リーク試験方法及びリーク試験装置
【課題】リーク試験時間を短縮する。
【解決手段】リーク試験方法は，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態でマスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，マスタ容器とワーク容器とを大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行う。さらに，温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行する。そして，圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，温度補正計測モード工程に戻る。
【解決手段】リーク試験方法は，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態でマスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，マスタ容器とワーク容器とを大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行う。さらに，温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行する。そして，圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，温度補正計測モード工程に戻る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，リーク試験方法及びリーク試験装置に関し，特に，マスタ容器とワーク容器の圧力差（差圧）に基づいてワーク容器のリークの有無（気密状態）を検出するリーク試験方法及びリーク試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管や容器などの検査対象のワーク容器の気密性をチェックするためにリーク試験が行われる。リーク試験の原理は，ワーク容器の内部を，外部の圧力（通常は大気圧）よりも加圧または減圧した後，ワーク容器の内部圧力が変化するか否かを確認することである。ワーク容器の内部圧力が変化した場合は，ワーク容器にリークが発生していることを意味し，気密性に欠陥があることを意味する。
【０００３】
このリーク試験方法において，ワーク容器の内部圧力の変化を単圧式センサで測定し，その圧力の変化に基づいてリーク有無の判断をすることが提案されている。例えば，特許文献１などである。このリーク試験方法では，ワーク容器の加圧または減圧後の内部圧力の変化が，リークにより変化したのか外気温との温度差による温度変化により変化したのかを区別するために，ワーク容器内部を外部と同じ大気圧状態にしてリークの発生をなくした状態で内部圧力の変化を測定して，温度変化による内部圧力の変化を測定しておき，加圧または減圧後のワーク容器の内部圧力の変化から大気圧状態での温度変化による内部圧力の変化を除くことで，温度変化の影響を排除してつまり温度補償してリーク試験を行う。
【０００４】
一方，基準となるマスタ容器と検査対象のワーク容器との間の差圧を測定して，加圧または減圧後の差圧変化の有無によりリーク試験を行うことが提案されている。例えば，特許文献２や３である。マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差を測定する差圧式センサの場合，ワーク容器の内部圧力を測定する単圧式圧力センサよりも圧力の計測範囲を狭くすることができ，その分だけ圧力センサの分解能を高くして高精度に圧力変化を測定することができる。
【０００５】
この差圧式のリーク試験においても，ワーク容器の温度変化に伴う内部圧力の変化の影響を，加圧または減圧後のマスタ容器とワーク容器間の差圧の変化から除去するために，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態で閉塞し温度変化による差圧の変化を補正値として測定し，加圧または減圧状態での差圧の変化から前述の補正値を除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４８３２５３号公報
【特許文献２】特許第３４１１３７４号公報
【特許文献３】特許第３１３３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の差圧式のリーク試験では，大気圧状態での差圧変化を測定する温度補正値計測工程と，加圧または減圧の試験圧力状態での差圧変化を測定する差圧変化計測工程とを行うことにより，温度変化の影響を除外している。
【０００８】
しかしながら，大気圧状態での温度補正値計測工程と試験圧力状態での試験差圧変化計測工程とをワーク容器毎に繰り返すことは，試験工程に必要な時間を長くし，リーク試験コストの増大を招く。
【０００９】
そこで，本発明の目的は，リーク試験工程の時間を短縮することができるリーク試験方法及びリーク試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
リーク試験方法の第１の側面によれば，
マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，前記マスタ容器とワーク容器とを前記大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，前記温度補正計測モード工程に戻る。
【発明の効果】
【００１１】
第１の側面によれば，温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，試験差圧変化計測工程を行いその試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，リークなしの判断が継続する限りは圧力計測モード工程を繰り返し，リーク有りの判断がされた場合に温度補正計測モードに戻るようにしているので，少なくとも圧力計測モード工程では温度補正値計測工程を省略して試験時間を短縮し，一方で，圧力計測モード工程での誤検査を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態におけるリーク試験方法で使用される装置類の一例を示す図である。
【図２】試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。
【図３】試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。
【図４】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図５】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図６】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図７】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図８】本実施の形態における温度補正計測モードを示す図である。
【図９】本実施の形態における圧力計測モードを示す図である。
【図１０】本実施の形態におけるリーク試験での温度補正計測モードＳ１１と圧力計測モードＳ１４の状態遷移図である。
【図１１】図１０によるリーク試験の一例を示す図である。
【図１２】リーク試験で誤判定が発生する例を示す図である。
【図１３】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作フローチャート図である。
【図１４】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例１のフローチャート図である。
【図１５】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例２のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は，本実施の形態におけるリーク試験方法で使用される装置類の一例を示す図である。リーク試験では，リーク試験対象のワーク容器ＷＡと，ワーク容器と同じ形状または異なるが同等のサイズの基準容器となるマスタ容器ＭＡとが，分岐配管３，２に接続器具（図示せず）を介してそれぞれ取り付けられる。分岐配管２，３にはそれぞれ開閉可能なバルブＭＶ，ＷＶが設けられるとともに，マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧を検出する差圧センサ４が設けられている。
【００１４】
さらに，分岐配管２，３に接続された共通配管１には，試験圧力を与える圧力ポンプが接続可能であり，開閉可能なバルブＰＶと圧力レギュレータＲＧとが設けられている。また，分岐配管２，３には大気圧に開放するためのバルブＡＶが設けられている。
【００１５】
そして，リーク試験装置１０は，圧力センサ４と，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶ，ＡＶと，圧力ポンプ５に接続され，内蔵するマイクロコンピュータからなる制御装置がリーク試験プログラムを実行して，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶ，ＡＶと，圧力ポンプ５などのアクチュエータを適宜駆動し，圧力センサ４の検出値を取得し，ワーク容器ＷＡのリーク試験を行う。
【００１６】
図１において，マスタ容器ＭＡとワーク容器ＷＡとを大気圧状態で閉塞する大気圧調整手段は，マスタ容器側のバルブＭＶとワーク容器側のバルブＷＶと大気圧に開放するバルブＡＶとで構成される。一方，マスタ容器とワーク容器を大気圧以外の試験圧力で閉塞する試験圧力調整手段は，マスタ容器側及びワーク容器側のバルブＭＶ，ＷＶと，圧力ポンプ５と圧力レギュレータＲＧとバルブＰＶとで構成される。
【００１７】
ワーク容器には，容器だけでなく配管など気体や液体を収容可能な体積を有する密閉構造のもので，リーク検査が必要なものが含まれる。また，圧力ポンプ５によりマスタ容器やワーク容器に加える試験圧力は，大気圧よりも加圧または減圧した圧力のいずれでもよい。ただし，以下の実施の形態の説明では，試験圧力として加圧を例にして説明する。
【００１８】
［差圧式リーク試験の原理］
