(57)【要約】【解決手段】漏れ検出器は、ホース(11)を介してプローブ(12)に接続される基本ユニット(10)を備える。プローブの先端(16)が検査対象(30)の検査領域(T) に置かれる。基本ユニット(10)内の試験ガス検出器が検査対象から漏れる試験ガスを検出する。本発明によれば、個々の検査領域(T) におけるプローブの先端(16)の存在が監視され確認されるように、位置決定システム(20)が、送信機(22)、プローブ(12)内に配置された受信機、及び供給・評価部(10a) を備える。
2010534846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
- 基本ユニット(10)、及び
- 先端(16)を有し、ホース(11)を介して前記基本ユニット(10)に接続可能な手動式プローブ(12)
を備えた検査対象(30)の漏れを検出するための漏れ検出器において、
位置決定システム(20)が、前記プローブの先端(16)の位置を非接触で検出するために設けられており、供給・評価部(10a) が、検査対象(30)の対象位置と前記検査対象の検査領域(T) の少なくとも１つの位置とを記憶し、前記位置決定システム(20)によって検出された前記プローブの先端(16)の位置が前記検査領域(T) の位置と一致するとき、作動信号が生成されることを特徴とする漏れ検出器。
【請求項２】
前記供給・評価部(10a) は、準備段階で検査対象(30)の対象位置を測定し、その後、少なくとも１つの検査領域(T) の絶対位置を決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の漏れ検出器。
【請求項３】
前記位置決定システム(20)はパルス直流磁場を生成する固定式送信機(22)を含み、前記プローブ(12)は前記直流電場に反応する受信機(17)を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の漏れ検出器。
【請求項４】
前記供給・評価部(10a) は、前記送信機(22)に電流パルスを供給し、前記受信機の信号を、訂正された位置座標に変換し、該位置座標をインターフェースを介して制御部(21)に出力するように構成されていることを特徴する請求項１乃至３のいずれかに記載の漏れ検出器。
【請求項５】
前記プローブ(12)の本体(14)内に配置された前記位置決定システム(20)の前記受信機(17)は、前記プローブ(12)の本体(14)の位置及び方向の決定を可能にする複数のセンサを含んでおり、前記プローブの先端(16)の位置が、前記プローブ(12)の本体の位置及び方向に関するデータに基づいて得られることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の漏れ検出器。
【請求項６】
前記プローブの先端(16)は、前記プローブ(12)の本体(14)に交換可能に固定された管(15)に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の漏れ検出器。
【請求項７】
- 検査対象(30)の少なくとも１つの検査領域(T) の位置を固定するステップ、
- 前記検査領域(T) にプローブ(12)の先端(16)を置くステップ、及び
- 試験ガスが検査領域の内側又は外側に漏れているか否かを検出するステップ
を備えており、漏れについて前記プローブ(12)を用いて検査対象を検査する方法において、
前記プローブの先端(16)の位置を非接触型位置決定システム(20)によって測定し、測定された位置が、指定された最小時間前記検査領域(T) の位置と一致するとき、作動信号を生成し、使用可能な漏れ速度値を制御部(21)により取得して記憶することを特徴とする方法。
【請求項８】
準備段階で、前記プローブの先端(16)を検査対象(30)の較正ポイント(K1,K2,K3)に保持することにより検査領域(T) の位置を決定し、位置評価のための修正データを取得して記憶することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象の漏れを検出するための漏れ検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
漏れ検出器は、例えば、独国特許出願公開第１０２００５０２２１５７号明細書（インフィコン、Inficon ）に説明されている。この漏れ検出器はプローブを備えており、プローブの先端が、検査対象の所定の検査領域に配置される。検査対象には、試験ガス、例えばヘリウムが充填される。漏出する試験ガスが、基本ユニットによって前記プローブの先端を介して吸い込まれ、例えば質量分析計として設計され得る試験ガス検出器に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００５０２２１５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
漏れ検出器の使用の際、検査対象、例えば空調システム又は冷却装置の冷却体に試験ガスが充填されて、プローブにより、試験ガスが検査対象から漏れているか否かが検出される。工業における製品の品質検査では、漏れの危険性が存在する検査対象の特定の検査ポイント又は検査領域にプローブの先端を当てる必要がある。検査ポイント又は検査領域にプローブの先端を当てる際に、プローブを重要な場所に手動で移動させる。この工程では、プローブの先端が、検査対象の必要な全ての検査領域に導かれ、各検査領域に十分に長く保持されているかを確認するのは困難である。作業者が、ある検査領域を不注意で省くかもしれず、又は、作業者の主観的な判断で重要ではないとみなして別の検査領域を除くかもしれないという危険性がある。別の漏れ検出方法によれば、ノズルの先端から流出する試験ガスを、選択されたポイントで外部から検査対象上に噴射する。検査対象の内部が、排気されて試験ガス検出器に接続される。試験ガス検出器は、外部から検査対象内への試験ガスの浸透を検出すべく作動する。
