(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧モードにおいて洩れのない基準タンクと、検査体とに互いに等しい圧力の流体圧を与え、加圧後の検査モードにおいて両者間の内圧の圧力差が所定値を越えたことを検出して検査体に洩れ有りと判定する洩れ検査方法において、
上記検査体側に擬似的に上記検査体側の内容積が許容洩れ量に相当する容積だけ小さくなる方向に変化したと等価な容積変化を与える容積可変手段を設け、上記加圧後に上記検査モード終了直前において、上記容積可変手段を動作させる前の上記圧力差の極性が、上記容積可変手段を動作させた後の上記圧力差の極性とは反対側にあることを検出して上記検査体の洩れは許容範囲内であると判定することを特徴とする洩れ検査方法。
【請求項２】
Ａ．加圧モードにおいて洩れのない基準タンクと、検査体の双方に等しい圧力の流体圧を与える流体圧源と、
Ｂ．上記基準タンクと検査体に与えられた流体の圧力差を測定する差圧検出器と、
Ｃ．上記検査体側に設けられ、上記加圧モード後の検査モードにおいて、上記検査体側の内容積を規定の許容洩れ量に相当する容積だけ小さくする方向に変化させる容積可変手段と、
Ｄ．この容積可変手段が容積変化した状態で上記差圧検出器の検出値が上記検査体側の圧力が基準タンク側より高いことを検出する極性検出手段と、
Ｅ．この極性検出手段が上記検査体側の圧力が上記基準タンク側より高いことを検出すると、上記検査体の洩れは許容範囲内であると判定する判定手段と、
によって構成したことを特徴とする洩れ検査装置。
【請求項３】
請求項２において、上記検査体に洩れのない検査体を装着して基準タンクと検査体の双方に等圧の流体圧を与え、この流体圧を与えた状態で上記容積可変手段の容積を変化させ、容積変化した状態で上記差圧検出器の検出値が所定値に達するか否かを判定し、洩れ検査装置が正規の状態で動作しているか否かを判定する構成としたことを特徴とする洩れ検査装置。
【請求項４】
請求項２において、上記検査体に洩れのない検査体を装着して基準タンクと検査体の双方に等圧の流体圧を与え、この流体圧を与えた状態で上記容積可変手段の容積を変化させ、容積変化した状態で上記差圧検出器の検出値が所定値に達するか否かと、上記容積可変手段の容積変化を元に戻し、その状態で上記差圧検出器の検出値がゼロ付近に戻るか否かを判定して洩れ検査装置が正規の状態で動作しているか否かを判定する構成としたことを特徴とする洩れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば防水構造の容器のように洩れが有ってはならないか、または洩れ量が許容範囲内であるか否かを検査する洩れ検査方法と、この洩れ検査方法を用いた洩れ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の洩れ検査装置の構成を示す。図中１は例えばコンプレッサのような流体圧源を示す。流体圧源１で発生した流体圧（この例では空気圧）は調圧弁２で一定圧力に調圧されて取り出され、３方電磁弁４のＡ−Ｂ間を通じて基準タンク６と検査体７に与えられる。３方電磁弁４と基準タンク６との間及び３方電磁弁４と検査体７との間に接続した配管９Ａと９Ｂの間に差圧検出器８を接続し、基準タンク６と検査体７の各内圧の差を測定する。また配管９Ａと９Ｂには遮断弁５Ａと５Ｂが挿入される。加圧モードにおいて基準タンク６と検査体７に流体圧源１から流体圧を与えた直後に遮断弁５Ａ及び５Ｂを閉の状態に制御して配管９Ａと９Ｂを遮蔽し、基準タンク６と検査体７に与えた流体を封止したいわゆる検査モードの状態に制御し、この検査モードにおいて差圧検出器８で基準タンク６と検査体７との間に差圧が発生するか否かを測定する。差圧が規定値以上発生した場合は検査体７に洩れ有りと判定する。
【０００３】
１２は差圧が所定値以上に達した状態を検出して洩れ有り、と判定する判定手段、１３は洩れの有無を表示する表示器を示す。また１１は可変利得増幅器を示す。この可変利得増幅器１１は遮断弁５Ａと５Ｂを閉に制御した時点から利得を漸次上昇させ、差圧検出器８の測定値を時間の経過と共に拡大し微少な差圧値も検出できるようにしている。
【０００４】