図２，図３は，試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。図２にケース１，２が示され，図３にケース３〜６が示されている。各ケースでは，縦方向が圧力値または差圧値，横方向が時間に対応し，マスタ容器Ｍの内部圧力の変化と，ワーク容器の内部圧力の変化と，それらの差圧の変化ｄＰとが示されている。
【００１９】
ケース１では，マスタ容器Ｍとワーク容器Ｗを試験圧力で閉塞した状態でいずれの内部圧力にも変化がない例である。この場合は差圧ｄＰにも変化がない。したがって，ケース１ではワーク容器はリークなしと判断される。一方，ケース２では，マスタ容器Ｍもワーク容器Ｗも内部圧力が同じように増加した例である。このケース２は，例えばマスタ容器もワーク容器も外気温より温度が高く，試験中に両容器内の温度が上昇し，それによりマスタ容器とワーク容器の内部圧力が共に上昇した例であり，その結果差圧ｄＰには変化はない。したがって，ケース２でもワーク容器はリークなしと判断される。ケース２において，例えばマスタ容器とワーク容器の温度が下降することで両者の内部圧力が同じ様に低下した場合も差圧ｄＰには変化がなくワーク容器はリークなしと判断される。
【００２０】
このように，試験圧力での内部圧力の変化に差圧の変化を監視することで，マスタ容器とワーク容器に同じように外乱が影響しても，それらの影響を相殺することができる。つまり，マスタ容器とワーク容器の間で全ての条件が同じであれば，温度の変化による圧力変化は差圧には反映されず，正しくワーク容器のリークの有無を検出できる。さらに，試験圧力が例えば１００ｋＰａと高圧であっても，差圧の測定レンジは小さいので，差圧の変化を高い解像度で測定することができる。
【００２１】
図３のケース３では，マスタ容器Ｍの内部圧力に変化はないがワーク容器Ｗの内部圧力が低下し，それにより差圧ｄＰが上昇した例である。ワーク容器Ｍの内部圧力の低下は，試験圧力が加圧状態でありワーク容器にリークが発生した場合である。このように差圧ｄＰが上昇した場合はリーク有りと判定され不良品（＋ＮＧ）と判定される。
【００２２】
一方，ケース４では，マスタ容器Ｍの内部圧力が低下しているがワーク容器Ｗの内部圧力は変化がなく，それにより差圧ｄＰが下降した例である。マスタ容器の内部圧力のみが低下した原因は，例えば，マスタ容器の分岐配管２への装着が不完全でマスタ容器側にリークが発生した場合である。この場合も，適切に試験差圧変化計測を行うことができないので，不良品（−ＮＧ）と判定され，必要に応じて再試験が行われる。
【００２３】
しかしながら，図３のケース５では，ケース３と同様に，マスタ容器Ｍの内部圧力に変化はないがワーク容器Ｗの内部圧力が低下して，それにより差圧ｄＰが上昇した例である。ただし，ワーク容器の内部圧力の低下は，例えばワーク容器が溶接工程直後の高温状態であり，試験圧力での試験差圧変化計測工程では温度低下情況にあることが原因である。この場合もワーク容器の内部圧力が低下するので，差圧ｄＰが上昇する。この場合は，差圧ｄＰの上昇によりリーク有りと判定され不良品（＋ＮＧ）と判定される。しかし，ワーク容器にリークは発生しておらず，不良品とする判定は誤判定である。
【００２４】
図３のケース６では，ケース４とは異なり，マスタ容器Ｍの内部圧力は変化ないがワーク容器Ｗの内部圧力は上昇し，差圧ｄＰが低下した例である。ただし，ワーク容器の内部圧力の上昇は，例えば，ワーク容器が配管に装着されているマスタ容器よりも低温雰囲気の場所から持ってこられたため，試験圧力での試験差圧変化計測工程では温度上昇情況にあることが原因である。この場合は，差圧ｄＰが低下して，不良品（−ＮＧ）と判定される。しかし，ワーク容器にリークは発生しておらず，不良品とする判定は誤判定である。
【００２５】
図３のケース３と５を区別するために，またケース４と６を区別するために，本実施の形態のリーク試験では，温度補正計測モードを実行して，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，マスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，試験差圧値を温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。
【００２６】
［温度補正計測モード］
以下，温度補正計測モードについて具体的に説明する。
【００２７】
図４〜図７は，本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。各図において，横軸が時間を，縦軸がマスタ容器及びワーク容器内の圧力Ｐと，差圧ｄＰとを示す。
【００２８】
温度補正計測モードでは，マスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程Ｓ２と，その前後で若しくはその前後のいずれか一方で行う，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ２とが行われる。試験差圧変化計測工程Ｓ２の前に行う温度補正値計測工程Ｓ１を前工程，後に行う温度補正値計測工程Ｓ３を後工程と称する。
【００２９】
工程Ｓ１終了後工程Ｓ２開始前において，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶが開かれ圧力ポンプ５が駆動されマスタ容器とワーク容器が共に例えば１００ｋＰａの試験圧力に加圧され，そのマスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶが閉じられ試験圧力での閉塞状態にされる。また，工程Ｓ１開始前と，工程Ｓ２終了後工程Ｓ３開始前とにおいて，大気圧バルブＡＶとマスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶとが開かれ，加圧側バルブＰＶが閉じられ，マスタ容器とワーク容器が大気圧状態にされ，その後マスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶとが閉じられて大気圧で閉塞状態にされる。
【００３０】
さらに，温度補正計測モードでは，試験圧力での差圧変化である試験差圧値を，大気圧状態での差圧変化である温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。補正された試験差圧値（試験圧力での差圧変化）が，ゼロつまり基準値を超えていなければ，ワーク容器にリークによる圧力変化はなかったと見なして，リークなしで良品と判定される。逆に，補正された試験差圧値が基準値を超えている場合は，ワーク容器にリークが発生したかマスタ容器の装着など何らかの不具合が発生したとして不良品と判定される。
【００３１】
図４の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロで変化していない。このことは，マスタ容器とワーク容器には温度変化の外乱はないことを意味している。同様に，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても差圧ｄＰはゼロで変化していない。したがって，この場合は，リーク試験中にマスタ容器もワーク容器も温度変化がなく，ワーク容器にリークが発生しておらず，良品（ＯＫ）と判定される。
【００３２】
図５の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロ（ＤＰ１＝ＤＰ３＝０）で変化していない。つまり，マスタ容器とワーク容器には温度変化の外乱はない。しかし，試験差圧変化計測工程Ｓ２において，差圧ｄＰは上昇（ＤＰ２＞０）している。差圧ｄＰの上昇は，前述した図３のケース３，５と同じである。しかし，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロで変化していないので，ケース５ではなくケース３であることが判明する。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１，ＤＰ３＝０を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１，ＤＰ２−ＤＰ３）が上昇していることに基づいて，リーク有りで不良品（＋ＮＧ）と判定する。
【００３３】
図６の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰは共に上昇している（ＤＰ１＝ＤＰ３＞０）。例えば，ワーク容器の温度が上昇するなどの理由で差圧が上昇している。一方，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても，差圧ｄＰはＤＰ２だけ上昇している。差圧の上昇量ＤＰ２は，前述した図３のケース３，５と同じである。ただし，この差圧ｄＰの上昇ＤＰ２は，大気圧での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３と等しい。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１＝ＤＰ３（＝ＤＰ２）を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１，ＤＰ２−ＤＰ３）がゼロで基準値を超えていないことに基づいて，リークなしで良品（ＯＫ）と判定する。すなわち，ケース３ではなくケース５であることが判明する。
【００３４】
図７の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰは上昇している（ＤＰ１＝ＤＰ３＞０）。例えば，ワーク容器の温度が上昇するなどの理由である。一方，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても，差圧ｄＰはＤＰ２だけ上昇している。ただし，この差圧の上昇量ＤＰ２は，大気圧での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３よりも大きい。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１＝ＤＰ３（＜ＤＰ２）を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１＞０，ＤＰ２−ＤＰ３＞０）が依然としてゼロでなく，所定の基準値を超えていることに基づいて，リーク有りで不良品（＋ＮＧ）と判定する。
【００３５】
