(57)【要約】  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。
2014133184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１８８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。
【発明の効果】
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】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２】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３】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４】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。
【図５】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６】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７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
＜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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【符号の説明】
【００８９】
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
【図１】
2014133184.tif 000003
【図２】
2014133184.tif 000004
【図３】
2014133184.tif 000005
【図４】
2014133184.tif 000006
【図５】
2014133184.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014133184.tif 000009
【図８】
2014133184.tif 000010
【図９】
2014133184.tif 000011
【図１０】
2014133184.tif 000012
【国際調査報告】
2014133184.tif 000013
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