JPS6317166B2 - - Google Patents
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- JPS6317166B2 JPS6317166B2 JP56074850A JP7485081A JPS6317166B2 JP S6317166 B2 JPS6317166 B2 JP S6317166B2 JP 56074850 A JP56074850 A JP 56074850A JP 7485081 A JP7485081 A JP 7485081A JP S6317166 B2 JPS6317166 B2 JP S6317166B2
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- light
- enclosure
- interference
- pressure
- measuring
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
- G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内部に発熱体を有する密封容器の封入
ガス圧を非破壊で測定する装置に関する。
ガス圧を非破壊で測定する装置に関する。
従来ランプの封入ガス圧は破壊試験法で実測し
ていた。この方法は水中でランプを割り水上置換
法で集められたガスの体積を計り、別の方法で測
られるランプ容積との比からガス圧を求めるもの
である。したがつて、この方法は破壊試験法なの
でサンプリングされたランプのみにしか適用でき
ないものであるから、サンプリングを行つた母集
団のランプの圧力分布は所定の危険率をもつて推
定されるしかなかつた。
ていた。この方法は水中でランプを割り水上置換
法で集められたガスの体積を計り、別の方法で測
られるランプ容積との比からガス圧を求めるもの
である。したがつて、この方法は破壊試験法なの
でサンプリングされたランプのみにしか適用でき
ないものであるから、サンプリングを行つた母集
団のランプの圧力分布は所定の危険率をもつて推
定されるしかなかつた。
ところで、ランプにハロゲン、キセノン等の不
活性ガスを定められた圧力に封入する際、ガス圧
制御のパラメータの数は多く、そのため、設定圧
力を大幅に逸脱したランプも出てくる。したがつ
て、上記のような統計的手法では設定圧力範囲を
逸脱したランプが市場に出回り、重大な事故を引
き起していた例も少なくなかつた。
活性ガスを定められた圧力に封入する際、ガス圧
制御のパラメータの数は多く、そのため、設定圧
力を大幅に逸脱したランプも出てくる。したがつ
て、上記のような統計的手法では設定圧力範囲を
逸脱したランプが市場に出回り、重大な事故を引
き起していた例も少なくなかつた。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
同品種のランプに共通する比例定数を予め求めこ
の定数をもつた計算式を設定し、各ランプ毎に可
干渉光を投射してランプの非点灯時を基準とした
点灯経過後の光路長変化を表わす干渉縞次数を測
定することによつて上記計算式に基く演算から
個々のランプを非破壊で全数検査可能にならしめ
る測定装置を提供するものである。
同品種のランプに共通する比例定数を予め求めこ
の定数をもつた計算式を設定し、各ランプ毎に可
干渉光を投射してランプの非点灯時を基準とした
点灯経過後の光路長変化を表わす干渉縞次数を測
定することによつて上記計算式に基く演算から
個々のランプを非破壊で全数検査可能にならしめ
る測定装置を提供するものである。
以下、実施例を示す図面に基いて本発明を説明
する。
する。
第１図において、出力1mW程度のHe―Neレ
ーザ発振器１を有し、この発振器１から放出され
るレーザ光２の光路上には集光レンズ３が配置さ
れている。集光レンズ３を透過後の集束点Ｆを間
にして収れんレーザ光路および発散レーザ光路に
それぞれ偏向方向を同じにした第１の半透鏡４お
よび第１の反射鏡５が配置されている。第１の半
透鏡４の偏向光路上には第２の反射鏡６が配置さ
れ、また、第１の反射鏡５で偏向される光路と第
２の反射鏡６による反射光路との交わる部分に第
２の半透鏡７が配置され、第１の半透鏡・反射鏡
間の光路８ａと第２の半透鏡・反射鏡間の光路８
ｂとの光路長をほぼ同じにしたこれら第１、第２
の半透鏡および反射鏡で干渉計９を構成してい
る。また、第２の半透鏡７により光路８ａ，８ｂ
が一諸になる光路、すなわち、第２の反射鏡６で
反射しかつ第２の半透鏡７を透過する延長光路は
レーザ光２のみを通す狭帯域フイルタ１１、拡大
レンズ１２、アパーチヤ１３および光電変換素子
等の検出器１４からなる検出部１５に入射するよ
うになつている。ところで、後述する被測定物で