上記の図４〜７において，リーク試験中Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に，ワーク容器の温度上昇などにより差圧ｄＰが低下するような場合も，同様にして，その温度変化による外乱の影響を除去してワーク容器のリークの有無を判定することができる。
【００３６】
［温度補正演算］
前述のとおり，温度補正計測モードでは，試験圧力での差圧変化である試験差圧値ＤＰ２を，大気圧での差圧変化である温度補正値ＤＰ１またはＤＰ３に基づいて補正し，補正された試験差圧値ＤＰ２−ＤＰ１（またはＤＰ２−ＤＰ３）に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。ただし，大気圧状態と試験圧力状態とでは，マスタ容器やワーク容器内の気体の密度が異なる。そこで，本実施の形態では，この気体密度の違いも考慮して，大気圧状態での差圧変化量（試験差圧値）か，試験圧力状態での差圧変化量（温度補正値）かのいずれかを気体密度の違いに応じて補正して，試験差圧値から温度補正値を減算する。
【００３７】
理想気体の状態方程式は，以下の通りである。
ＰＶ＝ρＲθ （１）
ここで，Ｐ：圧力(Pa)，Ｖ：容器の容積（m3），ρ：空気の密度（Kg/m3），Ｒ：ガス定数（J/(Kg.K)，θ：温度(K)である。この状態方程式（１）から圧力は，以下の通りである。
Ｐ＝ρＲθ／Ｖ
そして，試験圧力状態での差圧変化量（試験差圧値）をＤＰ２＝ρ2Ｒθ／Ｖ，大気圧状態での差圧変化量（温度補正値）をＤＰ１＝ρ1Ｒθ／Ｖとすれば，補正された差圧変化量（補正試験差圧値）は，以下の通りである。
ＤＰ２−ＤＰ１＝ρ2Ｒθ／Ｖ−ρ1Ｒθ／Ｖ （２）
上記の式（２）から，試験圧力（例えば100kPa(G)）での気体密度ρ2と，大気圧（0kPa(G),101.325kPa(Abs)）での気体密度ρ1との比，ρ2／ρ1が大気圧状態の差圧変化量（温度補正値）に対する補正係数であり，1.986≒1.99である。従って，式（２）は次の通りである。
ＤＰ２−１．９９×ＤＰ１＝ρ2Ｒθ／Ｖ−１．９９×ρ1Ｒθ／Ｖ （２Ａ）
[温度補正値計測モードと圧力計測モード]
図８は，本実施の形態における温度補正計測モードを示す図である。図４〜図７と同様に，マスタ容器とワーク容器を試験圧力状態で差圧の変化（試験差圧値）を計測する試験差圧変化計測工程Ｓ２と，その前後に行う大気圧状態で差圧の変化（温度補正値）を計測する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３とを有する。温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３は，いずれか一方のみを行っても良いが，２回行う場合はその平均値を温度補正値にしてもよい。
【００３８】
図９は，本実施の形態における圧力計測モードを示す図である。圧力計測モードでは，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を行わずに，試験差圧変化計測工程Ｓ２のみを行う。したがって，圧力計測モードは，温度補正値計測工程で差圧変化がゼロ，具体的には所定の基準値を超えないような場合に実施可能であり，試験差圧値を温度補正値で補正せず，試験差圧値が変化したか否か，つまり所定の基準値を超えたか否かに応じて，試験フェイル（不良品，＋ＮＧ，−ＮＧ）か，試験パス（良品，ＯＫ）と判断する。そして，圧力計測モードにおいて試験フェイル（＋ＮＧ，−ＮＧ）の場合は，温度変化による圧力変化の可能性があるので，再度温度補正計測モードを実行して温度補正した試験差圧値でリークの有無を判定する。
【００３９】
図１０は，本実施の形態におけるリーク試験での温度補正計測モードＳ１１と圧力計測モードＳ１４の状態遷移図である。図１１は，そのリーク試験の一例を示す図である。図１１を参照しながら図１０のリーク試験について説明する。
【００４０】
複数のワーク容器のリーク試験工程において，試験開始時Ｓ１０では，温度補正計測モードＳ１１でワーク容器のリーク試験を行う。つまり，図８に示したとおり，大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３と，試験圧力状態での試験差圧変化計測工程Ｓ２とを行い，試験圧力での差圧変化を温度補正値で補正する。この温度補正計測モードＳ１１での大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化が発生してゼロでない場合，つまり差圧変化が所定の基準値を超える場合は（Ｓ１２），温度変化による差圧変化が発生していて温度補正が必要であるので，次のワーク容器に対するリーク試験も，図８の温度補正計測モードＳ１１で繰り返す。このＳ１２の大気圧状態での差圧変化ありとは，前述の図６，７のような場合である。
【００４１】
一方，温度補正計測モードでの大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化がゼロ，つまり所定の基準値を超えない場合は（Ｓ１３），温度変化による差圧変化は発生していないと見なして，次のワーク容器に対するリーク試験からは，図９の圧力計測モードＳ１４で行う。このＳ１３の大気圧状態での差圧変化なしとは，前述の図４，５のような場合である。そして，圧力計測モードＳ１４でのリーク試験結果が良品（ＯＫ）の判定であれば，その圧力測定モードＳ１４でのリーク試験を繰り返して行う。圧力計測モードＳ１４では大気圧状態で差圧変化を測定する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を省略できるのでリーク試験時間を短縮できる。
【００４２】
圧力計測モードＳ１４では，大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を省略し，試験圧力状態で差圧変化を測定する試験差圧変化計測工程Ｓ２で得た差圧変化の有無により，次の４つの状態を判定することができる。すなわち，第１に，試験圧力状態で差圧変化がなければ，温度変化の影響もないとの仮定により，ワーク容器は良品（ＯＫ）と判定される。第２〜第４に，試験圧力状態で差圧変化が生じた場合は，図５，６，７で説明したとおり，温度変化の影響はなくワーク容器にリークが発生した場合（図５の場合）と，ワーク容器にリークは生じていないが温度変化の影響が発生している場合（図６の場合）と，さらに，温度変化の影響が発生し且つワーク容器にリークが発生した場合（図７の場合）である。
【００４３】
したがって，圧力計測モードＳ１４において，良品（ＯＫ）判定が出ている間は（Ｓ１５），上記の第１の状態であるので圧力計測モードＳ１４を繰り返し実施する。しかし，不良品（＋ＮＧ，−ＮＧ）判定が出た場合は（Ｓ１６），上記の第２〜第４のいずれかであることを確認する必要があるので，そのワーク容器については温度補正計測モードＳ１１で再度リーク試験を行う。温度補正計測モードＳ１１によれば，図５，６，７の３つの状態を区別することができ，適切に良品と不良品を区別することができる。
【００４４】
前述の通り，温度補正計測モードＳ１１で大気圧状態での差圧変化があれば（Ｓ１２），次のワーク容器についてもその温度補正計測モードＳ１１を繰り返すが，大気圧状態での差圧変化がなければ（Ｓ１３），圧力測定モードＳ１４に移行する。
【００４５】
図１１に図１０の状態遷移が適用された例が示されている。図１１中の（１）温度補正計測モードで大気圧状態で差圧変化がゼロの場合には，（２）圧力計測モードに移行する。そして，図１１（２）の圧力計測モードで，試験圧力状態で差圧変化が発生して不良品（＋ＮＧ）の判定が出た場合は，図１１（３Ａ）（３Ｂ）の温度補正計測モードに移行する。（３Ａ）は図６と同じであり，温度補正した試験圧力の差圧変化がゼロで良品（ＯＫ）と判定された例である。また，（３Ｂ）は図５，７と同じであり，温度補正した試験圧力での差圧変化がゼロではなく不良品（＋ＮＧ）と判定された例である。
【００４６】
上記の通り，本実施の形態におけるリーク試験では，大気圧状態での差圧変化がゼロの場合に温度補正値計測工程を省略する圧力計測モードＳ１４に移行し，試験圧力状態での差圧変化がゼロで良品（ＯＫ）判定がされている間は，圧力計測モードＳ１４を繰り返し実施する。これにより，リーク試験の誤判定をなくしつつ，リーク試験時間を短縮している。
【００４７】
図１２は，リーク試験で誤判定が発生する例を示す図である。図１２（１）は温度補正計測モードで大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が発生している。しかし，この温度補正値計測工程での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が同じ値を繰り返した場合は，温度変化が安定して繰り返されていると仮定して，温度補正値計測工程を省略する圧力測定モードに移行することが考えられる。図１２（２）の圧力測定モードでは，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３が省略され，図１２（１）の温度補正計測モードで求めた温度補正値ＤＰ１，ＤＰ３を利用して温度補正が行われる。図１２（２）の例では（１）と同様の試験圧力状態で差圧変化ＤＰ２が発生し，（１）で求めた温度補正値ＤＰ１，ＰＤ３を減算することでＤＰ２−ＤＰ１（またはＤＰ３）＝０が得られ，試験圧力状態でのリークによる差圧変化はなしと判定され，良品（ＯＫ）判定される。
【００４８】
ところが，図１２の（２）の圧力計測モードは，実は，図１２の（２Ａ）（２Ｂ）の２つの状態がありうる。すなわち，（２Ａ）では（１）と同様にＤＰ２＝ＤＰ１，ＤＰ３であり，良品判定は正しい判定である。一方，（２Ｂ）では（１）と異なり大気圧状態で求めた温度補正値ＤＰ１，ＤＰ２が，ゼロまたは（１）のＤＰ１，ＤＰ３より小さい場合である。この場合は，温度補正後の値ＤＰ２―ＤＰ１（またはＤＰ３）＞０となり，不良品（＋ＮＧ）判定されるべきである。したがって，図１２の（２）での良品（ＯＫ）判定は誤判定であることが理解できる。
【００４９】
このように，単に温度補正値計測工程で検出した差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が安定して繰り返されていることを理由に，その工程を省略した圧力測定モードに移行すると，誤判定になる可能性があり好ましくない。
【００５０】