遮断弁５Ａ，５Ｂを遮断状態に制御した時点から所定時間（３〜５秒程度）経過した時点で検査モードを終了し、遮断弁５Ａ，５Ｂを開の状態に制御すると共に、３方電磁弁４をＢ−Ｃ間が導通する状態に制御し、基準タンク６と検査体７に与えた流体圧を３方電磁弁４の放出口Ｃを通じて大気に放出させる。配管９Ａ，９Ｂ内が大気圧に達した状態で検査体７を交換し、３方電磁弁４を再びＡ−Ｂ間が連通する状態に制御し、基準タンク６と検査体７に流体圧を与える。これを繰り返して検査体７を順次検査する。なお、１４は３方電磁弁４，遮断弁５Ａ，５Ｂ，可変利得増幅器１１，判定手段１２等を制御する制御器を示す。また、３は流体圧源１から取り出した流体の圧力値を指示する圧力計を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
容器等の洩れ検査において、洩れが全く無いことを検査する場合と、洩れに許容値が与えられる場合とがある。洩れが全くないことを検査する場合は、差圧がわずかでも発生すれば不良と判定すればよいから判定は容易である。しかしながら、この検査方法は一般的でなく、普通は洩れ量に許容値が与えられ、単位時間当たりの洩れ量（cc/min）が所定値以下であれば良と判定する検査方法が一般的である。
【０００６】
この検査方法を採る場合、単位時間当たりに許容された洩れ量(cc/min)を差圧値に変換し、その差圧値を良否判定のための設定値としなければならない。ここで、洩れ量Ｑと差圧値ΔＰとの変換式は、
Ｑ＝ＶE ・ΔＰ・６０／（Ｔ3 ×１.０３×１０4)［ｃc/min ］…  （１）
で与えられる。
【０００７】
ＶE は等価内容積（ｃｃ）で
ＶE ＝ＶW ＋Ｖt ＋Ｋ（1.０３＋Ｐ）
ＶW ：  検査体７の配管９Ｂを含む内容積（ｃｃ）
Ｖt ：  テスタ内容積（ｃｃ）
Ｋ  ：  テスタの固有係数( cc／Kg／cm2 ）
Ｐ  ：  テスト圧（Kg／cm2)
Ｔ3 ：検査時間（Ｓｅｃ）
ΔＰ：発生差圧（mmＨ2O)
（１）式から明らかなように、差圧値ΔＰと洩れ量Ｑは比例関係にあるが、検査体７の等価内容積ＶE が変化すると、洩れ量Ｑが同一であっても発生する差圧値ΔＰが変化することになる。このために検査体７の種類（内容積が異なる）が変わるごとに良否判定のための差圧値を設定し直さなければならないことになる。検査体７の等価内容積が既知であれば許容される洩れに対応する差圧値ΔＰは（１）式から簡単に算出することはできる。しかしながら、検査体７は必ずしも等価内容積が既知であるものばかりでなく、等価内容積の測定に多くの手間が掛かる不都合がある。
【０００８】
この発明の目的は洩れが許容値の範囲内であるか否かを検査する洩れ検査装置において、検査体の内容積を測定しなくとも検査体の洩れが許容範囲内か否かを検査することができる洩れ検査方法と、この検査方法を用いた洩れ検査装置及びこの洩れ検査方法を流用して検査装置が正常動作するか否かを問うことができる自己チェック機能を付加した洩れ検査装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１で提案する洩れ検査方法は、検査体側に、検査体に与えられた許容洩れ量に相当する容積変化を発生する容積可変手段を設け、この容積可変手段によって検査体の洩れによって発生する差圧値を打ち消す方向の容積変化を与え、洩れが許容範囲内であれば基準タンク側よりも検査体側の圧力が必ず高くなることを利用して洩れが許容範囲内であると判定する洩れ検査方法を提供するものである。
【００１０】
この発明の請求項２で提案する洩れ検査装置は請求項１で提案した洩れ検査方法を用いた洩れ検査装置を提案するもので、その特徴とする構成は、検査体側に検査体の洩れによって発生する差圧を打ち消す方向の容積変化を与える容積可変手段を設けた点と、この容積可変手段により容積変化を与えた場合に検査体の洩れが許容範囲内であれば検査体側の圧力が高くなることを検出する極性検出手段とを設けた点である。
【００１１】
この発明の請求項３及び４で提案する洩れ検査装置は請求項２で提案した洩れ検査装置で用いた容積可変手段を利用して自己チェックを行う機能を付加した洩れ検査装置を提案するものである。
この発明の請求項１で提案した洩れ検査装置によれば、検査体側に検査体の洩れによって発生する差圧を打ち消す方向に許容洩れ量に相当する容積変化を与えて検査を行うから、検査体の洩れが許容範囲内であれば差圧値は必ず基準タンク側寄り検査体側の方が高い極性である。検査体の洩れが許容値以上であれば容積変化を与えても差圧の極性は検査体側の圧力が基準タンク側より低い極性になる。
【００１２】
従って、許容洩れ以下か否かの判断は、差圧の極性が基準タンク側よりも検査体の方が高いことを検出すればよい。また検査体の内容積を測定しなくても、検査体の洩れが許容値の範囲内であるか否かを検査することができる利点が得られる。
請求項２で提案した洩れ検査装置によれば請求項１で提案した洩れ検査方法を実現するためのハードウエアを提供するものであり、請求項１で提案した洩れ検査方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００１３】