あるランプは上記構成における光路８の集束点Ｆ
に置かれる。一般にランプは断面が円形になつて
いるので、上記のようにランプ軸中心に集束点Ｆ
がくるようにレーザ光２を入射させると、ランプ
の外囲器による曲がりはわずかとなり、反射鏡５
及び半透鏡７の調整でその曲がりは補正できる
が、レーザ光２の幅方向内での光の位相が完全に
はそろわずランプ軸方向の拡がる横の縞となり干
渉計９を出た光をいわゆる１フリンジ以内とする
ことが難かしい。このため、上記検出部１５にお
ける拡大レンズ１２およびアパーチヤ１３は１フ
リンジ以内と考えられる範囲のみの干渉縞を検出
器１４に検出させるために設けられている。この
場合、上記検出が１フリンジ以内であることを確
認するために、拡大レンズ１２とアパーチヤ１３
との間に半透鏡１６が設けられ、この半透鏡１６
により取り出された干渉光の一部を入光して観察
する干渉縞観察装置（テレビジヨンカメラ等）１
７が設けられている。上記検出器１４は増幅器
（図示せず）およびＡ／Ｄ変換器（図示せず）を
介して演算装置１８に継がり検出信号に基いて演
算されるようになつている。また、第１の反射鏡
５で反射され第２の半透鏡７を透過した光路上に
は測定位置を定める観察装置１９が設けられてい
る。
ーザ発振器１を有し、この発振器１から放出され
るレーザ光２の光路上には集光レンズ３が配置さ
れている。集光レンズ３を透過後の集束点Ｆを間
にして収れんレーザ光路および発散レーザ光路に
それぞれ偏向方向を同じにした第１の半透鏡４お
よび第１の反射鏡５が配置されている。第１の半
透鏡４の偏向光路上には第２の反射鏡６が配置さ
れ、また、第１の反射鏡５で偏向される光路と第
２の反射鏡６による反射光路との交わる部分に第
２の半透鏡７が配置され、第１の半透鏡・反射鏡
間の光路８ａと第２の半透鏡・反射鏡間の光路８
ｂとの光路長をほぼ同じにしたこれら第１、第２
の半透鏡および反射鏡で干渉計９を構成してい
る。また、第２の半透鏡７により光路８ａ，８ｂ
が一諸になる光路、すなわち、第２の反射鏡６で
反射しかつ第２の半透鏡７を透過する延長光路は
レーザ光２のみを通す狭帯域フイルタ１１、拡大
レンズ１２、アパーチヤ１３および光電変換素子
等の検出器１４からなる検出部１５に入射するよ
うになつている。ところで、後述する被測定物で
あるランプは上記構成における光路８の集束点Ｆ
に置かれる。一般にランプは断面が円形になつて
いるので、上記のようにランプ軸中心に集束点Ｆ
がくるようにレーザ光２を入射させると、ランプ
の外囲器による曲がりはわずかとなり、反射鏡５
及び半透鏡７の調整でその曲がりは補正できる
が、レーザ光２の幅方向内での光の位相が完全に
はそろわずランプ軸方向の拡がる横の縞となり干
渉計９を出た光をいわゆる１フリンジ以内とする
ことが難かしい。このため、上記検出部１５にお
ける拡大レンズ１２およびアパーチヤ１３は１フ
リンジ以内と考えられる範囲のみの干渉縞を検出
器１４に検出させるために設けられている。この
場合、上記検出が１フリンジ以内であることを確
認するために、拡大レンズ１２とアパーチヤ１３
との間に半透鏡１６が設けられ、この半透鏡１６
により取り出された干渉光の一部を入光して観察
する干渉縞観察装置（テレビジヨンカメラ等）１
７が設けられている。上記検出器１４は増幅器
（図示せず）およびＡ／Ｄ変換器（図示せず）を
介して演算装置１８に継がり検出信号に基いて演
算されるようになつている。また、第１の反射鏡
５で反射され第２の半透鏡７を透過した光路上に
は測定位置を定める観察装置１９が設けられてい
る。
次に上記の構成での圧力測定について述べる。
透明な外囲器をもつランプ２０は第１の半透
鏡、反射鏡間の光路８ａ上におかれる。光路８上
におけるランプ１９の位置は、前述したように集
束点Ｆがランプ２０の発熱体２１の上部側になる
近傍が好ましく、観察装置１９で確認しつつ定置
される。
鏡、反射鏡間の光路８ａ上におかれる。光路８上
におけるランプ１９の位置は、前述したように集
束点Ｆがランプ２０の発熱体２１の上部側になる
近傍が好ましく、観察装置１９で確認しつつ定置
される。
ところで干渉計９はその二つの腕、すなわち二
つの光路８ａ，８ｂの光路長の変化を光の明暗で
示すものである。本発明では、常温（非点灯）で
の光路長を基準として、発熱体２１が点灯してＴ
秒後での上記光路長の変化を干渉縞次数ｍとして
とられることによつて、ランプ２０内の封入ガス
圧を知るものである。（ここで、上記Ｔ秒という
時間はランプの大きさやランプ入力ワツトの相違
で定まるもので、１秒以内の時間である。）封入
圧Ｐは封入ガスのある圧力P0の常温における屈
折率をn0（既知）としたとき、干渉縞次数ｍとの
間に、 １／ηmλ１／ｌ≒（n0−１）Ｐ／p0 なる関係が認められる。ここで、ｌはランプの内
径、ηは同品種ランプに共通する比例定数であ
る。なお、このηは、あらかじめ、干渉縞次数ｍ
