別時間T1以上継続していない信号強度1の部分について、信号強度を0に補正する処理を施す。このように信号に処理Bを施した後、欠陥非検出出力ステップS208に進む。
 第1の判別によって、信号強度0から信号強度1に変化したときから信号強度1が有効判別時間T1以上継続していると判別された(S202でYes)後、もしくは処理Aのステップ(S204)で信号に処理Aを施した後、欠陥検出装置1は、これらの信号について第3の判別ステップ(S206)で、第3の判別を行なう。第3の判別は、これらの信号において信号強度1が最小継続時間T2よりも長く継続しているか否かを判別するものであり、第1の実施形態における第3の判別と同様の判別である。本実施形態ではこの最小継続時間T2は100msに設定されているが、システムやサンプル、測定時の環境等により適宜設定することが可能である。第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していると判別された場合(S206でYes)、次に欠陥検出出力ステップ(S207)に進む。欠陥検出出力ステップ(S207)において、欠陥検出装置1は、検査対象となっている多孔質中空糸膜Mに欠陥がある旨を出力する。ユーザはこの出力によって多孔質中空糸膜Mに欠陥があることを知る。第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していないと判別された場合(S206でNo)、次に欠陥検出出力ステップ(S208)に進む。
 ステップS205で信号に処理Bを施した後、もしくは第3の判別によって、信号強度1の状態が最小継続時間T2よりも長く継続していないと判別された(S206でNo)後、次に欠陥非検出出力ステップ(S208)に進み、欠陥検出装置1は検査対象となっている多孔質中空糸膜Mには欠陥がない旨を出力する。
 このように、欠陥検出出力ステップ(S207)または欠陥非検出出力ステップ(S208)で欠陥検出装置1が出力を行なうと、一連のフローが終了する(S209)。
 このようにすることで、検出信号の中から多孔質中空糸膜の欠陥に由来する信号を的確に判別し、多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検知することが可能となる。また、本実施形態によれば、第1の判別及び第2の判別によりスパイク状のノイズと判別された部分は処理Bを施されることで信号から除去されるため、欠陥検出装置1からの出力データが整理されて見やすくなるとともに、データ量も圧縮できるという利点がある。
 また、第1の実施形態のフローにおいて、第2の判別ステップ(S104)及び処理Bのステップ(S105)を省略して処理を簡略化することも可能である。この場合、一連のフローは開始ステップ(S100)、二値化処理ステップ(S101)、第1の判別ステップ(S102)、処理Aのステップ(S103)、第3の判別ステップ(S106)、欠陥検出出力ステップ(S107)及び欠陥非検出出力ステップ(S108)を有している。第1の判別ステップ(S102)において、信号強度1から信号強度0に変化したときから有効無効判別時間T0以内に信号強度0から再び信号強度1に変わらなかったと判別された場合、その信号についてはそのまま第3の判別ステップに進むことし、第3の判定ステップ(S106)において、まとめて多孔質中空糸膜の欠陥に由来しない信号として処理すればよい。
 この簡略化したフローでは処理Bが行なわれないため、信号からスパイク状のノイズが除去されず、データ量が増えることになるが、フローが簡略化できるという利点がある。
 なお、これら各実施形態の信号処理や欠陥検出のフローは、図示しないコンピュータなどの情報処理装置でプログラムを実行することで実現される。すなわち、二値化を行なう二値化手段や、各判別を行なう判別手段、信号に対して補正処理を行なう処理手段はいずれも情報処理装置によって実現されている。このような情報処理装置は欠陥検出装置1に組み込まれているが、欠陥検出装置1に組み込む代わりに有線や無線により外部接続するようにしても良い。
 また、本発明の各実施形態において、計測された信号に対して一般的な移動平均化処理を行うステップを更に追加し、移動平均化処理が行なわれた信号に対して上述した二値化処理や各判別処理を同様に適用するようにしても良い。
 以上説明したように、本発明によれば、多孔質中空糸膜の欠陥検査装置において、検出信号の中から多孔質中空糸膜の欠陥に由来する信号を的確に判別し、多孔質中空糸膜の欠陥を正確に検知することが可能となる。また、この欠陥検出方法は、上述した構成以外の構成を有する多孔質中空糸膜の欠陥検査装置においても、多孔質中空糸膜の欠陥から液体中に吸い出された気泡を検出することで多孔質中空糸膜の欠陥を検査するような欠陥検査装置であれば、適用可能である。
 1 多孔質中空糸膜の欠陥検査装置
 10 容器
 20、20A 流路部材
 21 中空糸膜走行流路
 22 空間拡大部
 23 分岐流路
 30 規制手段
 31~34 ガイドロール
 40 液体吸引(減圧)手段
 50 気泡検出手段
 51 出光部
 52 受光部
 60 液体流入ライン
 61 液体供給ライン
 62 液体排出ライン
 63 液体循環ライン
 64、67 脱泡手段
 65 脱気手段
 66 減圧手段
 68 圧力計
 D 中空糸膜走行流路長
 d1 中空糸膜走行流路断面幅
 d2 中空糸膜走行流路断面高さ
 w1 空間拡大部幅
 f 空間拡大部長
 h 空間拡大部高さ

Claims (22)

  1.  液体が収容された容器と、
     多孔質中空糸膜を連続的に通過させる中空糸膜走行流路、および該中空糸膜走行流路から分岐して一壁面に通じる分岐流路が、内部を貫通するように形成され、かつ前記中空糸膜走行流路の両端の開口が前記液体中に配置されて流路内が前記液体で満たされる流路部材と、
     前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体中を通過するように、前記多孔質中空糸膜の走行を規制する規制手段と、
     前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体を前記分岐流路を通じて吸引し、前記中空糸膜走行流路内の液体の圧力を低下させる液体吸引手段と、
     前記液体中に検査光を入射する出光部と、前記液体中を透過した検査光を受光する受光部とを有し、前記多孔質中空糸膜の欠陥から前記液体中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段と、を有する多孔質中空糸膜の欠陥検査装置の欠陥検出方法であって、
     前記受光部からの信号を所定のサンプリング周期で計測する計測ステップと、
     前記計測された信号を欠陥からの気泡に由来する信号部分とノイズ信号部分に分離する分離ステップと、
     気泡に由来する信号部分を多孔質中空糸膜の欠陥検査結果として出力する出力ステップと
