JP4714271B2 - 漏れ検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、漏れ検出装置であって、吸い込みプローブ及び主装置を備えており、主装置は真空ポンプ及びテストガスセンサーを含んでいて、ホースを介して前記吸い込みプローブに接続されている形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４５８２９Ａ１号明細書に、対向流式の吸い込み形漏れ検出装置を記載してあり、該漏れ検出装置は吸い込みホースの端部に高真空ポンプ段を有している。長さ約４メーターの吸い込みホースを用いており、吸い込みホースは毛細管として形成されていて、約０．４ｍｍの内径を有している。吸い込みホースは、該ホースの出口端部に形成される真空を維持するために所定の絞り作用を生ぜしめるようになっている。

ドイツ連邦共和国特許出願公告第２４４１１２４号明細書に記載の漏れ検出装置に用いられている吸い込みホースは比較的に大きな直径を有している。質量分析器から成るテストガスセンサーの直前に絞り箇所を設けてある。絞り箇所をテストガスセンサーの直前に設けてあることに基づき、検出すべきガスは真空ポンプによって吸い込みプローブの入口から絞り箇所の直前まで、つまりテストガスセンサーまで急速に輸送される。これによって、ホースの長さに依存する応答時間は短くなっている。

未公開のドイツ連邦共和国特許出願第１０２００５００９７１３号明細書に記載の漏れ検出装置においては、吸い込みプローブと主装置とを接続して、つまりつないでいるホース（パイプ若しくは導管）は少なくとも２つの毛細管を含んでおり、毛細管は主装置若しくは吸い込みプローブ内で選択的に閉鎖されるようになっている。１つ若しくは複数の弁を意図的に開くことによって、空気（ガス）を吸引すべき毛細管が選ばれる。このように所定の断面の１つの毛細管を選ぶことによって、不感時間は短くされる。さらに、互いに異なるガス流過量で作動する２つのタイプの機器と、同一のホースとを組み合わせて用いるようになっている。

漏れ検出の際の問題は、検査体の広い領域をできるだけ迅速に検査して、まず漏れ箇所を突き止めることにある。次いで、突き止められた漏れ箇所はその大きさを測定され、この場合に基準値として予め設定されたトリガ信号を用いるようになっている。上記要求は相対するものであり、それというのは効率のよい漏れ検出にとっては短い応答時間及び迅速な測定を必要としているのに対して、量的な評価（測定）には信号の高い安定性を必要としており、しかしながら高い安定性は短い測定時間では達成され得ないからである。

実際に知られている漏れ検出装置においては、漏れ検出モードと漏れ量測定モードとを実施するようになっている。所定時間の経過の後に測定信号を生ぜしめる微分式の表示装置を備えた漏れ検出装置においては、検出モードでできるだけ高い前置増幅器感度を選んで漏れ箇所からの遠い距離でも低い漏れガス濃度を検出できるようにしてある。非微分式の表示装置を備えた漏れ検出装置においては、サーチトリガレベルは本来のトリガ値よりも著しく低く規定されている。両方の漏れ検出装置の場合には、感度を高め若しくはトリガレベルを低くしてあることに基づき、漏れ箇所から離れた箇所での測定の精度は改善されず、それというのは特に拡散率の低く重いガス、例えば冷媒は、漏れ箇所の周囲に形成される漏れガス噴霧を狭くしているからである。増幅率の増大は信号の不安定化につながり、長い伝達時間によって信号を安定化させると、検出速度は低下することになる。非微分式の表示装置の場合に、基準値変化は手動操作の零位補正によって修正されねばならない。

本発明の課題は、吸い込みプローブ付きの漏れ検出装置を改善して、検査体の広い領域をできるだけ迅速に漏れ検出して、各漏れ箇所を迅速に突き止めると共に、漏れ量の正確な測定をも可能にすることである。