それに対して，本実施の形態での図１０，図１１のリーク試験方法では，図１２に示したような誤判定を招くことはない。つまり，本実施の形態によれば，誤判定を回避しつつリーク試験時間を短縮することができる。
【００５１】
図１に示したリーク試験装置は，図１０に示された状態遷移によりリーク試験を行う。図１０の状態遷移は既に説明したとおりであるが，上記の説明に加えて，圧力計測モード工程Ｓ１４を予め決めた回数であるｎ回繰り返した場合は，強制的に温度補正計測モードＳ１１に移行し，改めて温度補正値計測工程をおこなって大気圧状態での差圧変化がゼロであることを確認する。または，圧力計測モード工程Ｓ１４を繰り返している途中で，昼休みなど所定時間リーク試験を中断した場合も，温度補正計測モードＳ１１に移行することが望ましい。時間の経過に伴い，温度変化による差圧変化が発生している蓋然性が高くなるからである。
【００５２】
［リーク試験装置の動作］
図１３は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作フローチャート図である。ここに示したリーク試験装置の試験動作では，温度補正計測モードにおいて，原則として前工程の温度補正値計測工程S1で求めた温度補正値を使って試験差圧変化計測工程で求めた試験差圧値を補正してリーク判定を行う。リーク判定が良品（OK）であれば，後工程の温度補正値計測工程S3は行わない。一方，リーク判定が不良（＋NG,-NG）であれば，後工程の温度補正値計測工程S3を実施して前工程と後工程の温度補正値の平均値で試験差圧値を補正してリーク判定を行う。
【００５３】
さらに，圧力計測モードでは，試験差圧変化計測工程S2で求めた試験差圧値によりリーク判定を行い，そのリーク判定が不良（＋NG,-NG）であれば，温度補正値計測工程を行い，そこで求めた温度補正値を使って試験差圧値を補正して再度リーク判定を行う。つまり，圧力計測モードでの試験差圧変化計測工程S2とその次の温度補正値計測工程とにより温度補正計測モード工程を実施する。
【００５４】
図１３を参照して，リーク試験装置の動作について説明する。スタートボタンがオンされるとリーク試験が開始されて，変数N,Y,Zが初期値０にリセットされる（S20）。変数Nは圧力計測モードの連続回数，変数Yは後述する変形例で使用されるリトライ回数，変数Zは温度補正計測モード（Z=1）と圧力計測モード（Z=0）を示すフラグである。工程S21でも変数Z,Nが初期値０にリセットされる。
【００５５】
そして，前工程の温度補正値計測工程S1を開始する（S22）。すなわち，一旦，図１に示したバルブMV,WVと減圧用バルブAVを開き,供給用バルブPVを閉じて，マスタ容器とワーク容器とを大気圧状態にし（S23），その後開いたバルブMV,WV,AVを閉じる（S24）。これで両容器は大気圧で閉塞される。そして，差圧センサが計測する差圧に変化がないか否かを判定する（S25）。差圧に変化があれば，温度補正計測モードに設定するためにフラグZをZ=1にする（S26）。差圧に変化がなければフラグZは初期値のZ=0であり圧力計測モードである。
【００５６】
上記の大気圧状態での差圧に変化がなければ，圧力計測モード（Z=0）になり，回数NをN＋１にする（S27）。そして，加圧状態での差圧計測（試験差圧計測工程S2）を開始する（S28）。つまり，バルブMV,WV,PVを開いて圧力ポンプ５から加圧する（S29）。この時，図１のワーク側配管３に取り付けられた単圧センサ（図示せず）の圧力値をフィードバックしてワーク容器内圧力が所望の圧力になるようにする。所望の圧力なると，バルブMV,WVを閉じて両容器を閉塞する（S30）。そして，この加圧状態での差圧の変化を測定し，Z=0の場合は（S31のNO），その差圧変化があるか否かでリークの有無を判定する（S34）。Z=1の場合は温度補正計測モードであるので，温度補正値を使って補正した差圧変化に基づいてリークの有無を判定する（S32）。
【００５７】
今は，仮に圧力測定モード（Z=0）であるとする。したがって，加圧状態での差圧変化によりリーク判定を行い（S34），リークなしであれば，供給用バルブPVを閉じて（S35），バルブMV,WV,AVを開いてマスタ容器とワーク容器とを大気圧に解放する（S36）。そして，リーク試験装置は，合格ランプを点灯し（S37），ワーク交換指示を出力する（S38）。作業者がワーク容器を交換してスタートスイッチをオンにすると（S39），次のワーク容器に対するリーク試験が開始される。工程S40でのX=0,Y=0は後述する変形例に対するものである。また，工程S41では圧力計測モードの回数Nが所定値n（例えば１０回）に達していないかを確認し，達していなければ、工程S42でZ=0の確認を経て，工程S27に戻る。
【００５８】
次の，ワーク容器に対しても，工程S27からS31までと,S34からS38までの圧力計測モードを行い，リーク判定がリークなし（良品OK）である限りは，回数Nがn=10に達するまでか，途中で所定時間の試験中断が発生するまで（S55,S56でワーク容器交換の時間を計測する交換タイマがタイムオーバになるまで），その圧力計測モードを繰り返す。工程S56で回数Nが１０回に達した場合や試験中断した場合は，工程S21に戻り，再度温度補正値計測工程S22を実行する。中断によるタイムオーバ後は，スタートスイッチがオンになると（S57），リーク試験は再開される。
【００５９】
圧力計測モードから温度補正計測モードに遷移するもう一つの条件は，工程S34でのリーク判定でリークあり（+NG,-NG）（S43）となったときである。この場合は，温度補正値計測工程（S44）を開始し，バルブMV,WV,AVを開きバルブPVを閉じてマスタ容器とワーク容器を大気圧に解放し（S45）,その後バルブMV,WV,AVを閉じて閉塞状態にする（S46）。そして，大気圧状態での差圧の変化を温度補正値として検出し，Z=0であるので工程S47ではNOに分岐し，今回の温度補正値を使って試験圧力状態での差圧変化を補正して，リークの有無を判定する(S52)。ここでリークあり（不良品）と判定されたら，リーク試験装置は不良ランプを点灯し（S49），供給用バルブPVを閉じ，他のバルブMV,WV,AVを開いて（S50），マスタ容器とワーク容器を大気圧に解放し，ワーク交換指示を出力する（S38）。なお，工程S51でZ=1にして温度補正計測モードに変更する。
【００６０】
次に，温度補正計測モード（Z=0）での試験動作について説明する。前工程の温度補正値計測工程S22-S25を行い，試験差圧変化計測工程S28-S30を行い，温度補正値を使って補正した加圧状態での差圧変化に基づいてリーク判定を行う（S32）。リークなしであれば（S32のYES），合格ランプを点灯し（S37），ワーク交換を指示する（S38）。
【００６１】
リークありであれば（S32のNO），後工程の温度補正値計測工程S44-S46を行い，前工程と後工程での温度補正値の平均値で補正した加圧状態での差圧変化に基づいてリーク判定を行う（S48）。判定がリークあり（不良品）であれば，不良ランプを点灯し(S49)，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態に解放する（S50）。判定がリークなし（良品）であれば，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態に解放し（S53），合格ランプを点灯する（S54）。そして，ワーク交換を指示して（S38），ワーク容器交換後のスタートスイッチオンを待つ（S39）。
【００６２】
［リーク試験装置の動作の変形例１］
図１４は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例１のフローチャート図である。このリーク試験装置の動作では，工程S60-S67が図１３に追加されている。この工程S60-S67では，加圧計測モード中にリーク判定でリーク有り（不良+NG,-NG）となった場合（S34でNO），即座に温度補正計測モードに遷移するのではなく，所定回数yを繰り返し回数の上限として圧力計測モードを繰り返し，リークなしと判定されないか確認する。すなわち，大気圧への解放（S63,S64）後，試験圧力への加圧（S28-S30）と加圧状態での差圧変化に基づくリーク判定（S32）とからなる試験差圧変化計測工程を，繰り返し回数Y＝yを上限として，リークなし（良品OK）になるまで繰り返す。ただし，所定回数yまでの繰り返し中に，回数Xが所定回数x（x＜y）に達すると（S65のYES）,冷却ファンをオンにし（S66），冷却ファンでマスタ容器とワーク容器とを冷却しながら，試験差圧変化計測工程（S28-S30,S32）を，繰り返し回数Y＝yを上限として，リークなし（良品OK）の判定まで繰り返す。そして，そのワークの試験が終了すると冷却ファンをオフにする（S67）。
【００６３】
すなわち，工程S34で加圧計測モード中にリーク有りの判定になると，繰り返し回数Yをインクリメントしながら（S43），上限値Y＝yに達するまで（S60のNO）,工程S61-S64で大気圧に解放させてから，試験差圧変化計測工程（S28-S30,S32）を繰り返す。そして，繰り返し回数Xが所定回数xに達すると，冷却ファンをオンにして（S66），再度上限値Y＝yに達するまで繰り返す。
【００６４】
加圧計測モードにおいて，リーク有りの判定になっても，試験差圧変化計測工程を繰り返すうちにリークなしと判定されることがある。その理由は，例えばワーク容器の装着がゴミなどにより不完全な場合などがある。一方，試験差圧変化計測工程を繰り返すと，マスタ容器とワーク容器とへの加圧注入が繰り返されて加熱され，ワーク容器が良品であるにもかかわらず，マスタ容器とワーク容器とで加熱状態での圧力変動の挙動が異なり差圧変化が検出されてリーク有りと誤判定されることがある。そこで，圧力計測モードによる試験差圧変化計測工程を繰り返す場合は，所定回数加圧注入を行った後は，マスタ容器とワーク容器を冷却しながら繰り返すことが有効である。変形例１では，その冷却を冷却ファンによる空冷で行っている。
【００６５】
［リーク試験装置の動作の変形例２］
図１５は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例２のフローチャート図である。このリーク試験装置では，図１４の冷却ファンによる空冷工程に代えて，マスタ容器とワーク容器に圧力ポンプから加圧しながら大気圧に加圧空気をパージするパージ工程を行って冷却する方法を実施する。
【００６６】