更に、請求項３及び４で提案した洩れ検査装置によれば、請求項１及び２で提案した洩れ検査方法及び検査装置で用いた容積可変手段を流用して洩れ検査装置の動作チェックを行うことができる。従って検査の信頼性を高めることができる利点が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明による洩れ検査装置の実施例を示す。図１に示す洩れ検査装置の実施例を用いて洩れ検査方法の実施例も合わせて説明することとする。
図１において、図４と対応する部分には同一符号を付して示す。この発明では検査体７または基準タンク６の何れか一方に容積可変手段１５を設ける。図１に示す実施例では容積可変手段１５を検査体７側に設けた場合を示す。容積可変手段１５は検査体７の洩れによって発生する差圧ΔＰを打ち消す方向の容積変化を洩れ検査装置に与える。従って容積可変手段１５を検査体７側に設ける場合は、検査体７の洩れで発生する圧力低下を打ち消す方向に内容積を変化させる。つまり、検査体７側の内容積を小さくする方向に変化させ、流体の内圧を高める方向に制御する。
【００１５】
このため、容積可変手段１５は配管９Ｂに連通したシリンダ１５Ａと、このシリンダ１５Ａ内に移動自在に配置したピストン１５Ｂと、このピストン１５Ｂを一方向に偏倚させるバネ１５Ｃと、このバネ１５Ｃによって偏倚されるピストン１５Ｂの位置を調整し、内容積の変化量を設定する調整棒１５Ｄとによって構成することができる。シリンダ１５Ａの一方の室に配管１６を通じて基準タンク６と検査体７に与える測定圧より高い圧力のパイロット圧ＰＶを与える。このパイロット圧ＰＶによってピストン１５Ｂはバネ１５Ｃの偏倚力に抗して図１の例では右方向に移動する。ピストン１５Ｂの移動により、検査体７側の内容積は小さくなる方向に変化する。この内容積の変化量は調整棒１５Ｄのシリンダ１５Ａへの突出量によって設定することができる。
【００１６】
つまり、シリンダ１５Ａの外側にマイクロメータのツマミのような微細位置設定手段１７を設け、この微細位置設定手段１７を回転操作することによって調整棒１５Ｄを進退方向に移動させ、その突出量を制御する。調整棒１５Ｄの突出量を制御することによりシリンダ１５Ａ内におけるピストン１５Ｂの初期位置を設定することができる。ピストン１５Ｂの初期位置が決まることによりシリンダ１５Ａ内の他方の室（配管９Ｂに連通する室）の容積が決定され、この容積が容積可変手段１５の容積変化量として与えられる。
【００１７】
容積可変手段１５の容積変化量は検査体７に与えられる洩れの許容値に等しいかわずかに小さい程度に設定する。このように設定することにより、検査体７の洩れが許容値以下であれば、検査モード中に容積可変手段１５の容積を変化させることにより検査終了間際に差圧検出器８に検出される差圧値は基準タンク６側よりも検査体７側の方が高くなる。
【００１８】
以下にその理由を図２を用いて説明する。図２は基準タンク６と検査体７との間に発生する差圧値を表示する表示器１３の一例を示す。差圧値がゼロであれば指針１３Ａは０を指示する。基準タンク６と検査体７に流体圧源１から図３に示す加圧モードＴ1 において流体圧（空気）を与える。加圧後に遮断弁５Ａ，５Ｂを閉じ、一定の時間Ｔ2 （圧力を安定化させる安定モード）秒後に、可変利得増幅器１１の利得を漸次上昇方向に変化させ、差圧の発生の有無を監視する状態、つまり洩れの検査モードＴ3 に入る。洩れの検査モードＴ3 は、例えば３秒程度継続され、Ｔ3 秒間に検査体７から洩れた流体の量が差圧値ΔＰとして表示器１３に表示される。
【００１９】
検査体７から流体が洩れたことにより基準タンク６側が検査体７側の圧力より高くなるため例えばプラス方向の差圧が発生する。この状態で容積可変手段１５の容積を小さくする方向に変化させると、検査体７側の流体圧力は上昇する方向に変化する。この圧力変化は洩れにより発生した圧力変化と逆向きの変化であるから、検査体７の洩れが許容範囲内であれば容積変化手段１５を検査モードＴ3 の終了前に動作させると、検査モードＴ3 の終了直前では指針１３Ａはプラスの極性からマイナスの極性に振れることになる。
【００２０】
検査体７の洩れ量が許容値と比較して充分小さければ、容積可変手段１５によって許容値にほぼ等しい流体を検査体７側に注入するから、指針１３Ｂはゼロ点を通過してマイナス方向に大きく振れることになる。可変利得増幅器１１の出力側に極性検出手段１９を設け、差圧値がプラス又はマイナスの極性のどちらであるかを検出し、マイナスの極性であれば洩れ量は許容値以下であると判定すればよい。