     を有する欠陥検出方法。
  2.  前記分離ステップが、
     前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、
     前記二値化ステップによって二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第1の判別ステップと、
     前記第1の判別ステップにおいて前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと判別された場合は、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップと、
     前記第1の判別ステップにおいて前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別された場合、信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第2の判別ステップと、
     前記第1の処理ステップで補正された信号及び前記第2の判別ステップにおいて信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していると判別された信号について、更に信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップと、
     を有する請求項1記載の欠陥検出方法。
  3.  前記出力ステップが、
     前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力する、請求項2記載の欠陥検出方法。
  4.  前記第2の判別ステップで信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していないと判別された場合、当該信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する第2の処理ステップを更に有する、請求項3記載の欠陥検出方法。
  5.  前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別された場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力する、請求項3又は4記載の欠陥検出方法。
  6.  前記分離ステップが、
     前記計測された信号に移動平均化処理を行うステップを有する、請求項1記載の欠陥検出方法。
  7.  液体が収容された容器と、
     多孔質中空糸膜を連続的に通過させる中空糸膜走行流路、および該中空糸膜走行流路から分岐して一壁面に通じる分岐流路が、内部を貫通するように形成され、かつ前記中空糸膜走行流路の両端の開口が前記液体中に配置されて流路内が前記液体で満たされる流路部材と、
     前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体中を通過するように、多孔質中空糸膜の走行を規制する規制手段と、
     前記流路部材の中空糸膜走行流路内の液体を前記分岐流路を通じて吸引し、前記中空糸膜走行流路内の液体の圧力を低下させる液体吸引手段と、
     前記液体中に検査光を入射する出光部と、前記液体中を透過した検査光を受光する受光部とを有し、前記多孔質中空糸膜の欠陥から前記液体中に吸い出された気泡を検出する気泡検出手段と、
     前記受光部からの信号を所定のサンプリング周期で計測する計測手段と、前記計測された信号を欠陥からの気泡に由来する信号部分とノイズ信号部分に分離する分離手段と、気泡に由来する信号部分を多孔質中空糸膜の欠陥検査結果として出力する出力手段を備えた検出処理手段と、
     を有する欠陥検出装置。
  8.  前記分離手段はさらに、
     前記計測手段が計測した信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化手段と、
     前記二値化手段によって二値化された信号について、ある時点から所定時間が経過する間の前記二値化された信号の信号強度の変化について判別する判別手段と、
     前記判別手段の判別結果に応じて、前記二値化された信号について信号強度を0から1に又は1から0に補正処理する処理手段と、を有し、
     前記出力手段は、前記判別手段の判別結果に応じて信号を出力し、
     前記判別手段は、前記二値化された信号が、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第1の判別ステップを実行し、
     前記第1の判別ステップにおいて、前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと前記判別手段が判別した場合は、前記処理手段が前記信号強度1から信号強度0に変化したときから、前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップを実行し、
     前記第1の判別ステップにおいて、前記有効無効判定時間以内に信号強度1に変わらなかったと前記判別手段が判別した場合、前記判別手段は信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第2の判別ステップを実行し、
     前記第1の処理ステップで前記処理手段が補正した信号及び前記第2の判別ステップにおいて信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していると前記判別手段が判別した信号について、更に前記判別手段は信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップを実行する、
     請求項7記載の欠陥検査装置。
  9.  前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると前記判別手段が判別した場合、前記出力手段が多孔質膜の欠陥として検査結果を出力する、
     請求項8記載の欠陥検査装置。
  10.  前記判別手段が、前記第2の判別ステップにおいて、信号強度が0に変わる前に信号強度1の状態であった時間が第2の判別時間以上継続していないと判別した場合、前記処理手段は当該信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する、請求項9記載の欠陥検査装置。
  11.  前記判別手段が、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別した場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力する、請求項9又は10記載の欠陥検査装置。