即ち，図１において，マスタ側分岐配管２とワーク側分岐配管３に大気圧につなげるパージ用バルブが設けられる。または，マスタ容器とワーク容器の形状が許す場合は，マスタ容器とワーク容器の分岐配管２，３とは反対側にパージ用バルブを取り付けるようにしても良い。
【００６７】
そして，圧力計測モード中にリーク有りと判定された後，回数yを上限にして圧力計測モードの試験差圧変化計測工程を繰り返す時，繰り返し回数Xが所定回数yに達した時に（S65のYES），工程S70-S74を実施する。つまり，減圧用バルブAVを閉じて，パージ用バルブを開き，供給用バルブPVを開いて（S70），圧力ポンプから加圧空気を注入して低温空気をマスタ容器とワーク容器内に注入しながら大気圧に逃がす低温空気の循環を行うパージ冷却を開始する（S71）。この低温空気によるパージ冷却を所定時間行ってから（S72），パージ用バルブを閉じる（S74）。この時，繰り返し回数XをX＝０にリセットする。これにより，繰り返し回数Yが上限値yに達するまで，回数Xが所定の回数x（x＜y）に達するたびに，この低温空気によるパージ冷却を実施する。
【００６８】
上記のような低温空気によるパージを行うことにより，冷却ファンによる空冷よりもより効果的にマスタ容器とワーク容器の温度を低下させることができる。それ以外の動作は，図１３，１４と同じである。
【００６９】
以上，本実施の形態によれば，温度補正計測モード中に温度補正値計測工程での差圧変化がゼロ，つまり基準値より小さい場合は，圧力計測モードに移行して温度補正値計測工程を省略するので，リーク試験時間を短縮することができる。
【００７０】
また，圧力計測モードに遷移した後，リーク判定がリークありとなった場合は，温度補正計測モードに戻して温度補正値により補正してリーク判定を行うので，誤判定を防止できる。
【００７１】
さらに，圧力計測モードでリークありの判定となっても，所定回数を上限にして圧力計測モードを繰り返してリークなしの判定を得ることができる場合は，温度補正計測モードに遷移することなく圧力計測モードを継続することができ，リーク試験の工数を削減することができる。
【符号の説明】
【００７２】
ＭＡ：マスタ容器 ＷＡ：ワーク容器
４：差圧センサ ５：圧力ポンプ
１０：リーク試験装置 Ｓ１１：温度補正計測モード
Ｓ１４：圧力計測モード
【技術分野】
【０００１】
本発明は，リーク試験方法及びリーク試験装置に関し，特に，マスタ容器とワーク容器の圧力差（差圧）に基づいてワーク容器のリークの有無（気密状態）を検出するリーク試験方法及びリーク試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管や容器などの検査対象のワーク容器の気密性をチェックするためにリーク試験が行われる。リーク試験の原理は，ワーク容器の内部を，外部の圧力（通常は大気圧）よりも加圧または減圧した後，ワーク容器の内部圧力が変化するか否かを確認することである。ワーク容器の内部圧力が変化した場合は，ワーク容器にリークが発生していることを意味し，気密性に欠陥があることを意味する。
【０００３】
このリーク試験方法において，ワーク容器の内部圧力の変化を単圧式センサで測定し，その圧力の変化に基づいてリーク有無の判断をすることが提案されている。例えば，特許文献１などである。このリーク試験方法では，ワーク容器の加圧または減圧後の内部圧力の変化が，リークにより変化したのか外気温との温度差による温度変化により変化したのかを区別するために，ワーク容器内部を外部と同じ大気圧状態にしてリークの発生をなくした状態で内部圧力の変化を測定して，温度変化による内部圧力の変化を測定しておき，加圧または減圧後のワーク容器の内部圧力の変化から大気圧状態での温度変化による内部圧力の変化を除くことで，温度変化の影響を排除してつまり温度補償してリーク試験を行う。
【０００４】
一方，基準となるマスタ容器と検査対象のワーク容器との間の差圧を測定して，加圧または減圧後の差圧変化の有無によりリーク試験を行うことが提案されている。例えば，特許文献２や３である。マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差を測定する差圧式センサの場合，ワーク容器の内部圧力を測定する単圧式圧力センサよりも圧力の計測範囲を狭くすることができ，その分だけ圧力センサの分解能を高くして高精度に圧力変化を測定することができる。
【０００５】
この差圧式のリーク試験においても，ワーク容器の温度変化に伴う内部圧力の変化の影響を，加圧または減圧後のマスタ容器とワーク容器間の差圧の変化から除去するために，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態で閉塞し温度変化による差圧の変化を補正値として測定し，加圧または減圧状態での差圧の変化から前述の補正値を除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４８３２５３号公報
【特許文献２】特許第３４１１３７４号公報
【特許文献３】特許第３１３３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の差圧式のリーク試験では，大気圧状態での差圧変化を測定する温度補正値計測工程と，加圧または減圧の試験圧力状態での差圧変化を測定する差圧変化計測工程とを行うことにより，温度変化の影響を除外している。
【０００８】
しかしながら，大気圧状態での温度補正値計測工程と試験圧力状態での試験差圧変化計測工程とをワーク容器毎に繰り返すことは，試験工程に必要な時間を長くし，リーク試験コストの増大を招く。
【０００９】
そこで，本発明の目的は，リーク試験工程の時間を短縮することができるリーク試験方法及びリーク試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
リーク試験方法の第１の側面によれば，
マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，前記マスタ容器とワーク容器とを前記大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，前記温度補正計測モード工程に戻る。
【発明の効果】
【００１１】
第１の側面によれば，温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，試験差圧変化計測工程を行いその試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，リークなしの判断が継続する限りは圧力計測モード工程を繰り返し，リーク有りの判断がされた場合に温度補正計測モードに戻るようにしているので，少なくとも圧力計測モード工程では温度補正値計測工程を省略して試験時間を短縮し，一方で，圧力計測モード工程での誤検査を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態におけるリーク試験方法で使用される装置類の一例を示す図である。
【図２】試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。
【図３】試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。
【図４】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図５】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図６】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図７】本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。
【図８】本実施の形態における温度補正計測モードを示す図である。
【図９】本実施の形態における圧力計測モードを示す図である。
【図１０】本実施の形態におけるリーク試験での温度補正計測モードＳ１１と圧力計測モードＳ１４の状態遷移図である。
【図１１】図１０によるリーク試験の一例を示す図である。
【図１２】リーク試験で誤判定が発生する例を示す図である。
【図１３】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作フローチャート図である。
【図１４】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例１のフローチャート図である。
【図１５】本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例２のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は，本実施の形態におけるリーク試験方法で使用される装置類の一例を示す図である。リーク試験では，リーク試験対象のワーク容器ＷＡと，ワーク容器と同じ形状または異なるが同等のサイズの基準容器となるマスタ容器ＭＡとが，分岐配管３，２に接続器具（図示せず）を介してそれぞれ取り付けられる。分岐配管２，３にはそれぞれ開閉可能なバルブＭＶ，ＷＶが設けられるとともに，マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧を検出する差圧センサ４が設けられている。
【００１４】
さらに，分岐配管２，３に接続された共通配管１には，試験圧力を与える圧力ポンプが接続可能であり，開閉可能なバルブＰＶと圧力レギュレータＲＧとが設けられている。また，分岐配管２，３には大気圧に開放するためのバルブＡＶが設けられている。
【００１５】
そして，リーク試験装置１０は，圧力センサ４と，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶ，ＡＶと，圧力ポンプ５に接続され，内蔵するマイクロコンピュータからなる制御装置がリーク試験プログラムを実行して，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶ，ＡＶと，圧力ポンプ５などのアクチュエータを適宜駆動し，圧力センサ４の検出値を取得し，ワーク容器ＷＡのリーク試験を行う。
【００１６】
図１において，マスタ容器ＭＡとワーク容器ＷＡとを大気圧状態で閉塞する大気圧調整手段は，マスタ容器側のバルブＭＶとワーク容器側のバルブＷＶと大気圧に開放するバルブＡＶとで構成される。一方，マスタ容器とワーク容器を大気圧以外の試験圧力で閉塞する試験圧力調整手段は，マスタ容器側及びワーク容器側のバルブＭＶ，ＷＶと，圧力ポンプ５と圧力レギュレータＲＧとバルブＰＶとで構成される。
