リークテスト装置及び方法
【課題】温度補正のための感温部材を含むリークテスト装置において、差圧検出路を簡素化する。
【解決手段】検査対象１０の内部空間１１の内面と良熱伝導材料からなる感温部材６０の外面との間に被検室１３を形成する。加圧気体を被検室１３及び感温部材６０の内部の感温室６１にそれぞれ導入した後、第１、第２通路３１，３２を遮断したうえで、第２下流側開閉手段Ｖ３６を閉じ、差圧センサ３３によって被検室１３と第２通路の被検圧部分３６との差圧Ｄ１を検出する。また、第１下流側開閉手段Ｖ３５を閉じ、差圧センサ３３によって感温室６１と第１通路の被検圧部分３５との差圧Ｄ２を検出する。差圧データＤ１を差圧データＤ２に基づいて補正し、補正後の差圧データＤ１に基づいて漏れ判定を行なう。
【解決手段】検査対象１０の内部空間１１の内面と良熱伝導材料からなる感温部材６０の外面との間に被検室１３を形成する。加圧気体を被検室１３及び感温部材６０の内部の感温室６１にそれぞれ導入した後、第１、第２通路３１，３２を遮断したうえで、第２下流側開閉手段Ｖ３６を閉じ、差圧センサ３３によって被検室１３と第２通路の被検圧部分３６との差圧Ｄ１を検出する。また、第１下流側開閉手段Ｖ３５を閉じ、差圧センサ３３によって感温室６１と第１通路の被検圧部分３５との差圧Ｄ２を検出する。差圧データＤ１を差圧データＤ２に基づいて補正し、補正後の差圧データＤ１に基づいて漏れ判定を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象の内部空間に加圧気体を導入してリークテストを行なう装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に差圧式のリークテストでは、検査対象の内部空間と基準となる空間とに圧縮エア等の加圧気体を導入した後、この内部空間と基準空間とを互いに遮断して各々閉鎖系とする。検査対象から漏れがあったときは、これが差圧として検出される。これによって、検査対象の良否を判定することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
検査対象の内部空間に加圧気体を導入すると、断熱圧縮により昇温し、その後、経時的に放熱し、温度が下がる。また、検査対象が加温又は冷却され周辺の設備や雰囲気との間に温度差があったり、加圧気体が検査対象とは異なる温度であったりすると、検査対象の内部温度が経時的に変動する。このような温度変化も圧変化の原因となる。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載のリークテスト方法では、検査対象の内部空間の圧変化だけでなく温度変化をも測定し、圧変化のうち温度変化による分を除く補正（温度補償）を行なっている。これにより、漏れ判定ひいては検査対象の良否判定の精度を高めることができる。
【０００５】
具体的には、例えば、良熱伝導性の感温部材を用意する。感温部材の内部には感温室が形成されている。この感温部材を検査対象の内部空間に配置する等して、検査対象の内部空間の内面と感温部材の外面との間に被検室を形成する。被検室に差圧センサを含む第１の差圧検出路を接続する。感温室に別の差圧センサを含む第２の差圧検出路を接続する。これら差圧検出路を介して被検室と感温室に加圧気体をそれぞれ導入する。そして、第１差圧検出路の差圧センサによって基準圧に対する被検室の差圧を測定するとともに、第２差圧検出路の差圧センサによって第２の基準圧に対する感温室の差圧を測定する。感温室の圧変化は、主に被検室の温度変化に起因する。したがって、感温室の測定差圧の経時データに基づいて、被検室の測定差圧の経時データを補正することで、被検室の圧変化のうち温度変化に起因する分を除くことができる。補正後のデータに基づいて漏れ判定する。感温部材の感温室の内圧は微小な温度変化にも大きく感応する。よって、温度測定の感度を高めることができる。また、被検室の温度を平均的に測定できるため、被検室内に温度分布があっても信頼性を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０６１２０１号公報
【特許文献２】特開２００７−０６４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上掲特許文献２のシステムでは、検査対象用と感温部材用の２系統の差圧検出路を要し、２つの差圧センサを要する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明装置は、内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト装置において、
（イ） 内部に感温室を有し、外面が前記内部空間の内面との間に被検室を形成するよう配置された良熱伝導材料からなる感温部材と、
（ロ） 前記被検室に連なり、加圧気体を前記被検室に導入する第１通路と、前記感温室に連なり、加圧気体を前記感温室に導入する第２通路とを有する差圧検出路と、
（ハ） 前記第１通路と第２通路の間に設けられ、これら通路の差圧を検出する差圧センサと、
（ニ） 前記差圧センサより上流側において前記第１、第２通路を連通して前記加圧気体の導入を許容した後、第１、第２通路を遮断する上流側開閉手段と、
（ホ） 前記差圧センサより下流側の第１通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は開から閉へ、又は閉から開へ動作する第１下流側開閉手段と、
（ヘ） 前記差圧センサより下流側の第２通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は第１下流側開閉手段が開のとき閉じ、前記第１下流側開閉手段が閉のとき開く第２下流側開閉手段と、
を備え、前記遮断後において、前記第１下流側開閉手段が開（第２下流側開閉手段が閉）のときの前記差圧センサによる差圧データを、前記第２下流側開閉手段が開（第１下流側開閉手段が閉）のときの前記差圧センサによる差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行うことを特徴とする。
【０００９】
上流側開閉手段の許容によって加圧気体を被検室及び感温室に導入する。次いで、第１通路と第２通路を上流側開閉手段にて互いに遮断する。ひいては被検室及び第１通路を１つの閉鎖空間にする。感温室及び第２通路を他の１つの閉鎖空間にする。被検室は、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等によって温度が変わる。被検室の温度変化は、感温部材の躯体内を経て感温室に伝達され、感温室の圧力変化になって現われる。上流側開閉手段による遮断の後、ある期間、第１下流側開閉手段を開にし、第２下流側開閉手段を閉にする。これにより、第２下流側開閉手段より上流側の第２通路が、感温室から遮断され、感温室の圧力変化の影響を受けなくなる。この第２下流側開閉手段より上流側の第２通路の内圧と被検室の内圧との差圧を差圧センサにて検出する。この差圧データは、被検室の圧力変化の情報すなわち被検室からの漏れ及び被検室の温度変化の情報を含み、感温室の圧力変化の情報を含まない。また、ある期間、第２下流側開閉手段を開にし、第１下流側開閉手段を閉にする。これにより、第１下流側開閉手段より上流側の第１通路が、被検室から遮断され、被検室の圧力変化の影響を受けなくなる。この第１下流側開閉手段より上流側の第１通路の内圧と感温室の内圧との差圧を差圧センサにて検出する。この差圧データは、感温室の温度変化ひいては被検室の温度変化の情報を含み、被検室からの漏れの情報を含まない。したがって、第１下流側開閉手段が開（第２下流側開閉手段が閉）のときの差圧データを、第２下流側開閉手段が開（第１下流側開閉手段が閉）のときの差圧データに基づいて補正することで、被検室の漏れのみに起因する差圧データを得ることができる。この補正後の差圧データに基づいて、被検室の漏れ判定を行なうことができる。このように、リークテスト装置は、被検室の内圧情報と感温室の内圧情報を時間的にずらして取得するものである。したがって、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