前記課題を解決するために本発明に構成により、ホースは第１の通路及び第２の通路を有しており、該通路（管路若しくは導管）は互いに異なる断面を有しており、この場合に少なくとも断面の大きい方の通路は弁を備えており、前記断面の大きい方の通路を開いている漏れ検出モードと前記断面の大きい方の通路を閉じている漏れ量測定モードとの間の切換のために、スイッチを設けてある、
漏れ検出モードでは大きな横断面での漏れ検出を行うようになっており、これによって大きな検出領域及び短い応答時間を達成している。漏れは大きく離れたところからも突き止められ、それというのは大きく離れたところからの強い吸引力及び吸い込みプローブの迅速な運動によって漏れ箇所の前の漏れガス噴霧からガス量を多く吸い込んで、すぐに表示するようになっているからである。不感時間も上昇時間も最小になっており、このことは迅速な漏れ検出に寄与している。増幅率を高めないので、測定エラーも少なくなっている。むしろ通路内の流過量は増大されており、このことは漏れ箇所の前のガス噴霧からのガスの検出を助成している。

漏れ量の測定は断面の小さい通過流で、ひいては狭い領域で行われ、これによって漏れ箇所からの漏れは量的に正確にかつ安定して行われる。周囲からの吸い込みは、通路の断面の小さいことにもとづき最小になっている。

漏れ検出に際してガスの周囲濃度は吸い込み通路内のガス流に左右されなくなっている。漏れガス流は、吸い込み通路内の大きなガス流の場合には漏れ箇所の周囲に形成される霧内のガス濃度を減少させており、つまり漏れ箇所の周囲の霧は、漏れ箇所から流出するガス流に引き込まれる空気によって希薄にされる。吸い込み通路内の大きなガス流の場合には、周囲の基準濃度若しくはバックグラウンド濃度は漏れに比べて大きな信号を生ぜしめている。ガス流過量の大きな吸い込み通路は迅速な信号増大及び応答性の改善につながり、迅速な検出を達成している。

小さいガス流量で行われる漏れ量検出モードにおいては、漏れ量測定は通路の横断面の小さいことに基づき漏れ箇所の周囲の影響を受けにくくなっている。

漏れ検出モードにおいて有利には連続的な自動検出を行うために、テストガスセンサーの信号の時間的な変化の検出及び表示のための装置を設けてある。測定信号を生ぜしめる微分制御装置によって、バックグラウンド信号も属する低速に変化する信号を零にするようになっている。これに対して漏れ量測定は自動的なバックグラウンド補正を行うことなく行われる。

ホースの異なる通路は複数の毛細管から成っており、毛細管はホース内を延びていて、互いに異なる直径を有している。別の実施態様では、通路は毛細管による大きさの異なる入口開口を有しており、該入口開口はガス流を絞るようになっている。

有利には両方の各通路はそれぞれ固有の弁を備えており、したがって交互に開閉されるようになっている。別の実施態様では、断面の小さい方の通路を常に開いていて、漏れ検出モードでのみ断面の小さい方の通路を接続するようにしてある、つまり、断面の小さい方の通路にのみ開閉弁を設けてある。

両方の通路内のガス流割合は少なくとも１０倍の差であり、つまり大きい方の通路の断面は小さい方の通路の断面の少なくとも１０倍である。

次に本発明を図示の実施例に基づき説明する。図面は、本発明に基づく漏れ検出装置の概略図である。

漏れ検査装置は主装置１０を有しており、主装置は漏らし検査時には運動させられない構成要素を含んでいる。主装置１０はテーブル形装置若しくはスタンド形装置として形成されている。主装置は殊に真空ポンプ１１及びテストガスセンサー１２を含んでいる。テストガスセンサーとしては、質量分析器若しくは赤外線ガス分析器を用いるようになっている。真空ポンプ１１はテストガスセンサー１２を介して空気を吸引するようになっている。テストガスセンサーの入口１３はフレキシブルなホース１５に接続されている。数メータの長さであってよいホースは、吸い込みプローブ１６に通じている。吸い込みプローブ１６は、ハンドグリップ１７及び吸い込み管１８から成るハンド装置若しくは端末装置であり、ピストル状に形成されていてよいものである。ハンド装置内の弁装置と同じ弁装置を主装置内にも設けていてよい。