を求めておいた特定ランプについて前述した従来
の破壊試験法で実測圧力P′を求め、このP′を上式
のＰに代入することにより求めておく。例えば、
内径が６mm程度の比較的細い径のハロゲンランプ
ではη≒0.8 Ｔ≒0.1secとなる。
つの光路８ａ，８ｂの光路長の変化を光の明暗で
示すものである。本発明では、常温（非点灯）で
の光路長を基準として、発熱体２１が点灯してＴ
秒後での上記光路長の変化を干渉縞次数ｍとして
とられることによつて、ランプ２０内の封入ガス
圧を知るものである。（ここで、上記Ｔ秒という
時間はランプの大きさやランプ入力ワツトの相違
で定まるもので、１秒以内の時間である。）封入
圧Ｐは封入ガスのある圧力P0の常温における屈
折率をn0（既知）としたとき、干渉縞次数ｍとの
間に、 １／ηmλ１／ｌ≒（n0−１）Ｐ／p0 なる関係が認められる。ここで、ｌはランプの内
径、ηは同品種ランプに共通する比例定数であ
る。なお、このηは、あらかじめ、干渉縞次数ｍ
を求めておいた特定ランプについて前述した従来
の破壊試験法で実測圧力P′を求め、このP′を上式
のＰに代入することにより求めておく。例えば、
内径が６mm程度の比較的細い径のハロゲンランプ
ではη≒0.8 Ｔ≒0.1secとなる。
以上によりランプ径ｌ、レーザ光２の波長λ、
既知のn0およびηを上式に代入して求まる関数Ｐ
≒ｍ・αを演算装置１８にインプツトしておけ
ば、測定ランプ毎に干渉縞次数ｍの検出信号に基
いて封入圧Ｐが次々に求まる。
既知のn0およびηを上式に代入して求まる関数Ｐ
≒ｍ・αを演算装置１８にインプツトしておけ
ば、測定ランプ毎に干渉縞次数ｍの検出信号に基
いて封入圧Ｐが次々に求まる。
第２図は上記による非破壊測定値と従来の破壊
法による測定値との対比を示したもので、図中に
おいてＡは上記対比を１とした基準線で、Ｂ，Ｃ
はこの基準線Ａから±10％の範囲を示す線であ
る。この図に示すように上記実施例による測定値
は全てＢ，Ｃの範囲内にあり、本発明が実用に十
分供せられることを示している。この場合、図示
していないが、実施例における測定精度は
0.2atm以下である。
法による測定値との対比を示したもので、図中に
おいてＡは上記対比を１とした基準線で、Ｂ，Ｃ
はこの基準線Ａから±10％の範囲を示す線であ
る。この図に示すように上記実施例による測定値
は全てＢ，Ｃの範囲内にあり、本発明が実用に十
分供せられることを示している。この場合、図示
していないが、実施例における測定精度は
0.2atm以下である。
以上に述べた如く、ランプ等の封入圧が、ラン
プ等に当然具備されている発熱部の発熱作用を利
用し、干渉計の助けをかりて、非破壊でもつて測
定できる装置を具現できた。
プ等に当然具備されている発熱部の発熱作用を利
用し、干渉計の助けをかりて、非破壊でもつて測
定できる装置を具現できた。
これにより、ランプの封入圧を、ランプの本来
の機能である発光作用を矢なうことなく、測定で
きるので、製品等の全数検査も可能となつて、寿
命等のランプ品質に重大な影響を与える圧力のデ
ータが出荷されるランプにつけることも可能とな
り、この手法及び装置の波及する効果は大きい。
の機能である発光作用を矢なうことなく、測定で
きるので、製品等の全数検査も可能となつて、寿
命等のランプ品質に重大な影響を与える圧力のデ
ータが出荷されるランプにつけることも可能とな
り、この手法及び装置の波及する効果は大きい。
又、上記実施例では、ランプ等の干渉計への位
置決めのための位置決め装置部及び、干渉計のセ
ツテイングのための干渉縞観察装置をも並置し
て、この装置の実際的なラインでの使用を易しく
しているのも、効用の一つである。
置決めのための位置決め装置部及び、干渉計のセ
ツテイングのための干渉縞観察装置をも並置し
て、この装置の実際的なラインでの使用を易しく
しているのも、効用の一つである。
なお、上記実施例では、いわゆるマツハ・ツン
ダー型の干渉計を用いて説明したが、他の干渉
計、特に、ホログラフイ干渉計を用いることに問
題はない。ただし、現在ではホログラフイ法で
は、リアルタイムという点に少し難点があり、今
後、現像処理等がいらない手法がでてくれば、ホ
ログラフイ法も又、現場的な手法となるであろ
う。
ダー型の干渉計を用いて説明したが、他の干渉
計、特に、ホログラフイ干渉計を用いることに問
題はない。ただし、現在ではホログラフイ法で
は、リアルタイムという点に少し難点があり、今
後、現像処理等がいらない手法がでてくれば、ホ
ログラフイ法も又、現場的な手法となるであろ
う。
さらにランプ等でなくても、透明な外囲気中に
おかれたガスの圧力を測ることができる。しか
し、この時には、温度をフラツシユ的に変化させ
る何らかの外的手段が必要である。通常は、ラン
プのフイラメトに相当するものを装入しておくこ
とが必要である。