【００２１】
検査体７の洩れ量が許容値以上であった場合は、容積可変手段１５を動作させても指針１３Ａはゼロ点に戻ることはなく、プラス極性側に振れた状態に維持される。
洩れ検査終了後、Ｔ4 秒間３方電磁弁４をＢ−Ｃ間が連通する状態（排気モード）に制御し、排気を行う。
【００２２】
上述したように、この発明では容積可変手段１５によって洩れ許容値にほぼ等しい量の容積変化を与え、この容積変化によって検査体７の洩れによって発生する差圧を打ち消す方法によって検査体７の洩れ量が許容値に達したか否かを判定する検査方法を採ったから、検査体７の内容積を測定しなくても洩れが許容範囲内か否かを検査することができる。この結果、検査体７の種類が変わっても許容される洩れ量が各検査体の仕様によって与えられていれば、その仕様に従って容積可変手段１５に容積変化値として設定すればよく、検査に要する手間を大幅に省くことができる。
【００２３】
なお、図１の例では容積可変手段１５を検査体７側に設けた例を説明したが、容積可変手段１５を基準タンク６側に設けてもよい。この場合、容積の変化方向は基準タンク６の内容積を大きくする方向に変化させれば、検査体７の洩れによって発生する差圧を打ち消す方向に差圧の測定値を変化させることができる。
ところで、図１に示した構成によれば、洩れ検査装置の動作を自己チェックすることができる。自己チェックを行う場合には、検査体７として洩れのない検査体を用意し、この洩れのない検査体を検査体装着位置に装着する。洩れのない検査体を装着した状態で基準タンク６と検査体７及び容積可変手段１５に流体圧を与える。
【００２４】
圧力が安定した状態（図３に示す安定モードＴ2 を経過した時点）で容積可変手段１５を動作させ、例えば検査体７側の容積を小さくする方向に変化させる。この容積変化により、基準タンク６と検査体７との間の圧力は検査体７側の圧力が上昇し、差圧検出器８によりその差圧値が測定される。
ここで流体圧源１，３方電磁弁４，遮断弁５Ａ，５Ｂ，配管９Ａ，９Ｂ，差圧検出器８，可変利得増幅器１１が正常であれば可変利得増幅器１１の出力に所定レベル以上でマイナス極性の差圧検出信号が出力されるはずである。従って、この差圧検出信号を自己チェック手段２１で検出し、予め設定した電圧値以上を検出することにより自己チェック表示器２２に装置が正常であることを表示させることができる。
【００２５】
また、容積可変手段１５によって検査体７側の圧力を高めた状態から元の状態に戻したとき、表示器１３に表示される差圧の測定値がゼロに近ければ基準タンク６及び検査体７に洩れが無かったことが解る。従って、この結果も自己チェック表示器２２に表示させることにより、洩れ検査装置の全ての部分の状態を自己チェックすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば検査体７の内容積を測定しなくても、検査体７の洩れ量が許容範囲内に入っているか否かを試験することができる。従って、あらゆる種類の検査体を手間を掛けることなく検査することができ、取扱いが容易な洩れ検査装置を提供することができる。
【００２７】
更に、この発明によれば、洩れ検査装置の全体を自己チェックすることができるから、検査の信頼性を高めることができる利点も得られ、その効果は実用に供して頗る大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】この発明の動作を説明するための正面図。
【図３】この発明の動作を説明するためのタイムチャート
【図４】従来の技術を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
１      流体圧源
２      調圧弁
３      圧力計
４      ３方電磁弁
５Ａ，５Ｂ      遮断弁
６      基準タンク
７      検査体
８      差圧検出器
９Ａ，９Ｂ      配管
１１      可変利得増幅器
１２      判定手段
１３      表示器
１４      制御器
１５      容積可変手段
１６      配管
１７      微細位置設定手段
１８      ３方電磁弁
１９      極性検出手段
２１      自己チェック手段
２２      自己チェック表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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