【００１７】
ワーク容器には，容器だけでなく配管など気体や液体を収容可能な体積を有する密閉構造のもので，リーク検査が必要なものが含まれる。また，圧力ポンプ５によりマスタ容器やワーク容器に加える試験圧力は，大気圧よりも加圧または減圧した圧力のいずれでもよい。ただし，以下の実施の形態の説明では，試験圧力として加圧を例にして説明する。
【００１８】
［差圧式リーク試験の原理］
図２，図３は，試験差圧変化計測工程でのマスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化例を示す図である。図２にケース１，２が示され，図３にケース３〜６が示されている。各ケースでは，縦方向が圧力値または差圧値，横方向が時間に対応し，マスタ容器Ｍの内部圧力の変化と，ワーク容器の内部圧力の変化と，それらの差圧の変化ｄＰとが示されている。
【００１９】
ケース１では，マスタ容器Ｍとワーク容器Ｗを試験圧力で閉塞した状態でいずれの内部圧力にも変化がない例である。この場合は差圧ｄＰにも変化がない。したがって，ケース１ではワーク容器はリークなしと判断される。一方，ケース２では，マスタ容器Ｍもワーク容器Ｗも内部圧力が同じように増加した例である。このケース２は，例えばマスタ容器もワーク容器も外気温より温度が高く，試験中に両容器内の温度が上昇し，それによりマスタ容器とワーク容器の内部圧力が共に上昇した例であり，その結果差圧ｄＰには変化はない。したがって，ケース２でもワーク容器はリークなしと判断される。ケース２において，例えばマスタ容器とワーク容器の温度が下降することで両者の内部圧力が同じ様に低下した場合も差圧ｄＰには変化がなくワーク容器はリークなしと判断される。
【００２０】
このように，試験圧力での内部圧力の変化に差圧の変化を監視することで，マスタ容器とワーク容器に同じように外乱が影響しても，それらの影響を相殺することができる。つまり，マスタ容器とワーク容器の間で全ての条件が同じであれば，温度の変化による圧力変化は差圧には反映されず，正しくワーク容器のリークの有無を検出できる。さらに，試験圧力が例えば１００ｋＰａと高圧であっても，差圧の測定レンジは小さいので，差圧の変化を高い解像度で測定することができる。
【００２１】
図３のケース３では，マスタ容器Ｍの内部圧力に変化はないがワーク容器Ｗの内部圧力が低下し，それにより差圧ｄＰが上昇した例である。ワーク容器Ｍの内部圧力の低下は，試験圧力が加圧状態でありワーク容器にリークが発生した場合である。このように差圧ｄＰが上昇した場合はリーク有りと判定され不良品（＋ＮＧ）と判定される。
【００２２】
一方，ケース４では，マスタ容器Ｍの内部圧力が低下しているがワーク容器Ｗの内部圧力は変化がなく，それにより差圧ｄＰが下降した例である。マスタ容器の内部圧力のみが低下した原因は，例えば，マスタ容器の分岐配管２への装着が不完全でマスタ容器側にリークが発生した場合である。この場合も，適切に試験差圧変化計測を行うことができないので，不良品（−ＮＧ）と判定され，必要に応じて再試験が行われる。
【００２３】
しかしながら，図３のケース５では，ケース３と同様に，マスタ容器Ｍの内部圧力に変化はないがワーク容器Ｗの内部圧力が低下して，それにより差圧ｄＰが上昇した例である。ただし，ワーク容器の内部圧力の低下は，例えばワーク容器が溶接工程直後の高温状態であり，試験圧力での試験差圧変化計測工程では温度低下情況にあることが原因である。この場合もワーク容器の内部圧力が低下するので，差圧ｄＰが上昇する。この場合は，差圧ｄＰの上昇によりリーク有りと判定され不良品（＋ＮＧ）と判定される。しかし，ワーク容器にリークは発生しておらず，不良品とする判定は誤判定である。
【００２４】
図３のケース６では，ケース４とは異なり，マスタ容器Ｍの内部圧力は変化ないがワーク容器Ｗの内部圧力は上昇し，差圧ｄＰが低下した例である。ただし，ワーク容器の内部圧力の上昇は，例えば，ワーク容器が配管に装着されているマスタ容器よりも低温雰囲気の場所から持ってこられたため，試験圧力での試験差圧変化計測工程では温度上昇情況にあることが原因である。この場合は，差圧ｄＰが低下して，不良品（−ＮＧ）と判定される。しかし，ワーク容器にリークは発生しておらず，不良品とする判定は誤判定である。
【００２５】
図３のケース３と５を区別するために，またケース４と６を区別するために，本実施の形態のリーク試験では，温度補正計測モードを実行して，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，マスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，試験差圧値を温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。
【００２６】
［温度補正計測モード］
以下，温度補正計測モードについて具体的に説明する。
【００２７】
図４〜図７は，本実施の形態における差圧式のリーク試験での温度補正計測モードの例を示す図である。各図において，横軸が時間を，縦軸がマスタ容器及びワーク容器内の圧力Ｐと，差圧ｄＰとを示す。
【００２８】
温度補正計測モードでは，マスタ容器とワーク容器とを試験圧力で閉塞した状態で差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程Ｓ２と，その前後で若しくはその前後のいずれか一方で行う，マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で差圧ｄＰの変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ２とが行われる。試験差圧変化計測工程Ｓ２の前に行う温度補正値計測工程Ｓ１を前工程，後に行う温度補正値計測工程Ｓ３を後工程と称する。
【００２９】
工程Ｓ１終了後工程Ｓ２開始前において，バルブＭＶ，ＷＶ，ＰＶが開かれ圧力ポンプ５が駆動されマスタ容器とワーク容器が共に例えば１００ｋＰａの試験圧力に加圧され，そのマスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶが閉じられ試験圧力での閉塞状態にされる。また，工程Ｓ１開始前と，工程Ｓ２終了後工程Ｓ３開始前とにおいて，大気圧バルブＡＶとマスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶとが開かれ，加圧側バルブＰＶが閉じられ，マスタ容器とワーク容器が大気圧状態にされ，その後マスタ容器側バルブＭＶとワーク容器側バルブＷＶとが閉じられて大気圧で閉塞状態にされる。
【００３０】
さらに，温度補正計測モードでは，試験圧力での差圧変化である試験差圧値を，大気圧状態での差圧変化である温度補正値に基づいて補正し，補正された試験差圧値に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。補正された試験差圧値（試験圧力での差圧変化）が，ゼロつまり基準値を超えていなければ，ワーク容器にリークによる圧力変化はなかったと見なして，リークなしで良品と判定される。逆に，補正された試験差圧値が基準値を超えている場合は，ワーク容器にリークが発生したかマスタ容器の装着など何らかの不具合が発生したとして不良品と判定される。
【００３１】
図４の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロで変化していない。このことは，マスタ容器とワーク容器には温度変化の外乱はないことを意味している。同様に，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても差圧ｄＰはゼロで変化していない。したがって，この場合は，リーク試験中にマスタ容器もワーク容器も温度変化がなく，ワーク容器にリークが発生しておらず，良品（ＯＫ）と判定される。
【００３２】
図５の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロ（ＤＰ１＝ＤＰ３＝０）で変化していない。つまり，マスタ容器とワーク容器には温度変化の外乱はない。しかし，試験差圧変化計測工程Ｓ２において，差圧ｄＰは上昇（ＤＰ２＞０）している。差圧ｄＰの上昇は，前述した図３のケース３，５と同じである。しかし，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰはゼロで変化していないので，ケース５ではなくケース３であることが判明する。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１，ＤＰ３＝０を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１，ＤＰ２−ＤＰ３）が上昇していることに基づいて，リーク有りで不良品（＋ＮＧ）と判定する。
【００３３】
図６の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰは共に上昇している（ＤＰ１＝ＤＰ３＞０）。例えば，ワーク容器の温度が上昇するなどの理由で差圧が上昇している。一方，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても，差圧ｄＰはＤＰ２だけ上昇している。差圧の上昇量ＤＰ２は，前述した図３のケース３，５と同じである。ただし，この差圧ｄＰの上昇ＤＰ２は，大気圧での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３と等しい。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１＝ＤＰ３（＝ＤＰ２）を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１，ＤＰ２−ＤＰ３）がゼロで基準値を超えていないことに基づいて，リークなしで良品（ＯＫ）と判定する。すなわち，ケース３ではなくケース５であることが判明する。
【００３４】