おかれたガスの圧力を測ることができる。しか
し、この時には、温度をフラツシユ的に変化させ
る何らかの外的手段が必要である。通常は、ラン
プのフイラメトに相当するものを装入しておくこ
とが必要である。
第１図は本発明を実施するに際しての好適な装
置の一実施例を示す構成図、第２図は本発明によ
る測定値と従来の手法による測定値との対比を示
す図である。 １……レーザ発振器、３……集光レンズ、９…
…干渉、１５……検出部、１８……演算装置。
置の一実施例を示す構成図、第２図は本発明によ
る測定値と従来の手法による測定値との対比を示
す図である。 １……レーザ発振器、３……集光レンズ、９…
…干渉、１５……検出部、１８……演算装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可干渉光放射装置と、上記可干渉光を第１お
よび第２の光に分光する手段と、少なくとも上記
第１の光を集光点に集光する手段と、上記集光点
から発散された上記第１の光と第２の光とを合成
しかつ干渉させて干渉縞の情報を含む光を発生す
る手段と、上記集光点近傍に置かれる発熱源を内
部に有するとともに所定圧力のガスを封入した測
定されるべき光通過性封入体の該発熱源が発熱さ
れて所定時間経過するまでに干渉によつて生じた
干渉縞のフリンジ次数の変化を供給された干渉光
からの変化で読み取る手段とを備えることを特徴
とする封入体内圧力の測定装置。 ２ 読み取る手段は干渉光が投影され干渉光中か
ら１フリンジ以内の範囲のみの検出手段および上
記範囲を検出しパルスシグナルを発生する手段と
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の封入体内圧力の測定装置。 ３ 読み取る手段は検出手段から発生される信号
を所定の時間だけ計数する手段をさらに含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の封入体
内圧力の測定装置。 ４ 読み取る手段は特定波長の干渉光のみを通過
させるフイルタを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の封入体内圧力の測定装置。 ５ 発熱源の位置を観察する手段を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の封入体内圧
力の測定装置。 ６ 干渉縞の観察手段を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の封入体内圧力の測定装
置。 ７ 所定時間は１秒以内の時間であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の封入体内圧力
の測定装置。 ８ 発熱源を内部に有する密封容器はフイラメン
トを有するランプであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の封入体内圧力の測定装置。 ９ 読み取り手段は下記式で規定される演算を施
して密封容器内に封入したガスの圧力Ｐを算出す
る手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の封入体内圧力の測定装置。 Ｐ≒mλ／ηl（n0−１）・P0 ここでｍは干渉縞のフリンジが移動した次数、
λは可干渉光の波長、ｌは密封容器の内径、n0は
常温下における封入ガスのガス圧P0に対する屈
折率、ηは比例定数である。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56074850A JPS57190253A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Measuring method for gas pressure of gas sealed in lamp |
| US06/375,225 US4492469A (en) | 1981-05-20 | 1982-05-05 | System for measuring the pressure sealed inside an envelope |
| DE3218968A DE3218968C2 (de) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Vorrichtung zur Messung des Drucks eines in einem Kolben eingeschlossenen Gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56074850A JPS57190253A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Measuring method for gas pressure of gas sealed in lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57190253A JPS57190253A (en) | 1982-11-22 |