【００１０】
本発明方法は、内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト方法において、
内部に感温室を有する良熱伝導性の感温部材を、前記内部空間の内面との間に被検室を形成するように配置し、
前記被検室に連なる第１通路と前記感温室に連なる第２通路を互いに連通させた状態で、加圧気体を前記第１、第２通路を介して前記被検室及び感温室にそれぞれ導入した後、前記第１通路と第２通路を互いに遮断し、
次に、前記第２通路の被検圧部分より感温室側の部分を閉じ、差圧センサによって前記被検室と前記第２通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第１差圧検出工程と、前記第１通路の被検圧部分より被検室側の部分を閉じ、前記差圧センサによって前記感温室と前記第１通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第２差圧検出工程とを実行し、
前記第１差圧検出工程の差圧データを前記第２差圧検出工程の差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行なうことを特徴とする。
【００１１】
第１差圧検出工程の差圧データは被検室の内圧情報である。第２差圧検出工程の差圧データは感温室の内圧情報である。本発明方法は、被検室の内圧情報と感温室の内圧情報を時間的にずらして取得するものである。したがって、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
先に第１差圧検出工程を行ない、次に第２差圧検出工程を行なってもよく、先に第２差圧検出工程を行ない、次に第１差圧検出工程を行なってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリークテスト装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】上記リークテスト装置によるリークテスト手順の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に、リークテスト装置１の回路構成の概略を示す。リークテスト装置１の検査対象１０は、例えば自動車エンジンのシリンダブロック等である。検査対象１０は、内部空間１１を有している。
【００１５】
図１に示すように、リークテスト装置１は、加圧気体供給源としての圧縮エア源２と、差圧検出路３と、設置台４を備えている。圧縮エア源２は、数百ｋＰａオーダーのエア圧を供給できるようになっている。検査対象１０が、内部空間１１の開口を下に向けて設置台４上に設置されている。内部空間１１の開口が設置台４によって塞がれている。図示は省略するが、設置台４には、検査対象１０の上記開口の周縁部と当該設置台４との間を気密にシールするＯリング等のシール部材が設けられている。
【００１６】
リークテスト装置１の差圧検出路３は、次のように構成されている。
圧縮エア源２から差圧検出路３の共通路３０が延びている。共通路３０には、レギュレータＲ３０と共通開閉弁Ｖ３０が上流側から順次設けられている。レギュレータＲ３０によって共通路３０の二次圧が調節される。共通開閉弁Ｖ３０より下流の共通路３０から排気路３４が延びている。排気路３４に排気用開閉弁Ｖ３４が設けられている。排気路３４の下流端は大気に開放されている。
【００１７】
共通路３０の下流端から第１通路３１と第２通路３２が分岐されている。第１通路３１には、第１上流側開閉弁Ｖ３１と第１下流側開閉弁Ｖ３５が上流側から順次設けられている。第１上流側開閉弁Ｖ３１は、特許請求の範囲の上流側開閉手段を構成する。第１下流側開閉弁Ｖ３５は、特許請求の範囲の第１下流側開閉手段を構成する。第１通路３１における開閉弁Ｖ３１と開閉弁Ｖ３５の間の部分は、第１被検圧部分３５を構成する。
【００１８】
第２通路３２には、第２上流側開閉弁Ｖ３２と第２下流側開閉弁Ｖ３６が上流側から順次設けられている。第２上流側開閉弁Ｖ３２は、特許請求の範囲の上流側開閉手段を構成する。第２下流側開閉弁Ｖ３６は、特許請求の範囲の第２下流側開閉手段を構成する。第２通路３２における開閉弁Ｖ３２と開閉弁Ｖ３６の間の部分は、第２被検圧部分３６を構成する。
【００１９】
第１通路３１と第２通路３２の間に差圧センサ３３が設けられている。差圧センサ３３は、第１室３３ａと第２室３３ｂを含む。第１室３３ａが、第１センサ接続路３１ａを介して第１通路３１の被検圧部分３５に接続されている。第２室３３ｂが、第２センサ接続路３２ａを介して第２通路３２の被検圧部分３６に接続されている。
【００２０】
さらに、第１通路３１の第１被検圧部分３５に、第１マスタータンク３７が接続されている。第１マスタータンク３７の接続位置は、本実施形態では差圧センサ３３より下流側の第１被検圧部分３５であるが、差圧センサ３３より上流側の第１被検圧部分３５であってもよい。第１マスタータンク３７を省略してもよい。
【００２１】
同様に、第２通路３２の第２被検圧部分３６に、第２マスタータンク３８が接続されている。第２マスタータンク３８の接続位置は、本実施形態では差圧センサ３３より下流側の第２被検圧部分３６であるが、差圧センサ３３より上流側の第２被検圧部分３６であってもよい。第２マスタータンク３８を省略してもよい。
【００２２】
リークテスト装置１には、更に感温部材６０が備えられている。感温部材６０は、アルミニウム等の良熱伝導性の材料にて構成されている。感温部材６０の外面には複数のフィン６２が設けられている。感温部材６０の内部には感温室６１が形成されている。感温室６１の内面には複数のフィン６３が設けられている。
【００２３】
感温部材６０は、検査対象１０の内部空間１１より小さく、内部空間１１に収容可能になっている。感温部材６０を検査対象１０の内部空間１１に収容すると、検査対象１０の内部空間１１の内面と感温部材６０の外面との間に被検室１３が形成される。被検室１３の下方への開口が設置台４により塞がれ、被検室１３が密閉されている。
【００２４】
被検室１３に第１通路３１の下流端が接続されている。
感温部材６０の感温室６１に第２通路３２の下流端が接続されている。
【００２５】
図示は省略するが、リークテスト装置１は、後記のリークテスト方法を実施するための制御手段を更に備えている。制御手段は、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３４の駆動回路、信号変換回路を含む入出力部、制御プログラムを格納したＲＯＭ、差圧センサ３３の測定データ等を格納するＲＡＭ、検査対象１０の漏れ判定（良否判定）を含む制御動作を行なうＣＰＵ等を有している。
【００２６】
上記構成のリークテスト装置１を用いたリークテスト方法を図２のタイムチャートを参照して説明する。
（１）準備作業
漏れ検査すべき対象１０に対する本検査に先立つ準備作業では、被検室１３の圧変化と温度変化の相関関係を求める。
（１−１）設置工程
後の本検査において検査すべき対象１０と同一構成の検査対象を用意する。漏れが無いことが判明している検査対象１０を用いてもよく、漏れの有無が不明な検査対象１０を用いてもよい。検査対象１０と実質的に同構成の擬似ワークを作り、これを用いることにしてもよい。
以下、準備作業で用いる検査対象１０には、適宜、符号に「Ｘ」を添え、本検査での検査対象１０と区別することにする。
【００２７】
図１に示すように、検査対象１０Ｘを設置台４に設置する。検査対象１０Ｘの内部１１に感温部材６０を収容し、密閉された被検室１３を形成する。被検室１３に第１通路３１を接続し、感温室６１に第２通路３２を接続する。
【００２８】
（１−２）圧力導入工程
排気用開閉弁Ｖ３４を閉じ、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３５，Ｖ３６を開ける。そして、圧縮エア源２から差圧検出路３に数百ｋＰａの圧縮エア（加圧気体）を導入する。圧縮エアは、第１通路３１を経て、被検室１３に導入されるとともに、第２通路３２を経て、感温室６１に導入される。これにより、図２に示すように、被検室１３及び感温室６１の内圧が高圧になる。更に、マスタータンク３７，３８にも圧縮エアが導入される。