ホース１５は第１の毛細管２０及び第２の毛細管２１を含んでおり、該毛細管（毛細管路）は吸い込みプローブ１６と主装置１０とをつないでいる。ハンド装置１７内に配置されている弁装置は、第１の弁２２及び第２の弁２３から成っている。第１の弁２２は第１の毛細管２０の入口に接続されており、第２の弁２３は第２の毛細管２１の入口に接続されている。両方の弁２２，２３の入口は、吸い込み管１８に接続されている。弁２２，２３は電磁弁として形成されており、電磁弁はスイッチ２４を用いて電気的に制御されるようになっており、スイッチ２４はハンド装置１７に取り付けられている。ハンド装置１７で操作員によって機械的に操作される手動操作式の弁を用いることも可能である。両方の弁２２，２３は該弁の一方が最大に開かれているように、互いに連結されている。つまり例えば弁２２を遮断するのに対して、弁２３は開かれるようになっている。これによって、実施例では毛細管２０，２１を用いて形成されている通路は、交互に開かれるようになっている。弁２２，２３は、流過位置と遮断位置との間で切り換えられる切り換え弁（開閉弁）である。図示の実施例ではハンド装置内に含まれている弁装置は、選択的に主装置１０内に収容されるようになっていてよいものである。

漏れ検出モードと漏れ量測定モードとの間の切り換えはスイッチ２４によって行われる。スイッチ２４を接続（オン）することによって、弁２２は開かれるのに対して、弁２３は閉じられ、この状態は漏れ検出モードに相当している。スイッチ２４を遮断（オフ）することによって、弁２２は閉じられるのに対して、弁２３は開かれ、この状態は漏れ量測定モードに相当している。

漏れ検出の際には検出対象物、例えば容器内にテストガスを入れてある。テストガスとして一般的にヘリウムを用いており、ヘリウムは、検出すべき中空室を閉鎖する前に中空室内に入れられる。検出対象物は吸い込みプローブ１６を用いて検査される。吸い込み管１８によって、漏れ箇所から漏れるテストガスを吸い込み、吸い込まれたテストガスは主装置１０内へ導かれ、そこで分析される。

まず漏れ検出モードを導入し、この場合に毛細管２０は開かれ、毛細管２１は閉じられている。漏れ検出モードの導入に伴って作動された微分式表示装置によって、テストガスセンサー１２の変化する信号は消去される。この状態で吸い込みプローブを用いて検出対象物の周囲を検査するために、吸い込みプローブは検出対象物の表面に沿ってなぞられる。このようにして漏れ箇所は突き止められる。次いで、スイッチ２４の操作によって漏れ量測定モードへの切り換えを行う。同時に差分表示装置は遮断され、検出信号の直接的な表示を行うようになっている。これによって漏れ量測定モードは細い方の毛細管２１を用いて実施される。このようにして、漏れの量的な規定は高い精度で安定して行われる。

本発明に基づく漏れ検出装置の概略図

符号の説明

１０ 主装置、 １１ 真空ポンプ、 １２ テストガスセンサー、 １３ 入口、 １５ ホース、 １６ 吸い込みプローブ、 １７ ハンドグリップ、 １８ 吸い込み管、 ２０，２１ 毛細管、 ２２，２３ 弁、 ２４ スイッチ

Claims (6)

1. 漏れ検出装置であって、吸い込みプローブ（１６）及び主装置（１０）を備えており、前記主装置は真空ポンプ（１１）及びテストガスセンサー（１２）を含んでいて、ホース（１５）を介して前記吸い込みプローブ（１６）に接続されている形式のものにおいて、
   ホース（１５）は第１の通路及び第２の通路を有しており、該通路は互いに異なる断面を有しており、少なくとも断面の大きい方の通路は弁（２２，２３）を備えており、前記断面の大きい方の通路を開いている漏れ検出モードと前記断面の大きい方の通路を閉じている漏れ量測定モードとの間の切換のために、スイッチ（２４）を設けてあることを特徴とする、漏れ検出装置。
2. テストガスセンサー（１２）の信号の時間的な変化の検出及び表示のための装置を設けてある請求項１に記載の漏れ検出装置。
3. スイッチ（２４）は、吸い込みプローブ（１６）に配置されている請求項１又は２に記載の漏れ検出装置。
4. ホース（１５）は少なくとも２つの毛細管（２０，２１）を含んでおり、この場合に一方の毛細管（２０）は第１の通路を形成しており、他方の毛細管（２１）は第２の通路を形成している請求項１から３のいずれか１項に記載の漏れ検出装置。
5. 両方の通路内を流れるガス流間の差は少なくとも１０倍である請求項１から４のいずれか１項に記載の漏れ検出装置。
6. 少なくとも１つの弁（２２，２３）は主装置（１０）内に収容されている請求項１から５のいずれか１項に記載の漏れ検出装置。

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