| JPS6317166B2 true JPS6317166B2 (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=13559199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56074850A Granted JPS57190253A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Measuring method for gas pressure of gas sealed in lamp |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4492469A (ja) |
| JP (1) | JPS57190253A (ja) |
| DE (1) | DE3218968C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200159459Y1 (ko) * | 1997-02-21 | 1999-11-01 | 유무성 | 노광장비용 조명장치 |
| ATE365071T1 (de) * | 2002-05-15 | 2007-07-15 | Cabot Corp | Zusammensetzung auf basis von aerogel, hohlen partikeln und binder, hergestelltes dämmmaterial und herstellungsverfahren |
| US7222537B2 (en) * | 2004-07-20 | 2007-05-29 | Martin Lehmann | Method of monitoring pressure of a gas species and apparatus to do so |
| US7334482B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-02-26 | Martin Lehmann | Method of monitoring pressure of a gas species and apparatus to do so |
| CN101558466A (zh) * | 2007-09-28 | 2009-10-14 | 松下电器产业株式会社 | 放电管的充填气体压力的测定方法及放电管的制造方法 |
| CN102721505B (zh) * | 2012-06-01 | 2014-03-12 | 西安交通大学 | 基于光干涉的气压分布测量装置 |
| CN120314599B (zh) * | 2025-06-17 | 2025-10-21 | 中国测试技术研究院流量研究所 | 活塞压力计的活塞检测方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3625616A (en) * | 1969-06-25 | 1971-12-07 | Bendix Corp | Interferometric pressure sensor |
| US4452071A (en) * | 1982-11-22 | 1984-06-05 | General Motors Corporation | Measurement of fill gas pressure in light bulbs |
-
1981
- 1981-05-20 JP JP56074850A patent/JPS57190253A/ja active Granted
-
1982
- 1982-05-05 US US06/375,225 patent/US4492469A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-05-19 DE DE3218968A patent/DE3218968C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3218968A1 (de) | 1982-12-09 |
| JPS57190253A (en) | 1982-11-22 |
| DE3218968C2 (de) | 1986-10-09 |
| US4492469A (en) | 1985-01-08 |
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