【００２９】
（１−３）遮断工程
次に、共通開閉弁Ｖ３０を閉じる。続いて、第１、第２上流側開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２を閉じる。これにより、第１通路３１と第２通路３２が互いに遮断され、各々独立した閉鎖空間になる。被検室１３の内圧は、エア漏れ、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等により経時的に変化する。第１通路３１ひいては第１被検圧部分３５の圧力は、被検室１３と等圧であり、被検室１３の内圧と同じ挙動を示す。被検室１３の温度変化は、良熱伝導性の感温部材６０の壁を伝って感温室６１に及ぶ。これによって、感温室６１の内圧が経時的に変化する。第２通路３２ひいては第２被検圧部分３６の圧力は、感温室６１と等圧であり、感温室６１の内圧と同じ挙動を示す。
【００３０】
（１−４）第１差圧検出工程
平衡工程を経て、第２下流側開閉弁Ｖ３６を閉じる。すなわち、第２通路３２の被検圧部分３６より感温室６１側の部分を閉じる。これにより、第２被検圧部分３６が感温室６１から遮断される。したがって、図２において「感温室６１の内圧」のチャートの二点鎖線に示すように、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の圧力変化ひいては被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第２被検圧部分３６の内圧は、開閉弁Ｖ３６を閉じた時点ｔ１における大きさＰ３６を維持する。第２マスタータンク３８によって第２被検圧部分３６の内圧Ｐ３６を安定させることができる。第１下流側開閉弁Ｖ３５は開状態を維持する。
【００３１】
続いて、差圧センサ３３の検出差圧を一定期間記録する。以下、この期間を第１差圧検出期間と称し、第１差圧検出期間に検出した差圧データを第１差圧データと称す。第１差圧データは、被検室１３の圧力と第２被検圧部分３６の圧力Ｐ３６（一定値）との差を示す。
【００３２】
（１−５）第２差圧検出工程
第１差圧検出期間を終えた後、第２下流側開閉弁Ｖ３６を開ける。これにより、第２被検圧部分３６が、感温室６１と連通する。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の内圧と等しくなり、以後、感温室６１の温度変化に応じて変動する。
【００３３】
続いて、第１下流側開閉弁Ｖ３５を閉じる。すなわち、第１通路３１の被検圧部分３５より被検室１３側の部分を閉じる。これにより、第１被検圧部分３５が被検室１３から遮断される。したがって、図２において「被検室１３の内圧」のチャートの二点鎖線に示すように、第１被検圧部分３５の内圧が、被検室１３の圧力変化の影響を受けなくなり、ひいては被検室１３からのエア漏れや被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第１被検圧部分３５の内圧は、開閉弁Ｖ３５を閉じた時点ｔ２における大きさＰ３５を維持する。第１マスタータンク３７によって第１被検圧部分３５の内圧Ｐ３５を安定させることができる。
【００３４】
そして、差圧センサ３３の検出差圧を一定期間記録する。以下、この期間を第２差圧検出期間と称し、第２差圧検出期間に検出した差圧データを第２差圧データと称す。第２差圧データは、第１被検圧部分３５の圧力Ｐ３５（一定値）と感温室６１の圧力との差を示す。
【００３５】
（１−６）相関関係取得工程
以後、圧縮エア源２からの導入圧力、検査対象１０Ｘの初期温度、感温部材６０の初期温度、環境温度等の条件を種々変更し、上記（１−１）〜（１−６）の操作を反復し、第１差圧データ及び第２差圧データを採取する。なお、検査対象１０Ｘは、上記の条件変更に拘わらず同じものを用いることが好ましい。
【００３６】
そして、採取条件ごとの第１差圧データと第２差圧データを見比べ、両者の相関関係を探す。
例えば、採取条件ごとに第１、第２差圧データの変化勾配（又は微分値）を算出する。そして、第１差圧データの変化勾配を縦軸ｙとし、第２差圧データの変化勾配を縦軸ｘとしたグラフ上に上記採取条件ごとの変化勾配算出値をプロットし、最小二乗法等による直線補間を行なう。これによって、第１差圧データと第２差圧データとの相関関係を表す一次式（１）を得ることができる。
ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ …（１）
式（１）において、ａ、ｂは、それぞれ定数である。
【００３７】
或いは、特許文献１に記載されているように、指数関数を用いた近似式を立てて非線形フィッティングを行ない、上記近似式の係数を確定することにしてもよい。第１、第２差圧データの変化勾配に代えて、第１差圧検出期間中のある一定の時点における第１差圧データ及び第２差圧検出期間中のある一定の時点における第２差圧データを採取条件ごとにピックアップすることにしてもよい。そして、第１差圧データを縦軸ｙとし第２差圧データを縦軸ｘとしたグラフ（上掲特許文献２の図５参照）上に上記ピックアップデータをプロットし、最小二乗法等による直線補間を行なうことにしてもよい。この場合、上記式（１）と等価の相関関係式が得られる。
【００３８】
上記の相関関係式（１）は、被検室１３における温度変化と差圧変化の関係を示していると看做すことができる。また、相関関係式（１）の右辺第１項と第２項のうち、感温室６１の内圧に関する第２差圧データを含むのは、第１項のみであり、第２項の定数ｂは、感温室６１の差圧変化すなわち被検室１３の温度変化とは無関係の量である。つまり、定数ｂは、被検室１３の差圧変化量のうち温度変化に依存する分を除いたものに相当し、要するに被検室１３からの漏れに起因する差圧変化成分を表している。したがって、被検室１３の温度変化と、それのみに起因する差圧変化成分との相関関係は、次式（２）で表すことができる。
ｙ＝ａ・ｘ …（２）
相関関係取得工程の後、検査対象１０Ｘをリークテスト装置１から外す。
【００３９】
（２）本検査
その後、実際に検査すべき対象１０に対する本検査を行なう。本検査に先立ち、検査対象１０を、例えば４０℃程度の温洗浄水で洗浄する。これにより、検査対象１０が例えば約４０℃程度に加温される。そして、上記相関関係取得のための準備作業と略同じ工程を順次実行する。
【００４０】
（２−１）設置工程
すなわち、検査対象１０を設置台４に設置する。検査対象１０の内部１１に感温部材６０を収容し、密閉された被検室１３を形成する。被検室１３に第１通路３１を接続し、感温室６１に第２通路３２を接続する。
加温された検査対象１０の熱が感温部材６０に伝達し、感温部材６０の温度が上昇する。検査対象１０の温度は周辺環境との温度差による放熱によって低下する。
【００４１】
（２−２）圧力導入工程
排気用開閉弁Ｖ３４を閉じ、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３５，Ｖ３６を開ける。そして、圧縮エア源２から差圧検出路３に数百ｋＰａの圧縮エア（加圧気体）を導入する。圧縮エアは、第１通路３１を経て、被検室１３に導入されるとともに、第２通路３２を経て、感温室６１に導入される。更に、マスタータンク３７，３８にも圧縮エアが導入される。
【００４２】
（２−３）遮断工程
次に、共通開閉弁Ｖ３０を閉じる。続いて、第１、第２上流側開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２を閉じる。これにより、第１通路３１と第２通路３２が互いに遮断され、各々独立した閉鎖空間になる。被検室１３の内圧は、エア漏れ、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等により経時的に変化する。被検室１３の温度変化は、良熱伝導性の感温部材６０の壁を伝って感温室６１に及ぶ。これによって、感温室６１の内圧が経時的に変化する。
【００４３】
（２−４）第１差圧検出工程