【０００５】
本発明は、誤った操作及び検査領域の省略を解消して、安全性を高めた漏れ検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の漏れ検出器は、請求項１に示された特徴によって定義される。漏れ検出器は、プローブの先端の位置を非接触で決定するための位置決定システムを備える。制御部は、検査対象の対象位置を記憶し、位置決定システムによって決定されたプローブの先端の位置が検査領域にあると確認信号を出力する。このようにして、個々の検査領域へのプローブの先端の誘導が、非接触型位置決定システムにより監視される。位置決定システムにより、空間におけるプローブの先端の三次元の位置決定が可能になる。制御部と組み合わせた位置決定システムにより、所定の検査領域の漏れを調べる手動の操作の監視が可能になる。このようにして、漏れ検出器の操作における人為的なミスが回避され得る。更に、検査工程の記録は、検査を規則に準拠して完全に行ったという以後の証拠となり得る。
【０００７】
非接触型位置決定システムは一般に公知である。例えば、独国特許出願公開第１９９５５６４６号明細書（ビーエムダブリュー、BMW ）は、組立てライン上で運ばれる製作品に工具を割当てる方法について述べている。組立てラインの領域に送信機が配置されて、受信機が工具に配置される。工具から各送信機までの距離が、信号の伝播時間に基づいて決定される。更に、GPS のような電波探知用システム、及び赤外線レーザダイオードを用いた三角測量に基づくシステムが存在する。これらのシステムのほとんどは、送信機と受信機との間の視認を妨げられずに必要とし、作業者が存在する工業環境内では保証され得ない。
【０００８】
米国特許第４９４５３０５号明細書（アセンション、Ascension ）には、パルス直流磁場を生成するための送信機、及び検査対象に配置された受信機を備えた位置決定システムが述べられている。この方法は、特に、ある瞬間の位置の決定、その位置と所望の位置との比較及びフィードバックに適している。送信機と受信機との間の視線内に、非磁性物体による妨害が引き起こされることはない。例えば、圧縮機ブロック及び冷却機のような磁化可能な大量の金属による残りの妨害は、検査されるべき装置が固定されているので、較正によって削除され得る。この方法は、本発明の実現に特に役立つことが分かっている。
【０００９】
本発明の漏れ検出器は、検査対象に試験ガスが充填され、試験ガスの漏れがプローブによって監視される通常の漏れ検出方法を行なうために特に適している。本発明の構成の範囲内にある別の漏れ検出システムでは、吸込み式プローブを用いる代わりに、試験ガスを放出するプローブを用いる。この場合、検査対象の内部が排気されて、検査対象の検査領域に外部から試験ガスが噴射される。検査対象内への試験ガスの侵入が漏れを示す。
【００１０】
ある適用例では、例えば、検査対象をテンプレートに置くことによって検査対象が所定の対象位置にあれば十分である。従って、対象位置は不変である。対象位置のデータが、制御部に常に記憶される。しかしながら、対象位置が正確に予め定められていない場合、本発明の好ましい実施形態によれば、供給・評価部が、準備段階で検査対象の対象位置を測定し、その後、検査領域を決定するように構成されている。対象位置は、検査対象の特定の基準ポイントにプローブの先端を当てて、基準ポイントの位置を測定することにより測定され得る。この対象位置に基づき、その後、検査領域の位置及び方向が決定され得る。
【００１１】
位置決定システムがパルス直流磁場を生成するための固定式送信機を含み、プローブが前記直流磁場に反応する受信機を含むことが好ましい。交流磁場と比較すると、このような位置決定は、渦電流が金属要素で生成されないという利点を有する。プローブの位置を検出するために、プローブに送信機を固定し、空間に分布する固定位置に複数の受信機を配置することが基本的に可能である。送信機及び受信機は、超音波、電波、赤外線、又は他の方法によって互いに通信することが可能である。
【００１２】
漏れを検出するために、プローブの先端の位置を決定することは重要である。位置決定システムの受信機がプローブの先端に配置されることが理想的である。しかしながら、プローブの先端が比較的細い管の端部から構成されるので、場合によっては、受信機のセンサをプローブの先端に収容することは不可能である。本発明の好ましい実施形態によれば、プローブの本体内に配置された位置決定システムの受信機がセンサを備え、センサにより、プローブの本体の位置及び方向を決定することが可能になり、プローブの先端の位置が、プローブの本体の位置及び方向に関するデータに基づいて算出される。プローブの先端の位置は、３つの変換座標x, y, z によって決定され、方向角α, β, γ が同様に決定される。このようにして、プローブの先端の位置が６つの自由度で検出され、位置決定は、パルス直流磁場の３つの磁場ベクトルの評価によって行なわれる。６軸の評価によって、プローブの先端から距離を置いてプローブの本体に磁場センサを収容しても、プローブの先端の正確な位置を検出することが可能になる。機械的磨耗が大きいため、高価で精密なセンサがプローブの本体内に保持される一方で、プローブの先端は交換可能なように設計されるべきであることから、これは重要である。