  12.  前記分離手段は、前記計測された信号に移動平均化処理を行う、請求項7記載の欠陥検査装置。
  13.  前記分離ステップが、
     前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、
     前記二値化ステップで二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第1の判別ステップと、
     前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していなかったと判別された信号について、更に、信号強度1から信号強度0へ変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第2の判別ステップと、
     前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと判別された場合は、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップと、
     前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続していると判別された信号及び前記第1の処理ステップで補正された信号について、更に信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップと、
     を有する請求項1記載の欠陥検出方法。
  14.  前記出力ステップは、
     前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力する、請求項13記載の欠陥検出方法。
  15.  前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別された場合は、前記信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する第2の処理ステップを更に有する、請求項14記載の欠陥検出方法。
  16.  前記第3の判別ステップで信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別された場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力する、請求項14又は15記載の欠陥検出方法。
  17.  前記分離手段はさらに、
     前記計測手段が計測した信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化手段と、
     前記二値化手段によって二値化された信号について、ある時点から所定時間が経過する間の前記二値化された信号の信号強度の変化について判別する判別手段と、
     前記判別手段の判別結果に応じて、前記二値化された信号について信号強度を0から1に又は1から0に補正処理する処理手段と、を有し、
     前記出力手段は、前記判別手段の判別結果に応じて信号を出力し、
     前記判別手段は、前記二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続しているか否かを判別する第1の判別ステップを実行し、
     前記判別手段は、前記第1の判別ステップにおいて、前記判別手段が、信号強度1の状態であった時間が前記有効判別時間以上継続していなかったと判別した信号について、更に信号強度1から信号強度0へ変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する第2の判別ステップを実行し、
     前記第2の判別ステップで前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わったと前記判別手段が判別した場合は、前記処理手段が前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する第1の処理ステップを実行し、
     前記第1の判別ステップで信号強度1の状態であった時間が所定の有効判別時間以上継続していると前記判別手段が判別した信号及び前記第1の処理ステップで前記処理手段が補正した信号について、更に前記判別手段は信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上継続しているか否か判別する第3の判別ステップを実行する、
     請求項7記載の欠陥検査装置。
  18.  前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していると前記判別手段が判別した場合、前記出力手段が多孔質膜の欠陥として検査結果を出力する、
     請求項17記載の欠陥検査装置。
  19.  前記判別手段が、前記第2の判別ステップにおいて、前記有効無効判別時間以内に信号強度1に変わらなかったと判別した場合、前記処理手段は前記信号強度1の部分を信号強度0に補正処理する、請求項18記載の欠陥検査装置。
  20.  前記判別手段が、前記第3の判別ステップにおいて、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上継続していないと判別した場合、前記出力ステップで多孔質膜に欠陥はないとする検査結果を出力する、請求項18又は19記載の欠陥検査装置。
  21.  前記分離ステップが、
     前記計測された信号を所定の閾値を用いて信号強度1と信号強度0とからなる信号に二値化する二値化ステップと、
     前記二値化ステップで二値化された信号が、信号強度1から信号強度0へ変化したとき、信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変わるか否かを判別する有効無効判別ステップと、
     前記有効無効判別ステップで信号強度1から信号強度0に変化したときから所定の有効無効判別時間以内に信号強度0から再び信号強度1に変化したと判別された場合、前記信号強度1から信号強度0に変化したときから前記信号強度0から再び信号強度1に変化したときまでの間の信号強度を1に補正処理する処理ステップと、
     前記有効無効判別ステップ及び前記処理ステップの対象とならなかった信号、及び、前記処理ステップで補正された信号について、それぞれ信号強度1の状態が所定の最小継続時間以上、継続しているか否か判別する最小継続時間判別ステップと、
     を有する請求項1記載の欠陥検出方法。
  22.  前記最小継続時間判別ステップで、信号強度1の状態が前記最小継続時間以上、継続していると判別された場合、多孔質膜の欠陥として検査結果を出力する、請求項21記載の欠陥検出方法。
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