平衡工程を経て、第２下流側開閉弁Ｖ３６を閉じる。これにより、第２被検圧部分３６が感温室６１から遮断される。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の圧力変化ひいては被検室１３の温度変化の影響を受けなくなり、開閉弁Ｖ３６を閉じた時点ｔ１における大きさＰ３６を維持する。第２マスタータンク３８によって第２被検圧部分３６の内圧Ｐ３６を安定させることができる。第１下流側開閉弁Ｖ３５は開状態を維持する。続いて、差圧センサ３３によって第１差圧検出期間における第１差圧データＤ１、すなわち被検室１３の圧力と第２被検圧部分３６の圧力Ｐ３６（一定値）との差を採取する。
【００４４】
（２−５）第２差圧検出工程
次に、第２下流側開閉弁Ｖ３６を開ける。これにより、第２被検圧部分３６が、感温室６１と連通する。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の内圧と等しくなり、感温室６１の温度変化に応じて変動する。
【００４５】
続いて、第１下流側開閉弁Ｖ３５を閉じる。これにより、第１被検圧部分３５が被検室１３から遮断される。したがって、第１被検圧部分３５の内圧が、被検室１３の圧力変化の影響を受けなくなり、ひいては被検室１３からのエア漏れや被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第１被検圧部分３５の内圧は、開閉弁Ｖ３５を閉じた時点ｔ２における大きさＰ３５を維持する。第１マスタータンク３７によって第１被検圧部分３５の内圧Ｐ３５を安定させることができる。そして、差圧センサ３３によって、第２差圧検出期間における第２差圧データＤ２、すなわち第１被検圧部分３５の圧力Ｐ３５（一定値）と感温室６１の圧力との差を採取する。
【００４６】
（２−６）補正工程
次いで、第１差圧データＤ１を第２差圧データＤ２及び上記相関関係式（２）に基づいて補正する。具体的には、第１差圧データＤ１の勾配ΔＤ１を算出するとともに、第２差圧データＤ２の勾配ΔＤ２を算出する。そして、第２差圧データＤ２の算出勾配ΔＤ２を式（２）の右辺の変数ｘに代入し、被検室１３の温度変化に起因する差圧変化量ａ・ΔＤ２を求める。この差圧変化量ａ・ΔＤ２を、被検室１３の実際の内圧変化を示す第１差圧データＤ１の算出勾配ΔＤ１から差し引く。すなわち、下式の演算を行なう。
ΔＤＬＥＡＫ＝ΔＤ１−ａ・ΔＤ２ …（３）
これによって、被検室１３の差圧変化のうちエア漏れだけに起因する差圧変化量ΔＤＬＥＡＫを得ることができる。
【００４７】
（２−７）漏れ判定工程
上記の差圧変化量ΔＤＬＥＡＫ（補正後の第１差圧データ）に基づいて、検査対象１０の漏れ判定ひいては良否判定を行なう。すなわち、差圧変化量ΔＤＬＥＡＫが許容限度以下であれば、検査対象１０を良品と判定する。差圧変化量ΔＤＬＥＡＫが許容限度を上回っていれば、検査対象１０を不良品と判定する。
【００４８】
この判定方法によれば、温度変化に起因する差圧変化分が取り除かれているので、判定の正確度を向上させることができる。
被検室１３の温度変化を圧力換算で測定するものであるため、温度変化が微小であっても確実に感知できる。例えば、初期圧力を５００ｋＰａ、初期温度を２５℃とし、この温度が、＋０．１℃だけ変化したものとすると、圧変化量は、ボイルシャルルの法則により１６７．８Ｐａとなる。よって、微小な温度変化に対して大きな圧変化を得ることができる。これによって、温度測定を極めて高感度に行なうことができる。
感温部材６０の体積の分だけ検査対象１０の被検室１３の容積を内部空間１１の容積より小さくできる。したがって、被検室１３からの漏れ流量に対する該被検室１４の圧力変化の度合いを大きくでき、漏れ感度を高めることができる。
第１差圧検出工程では、第２被検圧部分３６が、差圧センサ３３の基準圧を与える基準タンクの役目を果たす。第２差圧検出工程では、第１被検圧部分３５が、差圧センサ３３の基準圧を与える基準タンクの役目を果たす。リークテスト装置１は、被検室１３の内圧情報と感温室５１の内圧情報が時間的にずらして取得するものであり、差圧センサ３３は１つだけあればよく、差圧検出路３を簡素化でき、製品コストを低廉化できる。
【００４９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、実施形態では、第１差圧検出工程を実行した後、第２差圧検出工程を実行しているが、第２差圧検出工程を実行した後、第１差圧検出工程を実行することにしてもよい。
感温部材６０は、検査対象１０の内部空間１１の内面との間に被検室１３を形成するように配置されればよく、検査対象１０の内部空間１１に収容されるのに限られず、検査対象１０の外面に宛がわれ、該外面への内部空間１１の開口を塞ぐように配置されるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ リークテスト装置
１０ 検査対象
１０Ｘ 相関関係取得用検査対象
１１ 内部空間
１３ 被検室
２ 圧縮エア源（加圧気体供給源）
３ 差圧検出路
３０ 共通路
３１ 第１通路
３１ａ 第１センサ接続路
３２ 第２通路
３２ａ 第２センサ接続路
３３ 差圧センサ
３３ａ 第１室
３３ｂ 第２室
３４ 排気路
３５ 第１通路の被検圧部分
３６ 第２通路の被検圧部分
３７ 第１マスタータンク
３８ 第２マスタータンク
６０ 感温部材
６１ 感温室
６２，６３ フィン
Ｄ１ 第１差圧データ（第１検出工程の差圧データ）
Ｄ２ 第２差圧データ（第２検出工程の差圧データ）
Ｒ３０ レギュレータ
Ｖ３０ 共通開閉弁
Ｖ３１ 第１上流側開閉弁（上流側開閉手段）
Ｖ３２ 第２上流側開閉弁（上流側開閉手段）
Ｖ３４ 排気用開閉弁
Ｖ３５ 第１下流側開閉弁（第１下流側開閉手段）
Ｖ３６ 第２下流側開閉弁（第２下流側開閉手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象の内部空間に加圧気体を導入してリークテストを行なう装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に差圧式のリークテストでは、検査対象の内部空間と基準となる空間とに圧縮エア等の加圧気体を導入した後、この内部空間と基準空間とを互いに遮断して各々閉鎖系とする。検査対象から漏れがあったときは、これが差圧として検出される。これによって、検査対象の良否を判定することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
検査対象の内部空間に加圧気体を導入すると、断熱圧縮により昇温し、その後、経時的に放熱し、温度が下がる。また、検査対象が加温又は冷却され周辺の設備や雰囲気との間に温度差があったり、加圧気体が検査対象とは異なる温度であったりすると、検査対象の内部温度が経時的に変動する。このような温度変化も圧変化の原因となる。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載のリークテスト方法では、検査対象の内部空間の圧変化だけでなく温度変化をも測定し、圧変化のうち温度変化による分を除く補正（温度補償）を行なっている。これにより、漏れ判定ひいては検査対象の良否判定の精度を高めることができる。
【０００５】
具体的には、例えば、良熱伝導性の感温部材を用意する。感温部材の内部には感温室が形成されている。この感温部材を検査対象の内部空間に配置する等して、検査対象の内部空間の内面と感温部材の外面との間に被検室を形成する。被検室に差圧センサを含む第１の差圧検出路を接続する。感温室に別の差圧センサを含む第２の差圧検出路を接続する。これら差圧検出路を介して被検室と感温室に加圧気体をそれぞれ導入する。そして、第１差圧検出路の差圧センサによって基準圧に対する被検室の差圧を測定するとともに、第２差圧検出路の差圧センサによって第２の基準圧に対する感温室の差圧を測定する。感温室の圧変化は、主に被検室の温度変化に起因する。したがって、感温室の測定差圧の経時データに基づいて、被検室の測定差圧の経時データを補正することで、被検室の圧変化のうち温度変化に起因する分を除くことができる。補正後のデータに基づいて漏れ判定する。感温部材の感温室の内圧は微小な温度変化にも大きく感応する。よって、温度測定の感度を高めることができる。また、被検室の温度を平均的に測定できるため、被検室内に温度分布があっても信頼性を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０６１２０１号公報