図７の例では，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３において差圧ｄＰは上昇している（ＤＰ１＝ＤＰ３＞０）。例えば，ワーク容器の温度が上昇するなどの理由である。一方，試験差圧変化計測工程Ｓ２においても，差圧ｄＰはＤＰ２だけ上昇している。ただし，この差圧の上昇量ＤＰ２は，大気圧での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３よりも大きい。リーク試験装置は，試験差圧変化計測工程Ｓ２での差圧の変化量ＤＰ２から，温度補正値計測工程Ｓ１またはＳ３での差圧の変化量ＤＰ１＝ＤＰ３（＜ＤＰ２）を除去して補正し，補正した差圧の変化量（ＤＰ２−ＤＰ１＞０，ＤＰ２−ＤＰ３＞０）が依然としてゼロでなく，所定の基準値を超えていることに基づいて，リーク有りで不良品（＋ＮＧ）と判定する。
【００３５】
上記の図４〜７において，リーク試験中Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に，ワーク容器の温度上昇などにより差圧ｄＰが低下するような場合も，同様にして，その温度変化による外乱の影響を除去してワーク容器のリークの有無を判定することができる。
【００３６】
［温度補正演算］
前述のとおり，温度補正計測モードでは，試験圧力での差圧変化である試験差圧値ＤＰ２を，大気圧での差圧変化である温度補正値ＤＰ１またはＤＰ３に基づいて補正し，補正された試験差圧値ＤＰ２−ＤＰ１（またはＤＰ２−ＤＰ３）に基づいてワーク容器のリークの有無を判断する。ただし，大気圧状態と試験圧力状態とでは，マスタ容器やワーク容器内の気体の密度が異なる。そこで，本実施の形態では，この気体密度の違いも考慮して，大気圧状態での差圧変化量（試験差圧値）か，試験圧力状態での差圧変化量（温度補正値）かのいずれかを気体密度の違いに応じて補正して，試験差圧値から温度補正値を減算する。
【００３７】
理想気体の状態方程式は，以下の通りである。
ＰＶ＝ρＲθ （１）
ここで，Ｐ：圧力(Pa)，Ｖ：容器の容積（m3），ρ：空気の密度（Kg/m3），Ｒ：ガス定数（J/(Kg.K)，θ：温度(K)である。この状態方程式（１）から圧力は，以下の通りである。
Ｐ＝ρＲθ／Ｖ
そして，試験圧力状態での差圧変化量（試験差圧値）をＤＰ２＝ρ2Ｒθ／Ｖ，大気圧状態での差圧変化量（温度補正値）をＤＰ１＝ρ1Ｒθ／Ｖとすれば，補正された差圧変化量（補正試験差圧値）は，以下の通りである。
ＤＰ２−ＤＰ１＝ρ2Ｒθ／Ｖ−ρ1Ｒθ／Ｖ （２）
上記の式（２）から，試験圧力（例えば100kPa(G)）での気体密度ρ2と，大気圧（0kPa(G),101.325kPa(Abs)）での気体密度ρ1との比，ρ2／ρ1が大気圧状態の差圧変化量（温度補正値）に対する補正係数であり，1.986≒1.99である。従って，式（２）は次の通りである。
ＤＰ２−１．９９×ＤＰ１＝ρ2Ｒθ／Ｖ−１．９９×ρ1Ｒθ／Ｖ （２Ａ）
[温度補正値計測モードと圧力計測モード]
図８は，本実施の形態における温度補正計測モードを示す図である。図４〜図７と同様に，マスタ容器とワーク容器を試験圧力状態で差圧の変化（試験差圧値）を計測する試験差圧変化計測工程Ｓ２と，その前後に行う大気圧状態で差圧の変化（温度補正値）を計測する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３とを有する。温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３は，いずれか一方のみを行っても良いが，２回行う場合はその平均値を温度補正値にしてもよい。
【００３８】
図９は，本実施の形態における圧力計測モードを示す図である。圧力計測モードでは，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を行わずに，試験差圧変化計測工程Ｓ２のみを行う。したがって，圧力計測モードは，温度補正値計測工程で差圧変化がゼロ，具体的には所定の基準値を超えないような場合に実施可能であり，試験差圧値を温度補正値で補正せず，試験差圧値が変化したか否か，つまり所定の基準値を超えたか否かに応じて，試験フェイル（不良品，＋ＮＧ，−ＮＧ）か，試験パス（良品，ＯＫ）と判断する。そして，圧力計測モードにおいて試験フェイル（＋ＮＧ，−ＮＧ）の場合は，温度変化による圧力変化の可能性があるので，再度温度補正計測モードを実行して温度補正した試験差圧値でリークの有無を判定する。
【００３９】
図１０は，本実施の形態におけるリーク試験での温度補正計測モードＳ１１と圧力計測モードＳ１４の状態遷移図である。図１１は，そのリーク試験の一例を示す図である。図１１を参照しながら図１０のリーク試験について説明する。
【００４０】
複数のワーク容器のリーク試験工程において，試験開始時Ｓ１０では，温度補正計測モードＳ１１でワーク容器のリーク試験を行う。つまり，図８に示したとおり，大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３と，試験圧力状態での試験差圧変化計測工程Ｓ２とを行い，試験圧力での差圧変化を温度補正値で補正する。この温度補正計測モードＳ１１での大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化が発生してゼロでない場合，つまり差圧変化が所定の基準値を超える場合は（Ｓ１２），温度変化による差圧変化が発生していて温度補正が必要であるので，次のワーク容器に対するリーク試験も，図８の温度補正計測モードＳ１１で繰り返す。このＳ１２の大気圧状態での差圧変化ありとは，前述の図６，７のような場合である。
【００４１】
一方，温度補正計測モードでの大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化がゼロ，つまり所定の基準値を超えない場合は（Ｓ１３），温度変化による差圧変化は発生していないと見なして，次のワーク容器に対するリーク試験からは，図９の圧力計測モードＳ１４で行う。このＳ１３の大気圧状態での差圧変化なしとは，前述の図４，５のような場合である。そして，圧力計測モードＳ１４でのリーク試験結果が良品（ＯＫ）の判定であれば，その圧力測定モードＳ１４でのリーク試験を繰り返して行う。圧力計測モードＳ１４では大気圧状態で差圧変化を測定する温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を省略できるのでリーク試験時間を短縮できる。
【００４２】
圧力計測モードＳ１４では，大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３を省略し，試験圧力状態で差圧変化を測定する試験差圧変化計測工程Ｓ２で得た差圧変化の有無により，次の４つの状態を判定することができる。すなわち，第１に，試験圧力状態で差圧変化がなければ，温度変化の影響もないとの仮定により，ワーク容器は良品（ＯＫ）と判定される。第２〜第４に，試験圧力状態で差圧変化が生じた場合は，図５，６，７で説明したとおり，温度変化の影響はなくワーク容器にリークが発生した場合（図５の場合）と，ワーク容器にリークは生じていないが温度変化の影響が発生している場合（図６の場合）と，さらに，温度変化の影響が発生し且つワーク容器にリークが発生した場合（図７の場合）である。
【００４３】
したがって，圧力計測モードＳ１４において，良品（ＯＫ）判定が出ている間は（Ｓ１５），上記の第１の状態であるので圧力計測モードＳ１４を繰り返し実施する。しかし，不良品（＋ＮＧ，−ＮＧ）判定が出た場合は（Ｓ１６），上記の第２〜第４のいずれかであることを確認する必要があるので，そのワーク容器については温度補正計測モードＳ１１で再度リーク試験を行う。温度補正計測モードＳ１１によれば，図５，６，７の３つの状態を区別することができ，適切に良品と不良品を区別することができる。
【００４４】
前述の通り，温度補正計測モードＳ１１で大気圧状態での差圧変化があれば（Ｓ１２），次のワーク容器についてもその温度補正計測モードＳ１１を繰り返すが，大気圧状態での差圧変化がなければ（Ｓ１３），圧力測定モードＳ１４に移行する。
【００４５】
図１１に図１０の状態遷移が適用された例が示されている。図１１中の（１）温度補正計測モードで大気圧状態で差圧変化がゼロの場合には，（２）圧力計測モードに移行する。そして，図１１（２）の圧力計測モードで，試験圧力状態で差圧変化が発生して不良品（＋ＮＧ）の判定が出た場合は，図１１（３Ａ）（３Ｂ）の温度補正計測モードに移行する。（３Ａ）は図６と同じであり，温度補正した試験圧力の差圧変化がゼロで良品（ＯＫ）と判定された例である。また，（３Ｂ）は図５，７と同じであり，温度補正した試験圧力での差圧変化がゼロではなく不良品（＋ＮＧ）と判定された例である。
【００４６】
上記の通り，本実施の形態におけるリーク試験では，大気圧状態での差圧変化がゼロの場合に温度補正値計測工程を省略する圧力計測モードＳ１４に移行し，試験圧力状態での差圧変化がゼロで良品（ＯＫ）判定がされている間は，圧力計測モードＳ１４を繰り返し実施する。これにより，リーク試験の誤判定をなくしつつ，リーク試験時間を短縮している。
【００４７】
図１２は，リーク試験で誤判定が発生する例を示す図である。図１２（１）は温度補正計測モードで大気圧状態での温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３で差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が発生している。しかし，この温度補正値計測工程での差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が同じ値を繰り返した場合は，温度変化が安定して繰り返されていると仮定して，温度補正値計測工程を省略する圧力測定モードに移行することが考えられる。図１２（２）の圧力測定モードでは，温度補正値計測工程Ｓ１，Ｓ３が省略され，図１２（１）の温度補正計測モードで求めた温度補正値ＤＰ１，ＤＰ３を利用して温度補正が行われる。図１２（２）の例では（１）と同様の試験圧力状態で差圧変化ＤＰ２が発生し，（１）で求めた温度補正値ＤＰ１，ＰＤ３を減算することでＤＰ２−ＤＰ１（またはＤＰ３）＝０が得られ，試験圧力状態でのリークによる差圧変化はなしと判定され，良品（ＯＫ）判定される。
【００４８】
ところが，図１２の（２）の圧力計測モードは，実は，図１２の（２Ａ）（２Ｂ）の２つの状態がありうる。すなわち，（２Ａ）では（１）と同様にＤＰ２＝ＤＰ１，ＤＰ３であり，良品判定は正しい判定である。一方，（２Ｂ）では（１）と異なり大気圧状態で求めた温度補正値ＤＰ１，ＤＰ２が，ゼロまたは（１）のＤＰ１，ＤＰ３より小さい場合である。この場合は，温度補正後の値ＤＰ２―ＤＰ１（またはＤＰ３）＞０となり，不良品（＋ＮＧ）判定されるべきである。したがって，図１２の（２）での良品（ＯＫ）判定は誤判定であることが理解できる。