【００１３】
本発明は、検査対象の個々の検査領域への作業者の誘導による移動が可能になる。検査領域は、この場合有効な検査工程が行われ得る検査ポイント又はその周囲の環状の範囲として理解されるべきである。
【００１４】
本発明は、更に、漏れについて検査対象を検査する方法に関する。該方法は、プローブの先端の位置が非接触型位置決定システムを用いて測定され、測定された位置が検査領域の位置と所定の最小時間確実に一致するとき、作動信号が生成され、明確な漏れ速度信号が測定されて記憶されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る漏れ検出器を示す概略図である。
【図２】プローブを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を、図面を参照して以下に更に詳細に説明する。
【００１７】
図示された漏れ検出器は、吸込み式漏れ検出器として機能する。この検出器は基本ユニット10を備えており、基本ユニット10は、独国特許出願公開第１０２００５０２２１５７号明細書に述べられているように一般的に構成されている。前記基本ユニット10は、真空発生器と、例えば、質量分析計として構成された試験ガス検出器とを含む。可撓性ホース11が基本ユニット10からプローブ12に接続されている。プローブ12はハンドル13及び本体14を含む。本体14から管15が延びており、管15の開口端部がプローブの先端16を構成している。ホース11は内管を含んでおり、内管を介して、基本ユニット10で生成された真空によりプローブの先端16を通って外気が吸い込まれる。
【００１８】
図２は、プローブ12を拡大して示す斜視図である。本体14は受信機17を含み、受信機17は、本発明では、磁場、及び該磁場の経時的な変化に反応する６つの電磁石コイルから構成されている。受信機17は受信ケーブル18（図１）に接続されており、受信ケーブル18を介して受信機の検出信号が基本ユニット10に供給される。
【００１９】
基本ユニット10は、基本ユニットの一部を構成する供給・評価部10a を含む。位置決定システム20が、受信機17とは別に、送信機22及び供給・評価部10a を含む。供給・評価部10a は、一方では送信機22に電流を供給し、他方では、「正確な」位置座標が基本ユニット10から制御部21に送信されるように、受信機17の未加工の信号を評価すべく機能する。この工程中に、プローブの先端16から受信機17までの距離に加えて、地球の磁場及び他の攪乱要因も算出して削除される。更に供給・評価部10a は、受信機の位置とプローブの先端の位置との間の位置ずれを算出する。受信機の信号が、訂正された位置座標に変換され、これらの位置座標は制御部21にインターフェースを介して送信される。制御部21は、ケーブル23を介して基本ユニット10と通信するコンピュータである。制御部21は、モニタ24と、例えば音響信号発生器の形態である信号発生器25とを含む。送信機22は、送信ケーブル26を介して基本ユニット10に接続されている。従って、基本ユニット10は、送信機22からの信号と受信機17からの信号とに基づき位置座標を決定する一方、制御部21は、所望の座標への固定と、測定された漏れ速度及び関連した位置の記憶とを行う。
【００２０】
更に、検査対象30の識別子を読み取り、検査対象のタイプを識別するために、バーコードリーダの形態であるスキャナ27が備えられている。該スキャナ27は制御部21に接続されている。
【００２１】
図１に単にブロックとして概略的に示されている検査対象30には、複数の較正ポイントK1,K2,K3の印が可視的に付けられている。ここでは、これらの較正ポイントは、互いに直角をなす表面に置かれている。準備段階で、検査対象30の位置が、プローブの先端16を前記較正ポイントK1,K2,K3の夫々に導くことにより決定される一方、送信機22及び受信機17が供給・評価部10a と共に、夫々の位置決定を行う。このようにして、検査対象30の位置データが、検出されて制御部21に記憶される。検査対象の対象位置に関するこれらの位置データは、個々の検査領域T のための基準データである。検査領域は、特に漏れを検査する必要がある検査対象の場所である。これらの検査領域T は、検査対象に関して固定されている。対象位置が検出されたとき、検査領域T の位置が（絶対位置として）算出される。
【００２２】
作業者は、この段階でプローブの先端16を個々の検査領域T に導く。プローブの先端が検査領域T に達すると、信号音が信号発生器25で発せされる。その後作業者は、指定された最小時間プローブの先端を検査領域に保持する。前記最小時間が経過すると、使用可能な測定値が取得され、この検査領域の検査が終了したことを示す第２の信号音が発せられる。
【００２３】
これらの検査領域T は、検査領域が検査されなければならない順番を設定するように連続的に番号が付けられ得る。それにより、起こり得る夫々の漏れに対する完全な操作指示が可能になる。検査領域が無視されたり、省かれたりすることが防止される。更に、プローブの先端は確実に、各検査領域に十分な時間配置される。
【００２４】
本発明の構成の範囲内で、上記に説明された実施形態の様々な変更が可能である。従って、例えば供給・評価部10a は、基本ユニットの外側に、例えば別個の筐体内に配置され得る。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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