【特許文献２】特開２００７−０６４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上掲特許文献２のシステムでは、検査対象用と感温部材用の２系統の差圧検出路を要し、２つの差圧センサを要する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明装置は、内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト装置において、
（イ） 内部に感温室を有し、外面が前記内部空間の内面との間に被検室を形成するよう配置された良熱伝導材料からなる感温部材と、
（ロ） 前記被検室に連なり、加圧気体を前記被検室に導入する第１通路と、前記感温室に連なり、加圧気体を前記感温室に導入する第２通路とを有する差圧検出路と、
（ハ） 前記第１通路と第２通路の間に設けられ、これら通路の差圧を検出する差圧センサと、
（ニ） 前記差圧センサより上流側において前記第１、第２通路を連通して前記加圧気体の導入を許容した後、第１、第２通路を遮断する上流側開閉手段と、
（ホ） 前記差圧センサより下流側の第１通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は開から閉へ、又は閉から開へ動作する第１下流側開閉手段と、
（ヘ） 前記差圧センサより下流側の第２通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は第１下流側開閉手段が開のとき閉じ、前記第１下流側開閉手段が閉のとき開く第２下流側開閉手段と、
を備え、前記遮断後において、前記第１下流側開閉手段が開（第２下流側開閉手段が閉）のときの前記差圧センサによる差圧データを、前記第２下流側開閉手段が開（第１下流側開閉手段が閉）のときの前記差圧センサによる差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行うことを特徴とする。
【０００９】
上流側開閉手段の許容によって加圧気体を被検室及び感温室に導入する。次いで、第１通路と第２通路を上流側開閉手段にて互いに遮断する。ひいては被検室及び第１通路を１つの閉鎖空間にする。感温室及び第２通路を他の１つの閉鎖空間にする。被検室は、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等によって温度が変わる。被検室の温度変化は、感温部材の躯体内を経て感温室に伝達され、感温室の圧力変化になって現われる。上流側開閉手段による遮断の後、ある期間、第１下流側開閉手段を開にし、第２下流側開閉手段を閉にする。これにより、第２下流側開閉手段より上流側の第２通路が、感温室から遮断され、感温室の圧力変化の影響を受けなくなる。この第２下流側開閉手段より上流側の第２通路の内圧と被検室の内圧との差圧を差圧センサにて検出する。この差圧データは、被検室の圧力変化の情報すなわち被検室からの漏れ及び被検室の温度変化の情報を含み、感温室の圧力変化の情報を含まない。また、ある期間、第２下流側開閉手段を開にし、第１下流側開閉手段を閉にする。これにより、第１下流側開閉手段より上流側の第１通路が、被検室から遮断され、被検室の圧力変化の影響を受けなくなる。この第１下流側開閉手段より上流側の第１通路の内圧と感温室の内圧との差圧を差圧センサにて検出する。この差圧データは、感温室の温度変化ひいては被検室の温度変化の情報を含み、被検室からの漏れの情報を含まない。したがって、第１下流側開閉手段が開（第２下流側開閉手段が閉）のときの差圧データを、第２下流側開閉手段が開（第１下流側開閉手段が閉）のときの差圧データに基づいて補正することで、被検室の漏れのみに起因する差圧データを得ることができる。この補正後の差圧データに基づいて、被検室の漏れ判定を行なうことができる。このように、リークテスト装置は、被検室の内圧情報と感温室の内圧情報を時間的にずらして取得するものである。したがって、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
【００１０】
本発明方法は、内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト方法において、
内部に感温室を有する良熱伝導性の感温部材を、前記内部空間の内面との間に被検室を形成するように配置し、
前記被検室に連なる第１通路と前記感温室に連なる第２通路を互いに連通させた状態で、加圧気体を前記第１、第２通路を介して前記被検室及び感温室にそれぞれ導入した後、前記第１通路と第２通路を互いに遮断し、
次に、前記第２通路の被検圧部分より感温室側の部分を閉じ、差圧センサによって前記被検室と前記第２通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第１差圧検出工程と、前記第１通路の被検圧部分より被検室側の部分を閉じ、前記差圧センサによって前記感温室と前記第１通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第２差圧検出工程とを実行し、
前記第１差圧検出工程の差圧データを前記第２差圧検出工程の差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行なうことを特徴とする。
【００１１】
第１差圧検出工程の差圧データは被検室の内圧情報である。第２差圧検出工程の差圧データは感温室の内圧情報である。本発明方法は、被検室の内圧情報と感温室の内圧情報を時間的にずらして取得するものである。したがって、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
先に第１差圧検出工程を行ない、次に第２差圧検出工程を行なってもよく、先に第２差圧検出工程を行ない、次に第１差圧検出工程を行なってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、差圧センサが１つで済み、差圧検出路を簡素化でき、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリークテスト装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】上記リークテスト装置によるリークテスト手順の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に、リークテスト装置１の回路構成の概略を示す。リークテスト装置１の検査対象１０は、例えば自動車エンジンのシリンダブロック等である。検査対象１０は、内部空間１１を有している。
【００１５】
図１に示すように、リークテスト装置１は、加圧気体供給源としての圧縮エア源２と、差圧検出路３と、設置台４を備えている。圧縮エア源２は、数百ｋＰａオーダーのエア圧を供給できるようになっている。検査対象１０が、内部空間１１の開口を下に向けて設置台４上に設置されている。内部空間１１の開口が設置台４によって塞がれている。図示は省略するが、設置台４には、検査対象１０の上記開口の周縁部と当該設置台４との間を気密にシールするＯリング等のシール部材が設けられている。
【００１６】
リークテスト装置１の差圧検出路３は、次のように構成されている。
圧縮エア源２から差圧検出路３の共通路３０が延びている。共通路３０には、レギュレータＲ３０と共通開閉弁Ｖ３０が上流側から順次設けられている。レギュレータＲ３０によって共通路３０の二次圧が調節される。共通開閉弁Ｖ３０より下流の共通路３０から排気路３４が延びている。排気路３４に排気用開閉弁Ｖ３４が設けられている。排気路３４の下流端は大気に開放されている。
【００１７】
共通路３０の下流端から第１通路３１と第２通路３２が分岐されている。第１通路３１には、第１上流側開閉弁Ｖ３１と第１下流側開閉弁Ｖ３５が上流側から順次設けられている。第１上流側開閉弁Ｖ３１は、特許請求の範囲の上流側開閉手段を構成する。第１下流側開閉弁Ｖ３５は、特許請求の範囲の第１下流側開閉手段を構成する。第１通路３１における開閉弁Ｖ３１と開閉弁Ｖ３５の間の部分は、第１被検圧部分３５を構成する。
【００１８】
第２通路３２には、第２上流側開閉弁Ｖ３２と第２下流側開閉弁Ｖ３６が上流側から順次設けられている。第２上流側開閉弁Ｖ３２は、特許請求の範囲の上流側開閉手段を構成する。第２下流側開閉弁Ｖ３６は、特許請求の範囲の第２下流側開閉手段を構成する。第２通路３２における開閉弁Ｖ３２と開閉弁Ｖ３６の間の部分は、第２被検圧部分３６を構成する。
【００１９】
第１通路３１と第２通路３２の間に差圧センサ３３が設けられている。差圧センサ３３は、第１室３３ａと第２室３３ｂを含む。第１室３３ａが、第１センサ接続路３１ａを介して第１通路３１の被検圧部分３５に接続されている。第２室３３ｂが、第２センサ接続路３２ａを介して第２通路３２の被検圧部分３６に接続されている。
【００２０】
さらに、第１通路３１の第１被検圧部分３５に、第１マスタータンク３７が接続されている。第１マスタータンク３７の接続位置は、本実施形態では差圧センサ３３より下流側の第１被検圧部分３５であるが、差圧センサ３３より上流側の第１被検圧部分３５であってもよい。第１マスタータンク３７を省略してもよい。
【００２１】
同様に、第２通路３２の第２被検圧部分３６に、第２マスタータンク３８が接続されている。第２マスタータンク３８の接続位置は、本実施形態では差圧センサ３３より下流側の第２被検圧部分３６であるが、差圧センサ３３より上流側の第２被検圧部分３６であってもよい。第２マスタータンク３８を省略してもよい。
【００２２】
リークテスト装置１には、更に感温部材６０が備えられている。感温部材６０は、アルミニウム等の良熱伝導性の材料にて構成されている。感温部材６０の外面には複数のフィン６２が設けられている。感温部材６０の内部には感温室６１が形成されている。感温室６１の内面には複数のフィン６３が設けられている。
【００２３】
感温部材６０は、検査対象１０の内部空間１１より小さく、内部空間１１に収容可能になっている。感温部材６０を検査対象１０の内部空間１１に収容すると、検査対象１０の内部空間１１の内面と感温部材６０の外面との間に被検室１３が形成される。被検室１３の下方への開口が設置台４により塞がれ、被検室１３が密閉されている。
【００２４】
被検室１３に第１通路３１の下流端が接続されている。
感温部材６０の感温室６１に第２通路３２の下流端が接続されている。
【００２５】
図示は省略するが、リークテスト装置１は、後記のリークテスト方法を実施するための制御手段を更に備えている。制御手段は、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３４の駆動回路、信号変換回路を含む入出力部、制御プログラムを格納したＲＯＭ、差圧センサ３３の測定データ等を格納するＲＡＭ、検査対象１０の漏れ判定（良否判定）を含む制御動作を行なうＣＰＵ等を有している。
【００２６】
上記構成のリークテスト装置１を用いたリークテスト方法を図２のタイムチャートを参照して説明する。
（１）準備作業
漏れ検査すべき対象１０に対する本検査に先立つ準備作業では、被検室１３の圧変化と温度変化の相関関係を求める。
（１−１）設置工程
後の本検査において検査すべき対象１０と同一構成の検査対象を用意する。漏れが無いことが判明している検査対象１０を用いてもよく、漏れの有無が不明な検査対象１０を用いてもよい。検査対象１０と実質的に同構成の擬似ワークを作り、これを用いることにしてもよい。
以下、準備作業で用いる検査対象１０には、適宜、符号に「Ｘ」を添え、本検査での検査対象１０と区別することにする。
【００２７】
図１に示すように、検査対象１０Ｘを設置台４に設置する。検査対象１０Ｘの内部１１に感温部材６０を収容し、密閉された被検室１３を形成する。被検室１３に第１通路３１を接続し、感温室６１に第２通路３２を接続する。
【００２８】
（１−２）圧力導入工程
排気用開閉弁Ｖ３４を閉じ、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３５，Ｖ３６を開ける。そして、圧縮エア源２から差圧検出路３に数百ｋＰａの圧縮エア（加圧気体）を導入する。圧縮エアは、第１通路３１を経て、被検室１３に導入されるとともに、第２通路３２を経て、感温室６１に導入される。これにより、図２に示すように、被検室１３及び感温室６１の内圧が高圧になる。更に、マスタータンク３７，３８にも圧縮エアが導入される。
【００２９】
（１−３）遮断工程
次に、共通開閉弁Ｖ３０を閉じる。続いて、第１、第２上流側開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２を閉じる。これにより、第１通路３１と第２通路３２が互いに遮断され、各々独立した閉鎖空間になる。被検室１３の内圧は、エア漏れ、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等により経時的に変化する。第１通路３１ひいては第１被検圧部分３５の圧力は、被検室１３と等圧であり、被検室１３の内圧と同じ挙動を示す。被検室１３の温度変化は、良熱伝導性の感温部材６０の壁を伝って感温室６１に及ぶ。これによって、感温室６１の内圧が経時的に変化する。第２通路３２ひいては第２被検圧部分３６の圧力は、感温室６１と等圧であり、感温室６１の内圧と同じ挙動を示す。
【００３０】
（１−４）第１差圧検出工程
平衡工程を経て、第２下流側開閉弁Ｖ３６を閉じる。すなわち、第２通路３２の被検圧部分３６より感温室６１側の部分を閉じる。これにより、第２被検圧部分３６が感温室６１から遮断される。したがって、図２において「感温室６１の内圧」のチャートの二点鎖線に示すように、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の圧力変化ひいては被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第２被検圧部分３６の内圧は、開閉弁Ｖ３６を閉じた時点ｔ１における大きさＰ３６を維持する。第２マスタータンク３８によって第２被検圧部分３６の内圧Ｐ３６を安定させることができる。第１下流側開閉弁Ｖ３５は開状態を維持する。
【００３１】
続いて、差圧センサ３３の検出差圧を一定期間記録する。以下、この期間を第１差圧検出期間と称し、第１差圧検出期間に検出した差圧データを第１差圧データと称す。第１差圧データは、被検室１３の圧力と第２被検圧部分３６の圧力Ｐ３６（一定値）との差を示す。
【００３２】
（１−５）第２差圧検出工程
第１差圧検出期間を終えた後、第２下流側開閉弁Ｖ３６を開ける。これにより、第２被検圧部分３６が、感温室６１と連通する。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の内圧と等しくなり、以後、感温室６１の温度変化に応じて変動する。
【００３３】
続いて、第１下流側開閉弁Ｖ３５を閉じる。すなわち、第１通路３１の被検圧部分３５より被検室１３側の部分を閉じる。これにより、第１被検圧部分３５が被検室１３から遮断される。したがって、図２において「被検室１３の内圧」のチャートの二点鎖線に示すように、第１被検圧部分３５の内圧が、被検室１３の圧力変化の影響を受けなくなり、ひいては被検室１３からのエア漏れや被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第１被検圧部分３５の内圧は、開閉弁Ｖ３５を閉じた時点ｔ２における大きさＰ３５を維持する。第１マスタータンク３７によって第１被検圧部分３５の内圧Ｐ３５を安定させることができる。
【００３４】
そして、差圧センサ３３の検出差圧を一定期間記録する。以下、この期間を第２差圧検出期間と称し、第２差圧検出期間に検出した差圧データを第２差圧データと称す。第２差圧データは、第１被検圧部分３５の圧力Ｐ３５（一定値）と感温室６１の圧力との差を示す。
【００３５】
（１−６）相関関係取得工程
以後、圧縮エア源２からの導入圧力、検査対象１０Ｘの初期温度、感温部材６０の初期温度、環境温度等の条件を種々変更し、上記（１−１）〜（１−６）の操作を反復し、第１差圧データ及び第２差圧データを採取する。なお、検査対象１０Ｘは、上記の条件変更に拘わらず同じものを用いることが好ましい。
【００３６】
そして、採取条件ごとの第１差圧データと第２差圧データを見比べ、両者の相関関係を探す。
例えば、採取条件ごとに第１、第２差圧データの変化勾配（又は微分値）を算出する。そして、第１差圧データの変化勾配を縦軸ｙとし、第２差圧データの変化勾配を縦軸ｘとしたグラフ上に上記採取条件ごとの変化勾配算出値をプロットし、最小二乗法等による直線補間を行なう。これによって、第１差圧データと第２差圧データとの相関関係を表す一次式（１）を得ることができる。
ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ …（１）
式（１）において、ａ、ｂは、それぞれ定数である。
【００３７】
或いは、特許文献１に記載されているように、指数関数を用いた近似式を立てて非線形フィッティングを行ない、上記近似式の係数を確定することにしてもよい。第１、第２差圧データの変化勾配に代えて、第１差圧検出期間中のある一定の時点における第１差圧データ及び第２差圧検出期間中のある一定の時点における第２差圧データを採取条件ごとにピックアップすることにしてもよい。そして、第１差圧データを縦軸ｙとし第２差圧データを縦軸ｘとしたグラフ（上掲特許文献２の図５参照）上に上記ピックアップデータをプロットし、最小二乗法等による直線補間を行なうことにしてもよい。この場合、上記式（１）と等価の相関関係式が得られる。
【００３８】
上記の相関関係式（１）は、被検室１３における温度変化と差圧変化の関係を示していると看做すことができる。また、相関関係式（１）の右辺第１項と第２項のうち、感温室６１の内圧に関する第２差圧データを含むのは、第１項のみであり、第２項の定数ｂは、感温室６１の差圧変化すなわち被検室１３の温度変化とは無関係の量である。つまり、定数ｂは、被検室１３の差圧変化量のうち温度変化に依存する分を除いたものに相当し、要するに被検室１３からの漏れに起因する差圧変化成分を表している。したがって、被検室１３の温度変化と、それのみに起因する差圧変化成分との相関関係は、次式（２）で表すことができる。
ｙ＝ａ・ｘ …（２）
相関関係取得工程の後、検査対象１０Ｘをリークテスト装置１から外す。
【００３９】
（２）本検査
その後、実際に検査すべき対象１０に対する本検査を行なう。本検査に先立ち、検査対象１０を、例えば４０℃程度の温洗浄水で洗浄する。これにより、検査対象１０が例えば約４０℃程度に加温される。そして、上記相関関係取得のための準備作業と略同じ工程を順次実行する。
【００４０】
（２−１）設置工程
すなわち、検査対象１０を設置台４に設置する。検査対象１０の内部１１に感温部材６０を収容し、密閉された被検室１３を形成する。被検室１３に第１通路３１を接続し、感温室６１に第２通路３２を接続する。
加温された検査対象１０の熱が感温部材６０に伝達し、感温部材６０の温度が上昇する。検査対象１０の温度は周辺環境との温度差による放熱によって低下する。
【００４１】
（２−２）圧力導入工程
排気用開閉弁Ｖ３４を閉じ、開閉弁Ｖ３０，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３５，Ｖ３６を開ける。そして、圧縮エア源２から差圧検出路３に数百ｋＰａの圧縮エア（加圧気体）を導入する。圧縮エアは、第１通路３１を経て、被検室１３に導入されるとともに、第２通路３２を経て、感温室６１に導入される。更に、マスタータンク３７，３８にも圧縮エアが導入される。
【００４２】
（２−３）遮断工程
次に、共通開閉弁Ｖ３０を閉じる。続いて、第１、第２上流側開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２を閉じる。これにより、第１通路３１と第２通路３２が互いに遮断され、各々独立した閉鎖空間になる。被検室１３の内圧は、エア漏れ、周辺環境との温度差、断熱圧縮後の放熱等により経時的に変化する。被検室１３の温度変化は、良熱伝導性の感温部材６０の壁を伝って感温室６１に及ぶ。これによって、感温室６１の内圧が経時的に変化する。
【００４３】
（２−４）第１差圧検出工程
平衡工程を経て、第２下流側開閉弁Ｖ３６を閉じる。これにより、第２被検圧部分３６が感温室６１から遮断される。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の圧力変化ひいては被検室１３の温度変化の影響を受けなくなり、開閉弁Ｖ３６を閉じた時点ｔ１における大きさＰ３６を維持する。第２マスタータンク３８によって第２被検圧部分３６の内圧Ｐ３６を安定させることができる。第１下流側開閉弁Ｖ３５は開状態を維持する。続いて、差圧センサ３３によって第１差圧検出期間における第１差圧データＤ１、すなわち被検室１３の圧力と第２被検圧部分３６の圧力Ｐ３６（一定値）との差を採取する。
【００４４】
（２−５）第２差圧検出工程
次に、第２下流側開閉弁Ｖ３６を開ける。これにより、第２被検圧部分３６が、感温室６１と連通する。したがって、第２被検圧部分３６の内圧が、感温室６１の内圧と等しくなり、感温室６１の温度変化に応じて変動する。
【００４５】
続いて、第１下流側開閉弁Ｖ３５を閉じる。これにより、第１被検圧部分３５が被検室１３から遮断される。したがって、第１被検圧部分３５の内圧が、被検室１３の圧力変化の影響を受けなくなり、ひいては被検室１３からのエア漏れや被検室１３の温度変化の影響を受けなくなる。以後、第１被検圧部分３５の内圧は、開閉弁Ｖ３５を閉じた時点ｔ２における大きさＰ３５を維持する。第１マスタータンク３７によって第１被検圧部分３５の内圧Ｐ３５を安定させることができる。そして、差圧センサ３３によって、第２差圧検出期間における第２差圧データＤ２、すなわち第１被検圧部分３５の圧力Ｐ３５（一定値）と感温室６１の圧力との差を採取する。
【００４６】
（２−６）補正工程
次いで、第１差圧データＤ１を第２差圧データＤ２及び上記相関関係式（２）に基づいて補正する。具体的には、第１差圧データＤ１の勾配ΔＤ１を算出するとともに、第２差圧データＤ２の勾配ΔＤ２を算出する。そして、第２差圧データＤ２の算出勾配ΔＤ２を式（２）の右辺の変数ｘに代入し、被検室１３の温度変化に起因する差圧変化量ａ・ΔＤ２を求める。この差圧変化量ａ・ΔＤ２を、被検室１３の実際の内圧変化を示す第１差圧データＤ１の算出勾配ΔＤ１から差し引く。すなわち、下式の演算を行なう。
ΔＤＬＥＡＫ＝ΔＤ１−ａ・ΔＤ２ …（３）
これによって、被検室１３の差圧変化のうちエア漏れだけに起因する差圧変化量ΔＤＬＥＡＫを得ることができる。
【００４７】
（２−７）漏れ判定工程
上記の差圧変化量ΔＤＬＥＡＫ（補正後の第１差圧データ）に基づいて、検査対象１０の漏れ判定ひいては良否判定を行なう。すなわち、差圧変化量ΔＤＬＥＡＫが許容限度以下であれば、検査対象１０を良品と判定する。差圧変化量ΔＤＬＥＡＫが許容限度を上回っていれば、検査対象１０を不良品と判定する。
【００４８】
この判定方法によれば、温度変化に起因する差圧変化分が取り除かれているので、判定の正確度を向上させることができる。
被検室１３の温度変化を圧力換算で測定するものであるため、温度変化が微小であっても確実に感知できる。例えば、初期圧力を５００ｋＰａ、初期温度を２５℃とし、この温度が、＋０．１℃だけ変化したものとすると、圧変化量は、ボイルシャルルの法則により１６７．８Ｐａとなる。よって、微小な温度変化に対して大きな圧変化を得ることができる。これによって、温度測定を極めて高感度に行なうことができる。
感温部材６０の体積の分だけ検査対象１０の被検室１３の容積を内部空間１１の容積より小さくできる。したがって、被検室１３からの漏れ流量に対する該被検室１４の圧力変化の度合いを大きくでき、漏れ感度を高めることができる。
第１差圧検出工程では、第２被検圧部分３６が、差圧センサ３３の基準圧を与える基準タンクの役目を果たす。第２差圧検出工程では、第１被検圧部分３５が、差圧センサ３３の基準圧を与える基準タンクの役目を果たす。リークテスト装置１は、被検室１３の内圧情報と感温室５１の内圧情報が時間的にずらして取得するものであり、差圧センサ３３は１つだけあればよく、差圧検出路３を簡素化でき、製品コストを低廉化できる。
【００４９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、実施形態では、第１差圧検出工程を実行した後、第２差圧検出工程を実行しているが、第２差圧検出工程を実行した後、第１差圧検出工程を実行することにしてもよい。
感温部材６０は、検査対象１０の内部空間１１の内面との間に被検室１３を形成するように配置されればよく、検査対象１０の内部空間１１に収容されるのに限られず、検査対象１０の外面に宛がわれ、該外面への内部空間１１の開口を塞ぐように配置されるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ リークテスト装置
１０ 検査対象
１０Ｘ 相関関係取得用検査対象
１１ 内部空間
１３ 被検室
２ 圧縮エア源（加圧気体供給源）
３ 差圧検出路
３０ 共通路
３１ 第１通路
３１ａ 第１センサ接続路
３２ 第２通路
３２ａ 第２センサ接続路
３３ 差圧センサ
３３ａ 第１室
３３ｂ 第２室
３４ 排気路
３５ 第１通路の被検圧部分
３６ 第２通路の被検圧部分
３７ 第１マスタータンク
３８ 第２マスタータンク
６０ 感温部材
６１ 感温室
６２，６３ フィン
Ｄ１ 第１差圧データ（第１検出工程の差圧データ）
Ｄ２ 第２差圧データ（第２検出工程の差圧データ）
Ｒ３０ レギュレータ
Ｖ３０ 共通開閉弁
Ｖ３１ 第１上流側開閉弁（上流側開閉手段）
Ｖ３２ 第２上流側開閉弁（上流側開閉手段）
Ｖ３４ 排気用開閉弁
Ｖ３５ 第１下流側開閉弁（第１下流側開閉手段）
Ｖ３６ 第２下流側開閉弁（第２下流側開閉手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト装置において、
（イ） 内部に感温室を有し、外面が前記内部空間の内面との間に被検室を形成するよう配置された良熱伝導材料からなる感温部材と、
（ロ） 前記被検室に連なり、加圧気体を前記被検室に導入する第１通路と、前記感温室に連なり、加圧気体を前記感温室に導入する第２通路とを有する差圧検出路と、
（ハ） 前記第１通路と第２通路の間に設けられ、これら通路の差圧を検出する差圧センサと、
（ニ） 前記差圧センサより上流側において前記第１、第２通路を連通して前記加圧気体の導入を許容した後、第１、第２通路を遮断する上流側開閉手段と、
（ホ） 前記差圧センサより下流側の第１通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は開から閉へ、又は閉から開へ動作する第１下流側開閉手段と、
（ヘ） 前記差圧センサより下流側の第２通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は第１下流側開閉手段が開のとき閉じ、前記第１下流側開閉手段が閉のとき開く第２下流側開閉手段と、
を備え、前記遮断後において、前記第１下流側開閉手段が開のときの前記差圧センサによる差圧データを、前記第２下流側開閉手段が開のときの前記差圧センサによる差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行うことを特徴とするリークテスト装置。
【請求項２】
内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト方法において、
内部に感温室を有する良熱伝導性の感温部材を、前記内部空間の内面との間に被検室を形成するように配置し、
前記被検室に連なる第１通路と前記感温室に連なる第２通路を互いに連通させた状態で、加圧気体を前記第１、第２通路を介して前記被検室及び感温室にそれぞれ導入した後、前記第１通路と第２通路を互いに遮断し、
次に、前記第２通路の被検圧部分より感温室側の部分を閉じ、差圧センサによって前記被検室と前記第２通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第１差圧検出工程と、前記第１通路の被検圧部分より被検室側の部分を閉じ、前記差圧センサによって前記感温室と前記第１通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第２差圧検出工程とを実行し、
前記第１差圧検出工程の差圧データを前記第２差圧検出工程の差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行なうことを特徴とするリークテスト方法。
【請求項１】
内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト装置において、
（イ） 内部に感温室を有し、外面が前記内部空間の内面との間に被検室を形成するよう配置された良熱伝導材料からなる感温部材と、
（ロ） 前記被検室に連なり、加圧気体を前記被検室に導入する第１通路と、前記感温室に連なり、加圧気体を前記感温室に導入する第２通路とを有する差圧検出路と、
（ハ） 前記第１通路と第２通路の間に設けられ、これら通路の差圧を検出する差圧センサと、
（ニ） 前記差圧センサより上流側において前記第１、第２通路を連通して前記加圧気体の導入を許容した後、第１、第２通路を遮断する上流側開閉手段と、
（ホ） 前記差圧センサより下流側の第１通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は開から閉へ、又は閉から開へ動作する第１下流側開閉手段と、
（ヘ） 前記差圧センサより下流側の第２通路に設けられ、前記遮断前は開き、前記遮断後は第１下流側開閉手段が開のとき閉じ、前記第１下流側開閉手段が閉のとき開く第２下流側開閉手段と、
を備え、前記遮断後において、前記第１下流側開閉手段が開のときの前記差圧センサによる差圧データを、前記第２下流側開閉手段が開のときの前記差圧センサによる差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行うことを特徴とするリークテスト装置。
【請求項２】
内部空間を有する検査対象からの漏れを判定するリークテスト方法において、
内部に感温室を有する良熱伝導性の感温部材を、前記内部空間の内面との間に被検室を形成するように配置し、
前記被検室に連なる第１通路と前記感温室に連なる第２通路を互いに連通させた状態で、加圧気体を前記第１、第２通路を介して前記被検室及び感温室にそれぞれ導入した後、前記第１通路と第２通路を互いに遮断し、
次に、前記第２通路の被検圧部分より感温室側の部分を閉じ、差圧センサによって前記被検室と前記第２通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第１差圧検出工程と、前記第１通路の被検圧部分より被検室側の部分を閉じ、前記差圧センサによって前記感温室と前記第１通路の前記被検圧部分との差圧を検出する第２差圧検出工程とを実行し、
前記第１差圧検出工程の差圧データを前記第２差圧検出工程の差圧データに基づいて補正し、補正後の差圧データに基づいて前記漏れ判定を行なうことを特徴とするリークテスト方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２６６２８３（Ｐ２０１０−２６６２８３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１６６７１（Ｐ２００９−１１６６７１）
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（３９００１９０３５）株式会社フクダ (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（３９００１９０３５）株式会社フクダ (23)
【Ｆターム（参考）】
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