【００４９】
このように，単に温度補正値計測工程で検出した差圧変化ＤＰ１，ＤＰ３が安定して繰り返されていることを理由に，その工程を省略した圧力測定モードに移行すると，誤判定になる可能性があり好ましくない。
【００５０】
それに対して，本実施の形態での図１０，図１１のリーク試験方法では，図１２に示したような誤判定を招くことはない。つまり，本実施の形態によれば，誤判定を回避しつつリーク試験時間を短縮することができる。
【００５１】
図１に示したリーク試験装置は，図１０に示された状態遷移によりリーク試験を行う。図１０の状態遷移は既に説明したとおりであるが，上記の説明に加えて，圧力計測モード工程Ｓ１４を予め決めた回数であるｎ回繰り返した場合は，強制的に温度補正計測モードＳ１１に移行し，改めて温度補正値計測工程をおこなって大気圧状態での差圧変化がゼロであることを確認する。または，圧力計測モード工程Ｓ１４を繰り返している途中で，昼休みなど所定時間リーク試験を中断した場合も，温度補正計測モードＳ１１に移行することが望ましい。時間の経過に伴い，温度変化による差圧変化が発生している蓋然性が高くなるからである。
【００５２】
［リーク試験装置の動作］
図１３は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作フローチャート図である。ここに示したリーク試験装置の試験動作では，温度補正計測モードにおいて，原則として前工程の温度補正値計測工程S1で求めた温度補正値を使って試験差圧変化計測工程で求めた試験差圧値を補正してリーク判定を行う。リーク判定が良品（OK）であれば，後工程の温度補正値計測工程S3は行わない。一方，リーク判定が不良（＋NG,-NG）であれば，後工程の温度補正値計測工程S3を実施して前工程と後工程の温度補正値の平均値で試験差圧値を補正してリーク判定を行う。
【００５３】
さらに，圧力計測モードでは，試験差圧変化計測工程S2で求めた試験差圧値によりリーク判定を行い，そのリーク判定が不良（＋NG,-NG）であれば，温度補正値計測工程を行い，そこで求めた温度補正値を使って試験差圧値を補正して再度リーク判定を行う。つまり，圧力計測モードでの試験差圧変化計測工程S2とその次の温度補正値計測工程とにより温度補正計測モード工程を実施する。
【００５４】
図１３を参照して，リーク試験装置の動作について説明する。スタートボタンがオンされるとリーク試験が開始されて，変数N,Y,Zが初期値０にリセットされる（S20）。変数Nは圧力計測モードの連続回数，変数Yは後述する変形例で使用されるリトライ回数，変数Zは温度補正計測モード（Z=1）と圧力計測モード（Z=0）を示すフラグである。工程S21でも変数Z,Nが初期値０にリセットされる。
【００５５】
そして，前工程の温度補正値計測工程S1を開始する（S22）。すなわち，一旦，図１に示したバルブMV,WVと減圧用バルブAVを開き,供給用バルブPVを閉じて，マスタ容器とワーク容器とを大気圧状態にし（S23），その後開いたバルブMV,WV,AVを閉じる（S24）。これで両容器は大気圧で閉塞される。そして，差圧センサが計測する差圧に変化がないか否かを判定する（S25）。差圧に変化があれば，温度補正計測モードに設定するためにフラグZをZ=1にする（S26）。差圧に変化がなければフラグZは初期値のZ=0であり圧力計測モードである。
【００５６】
上記の大気圧状態での差圧に変化がなければ，圧力計測モード（Z=0）になり，回数NをN＋１にする（S27）。そして，加圧状態での差圧計測（試験差圧計測工程S2）を開始する（S28）。つまり，バルブMV,WV,PVを開いて圧力ポンプ５から加圧する（S29）。この時，図１のワーク側配管３に取り付けられた単圧センサ（図示せず）の圧力値をフィードバックしてワーク容器内圧力が所望の圧力になるようにする。所望の圧力なると，バルブMV,WVを閉じて両容器を閉塞する（S30）。そして，この加圧状態での差圧の変化を測定し，Z=0の場合は（S31のNO），その差圧変化があるか否かでリークの有無を判定する（S34）。Z=1の場合は温度補正計測モードであるので，温度補正値を使って補正した差圧変化に基づいてリークの有無を判定する（S32）。
【００５７】
今は，仮に圧力測定モード（Z=0）であるとする。したがって，加圧状態での差圧変化によりリーク判定を行い（S34），リークなしであれば，供給用バルブPVを閉じて（S35），バルブMV,WV,AVを開いてマスタ容器とワーク容器とを大気圧に解放する（S36）。そして，リーク試験装置は，合格ランプを点灯し（S37），ワーク交換指示を出力する（S38）。作業者がワーク容器を交換してスタートスイッチをオンにすると（S39），次のワーク容器に対するリーク試験が開始される。工程S40でのX=0,Y=0は後述する変形例に対するものである。また，工程S41では圧力計測モードの回数Nが所定値n（例えば１０回）に達していないかを確認し，達していなければ、工程S42でZ=0の確認を経て，工程S27に戻る。
【００５８】
次の，ワーク容器に対しても，工程S27からS31までと,S34からS38までの圧力計測モードを行い，リーク判定がリークなし（良品OK）である限りは，回数Nがn=10に達するまでか，途中で所定時間の試験中断が発生するまで（S55,S56でワーク容器交換の時間を計測する交換タイマがタイムオーバになるまで），その圧力計測モードを繰り返す。工程S56で回数Nが１０回に達した場合や試験中断した場合は，工程S21に戻り，再度温度補正値計測工程S22を実行する。中断によるタイムオーバ後は，スタートスイッチがオンになると（S57），リーク試験は再開される。
【００５９】
圧力計測モードから温度補正計測モードに遷移するもう一つの条件は，工程S34でのリーク判定でリークあり（+NG,-NG）（S43）となったときである。この場合は，温度補正値計測工程（S44）を開始し，バルブMV,WV,AVを開きバルブPVを閉じてマスタ容器とワーク容器を大気圧に解放し（S45）,その後バルブMV,WV,AVを閉じて閉塞状態にする（S46）。そして，大気圧状態での差圧の変化を温度補正値として検出し，Z=0であるので工程S47ではNOに分岐し，今回の温度補正値を使って試験圧力状態での差圧変化を補正して，リークの有無を判定する(S52)。ここでリークあり（不良品）と判定されたら，リーク試験装置は不良ランプを点灯し（S49），供給用バルブPVを閉じ，他のバルブMV,WV,AVを開いて（S50），マスタ容器とワーク容器を大気圧に解放し，ワーク交換指示を出力する（S38）。なお，工程S51でZ=1にして温度補正計測モードに変更する。
【００６０】
次に，温度補正計測モード（Z=0）での試験動作について説明する。前工程の温度補正値計測工程S22-S25を行い，試験差圧変化計測工程S28-S30を行い，温度補正値を使って補正した加圧状態での差圧変化に基づいてリーク判定を行う（S32）。リークなしであれば（S32のYES），合格ランプを点灯し（S37），ワーク交換を指示する（S38）。
【００６１】
リークありであれば（S32のNO），後工程の温度補正値計測工程S44-S46を行い，前工程と後工程での温度補正値の平均値で補正した加圧状態での差圧変化に基づいてリーク判定を行う（S48）。判定がリークあり（不良品）であれば，不良ランプを点灯し(S49)，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態に解放する（S50）。判定がリークなし（良品）であれば，マスタ容器とワーク容器を大気圧状態に解放し（S53），合格ランプを点灯する（S54）。そして，ワーク交換を指示して（S38），ワーク容器交換後のスタートスイッチオンを待つ（S39）。
【００６２】
［リーク試験装置の動作の変形例１］
図１４は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例１のフローチャート図である。このリーク試験装置の動作では，工程S60-S67が図１３に追加されている。この工程S60-S67では，加圧計測モード中にリーク判定でリーク有り（不良+NG,-NG）となった場合（S34でNO），即座に温度補正計測モードに遷移するのではなく，所定回数yを繰り返し回数の上限として圧力計測モードを繰り返し，リークなしと判定されないか確認する。すなわち，大気圧への解放（S63,S64）後，試験圧力への加圧（S28-S30）と加圧状態での差圧変化に基づくリーク判定（S32）とからなる試験差圧変化計測工程を，繰り返し回数Y＝yを上限として，リークなし（良品OK）になるまで繰り返す。ただし，所定回数yまでの繰り返し中に，回数Xが所定回数x（x＜y）に達すると（S65のYES）,冷却ファンをオンにし（S66），冷却ファンでマスタ容器とワーク容器とを冷却しながら，試験差圧変化計測工程（S28-S30,S32）を，繰り返し回数Y＝yを上限として，リークなし（良品OK）の判定まで繰り返す。そして，そのワークの試験が終了すると冷却ファンをオフにする（S67）。
【００６３】
すなわち，工程S34で加圧計測モード中にリーク有りの判定になると，繰り返し回数Yをインクリメントしながら（S43），上限値Y＝yに達するまで（S60のNO）,工程S61-S64で大気圧に解放させてから，試験差圧変化計測工程（S28-S30,S32）を繰り返す。そして，繰り返し回数Xが所定回数xに達すると，冷却ファンをオンにして（S66），再度上限値Y＝yに達するまで繰り返す。
【００６４】
加圧計測モードにおいて，リーク有りの判定になっても，試験差圧変化計測工程を繰り返すうちにリークなしと判定されることがある。その理由は，例えばワーク容器の装着がゴミなどにより不完全な場合などがある。一方，試験差圧変化計測工程を繰り返すと，マスタ容器とワーク容器とへの加圧注入が繰り返されて加熱され，ワーク容器が良品であるにもかかわらず，マスタ容器とワーク容器とで加熱状態での圧力変動の挙動が異なり差圧変化が検出されてリーク有りと誤判定されることがある。そこで，圧力計測モードによる試験差圧変化計測工程を繰り返す場合は，所定回数加圧注入を行った後は，マスタ容器とワーク容器を冷却しながら繰り返すことが有効である。変形例１では，その冷却を冷却ファンによる空冷で行っている。
【００６５】
［リーク試験装置の動作の変形例２］
図１５は，本実施の形態におけるリーク試験装置の動作の変形例２のフローチャート図である。このリーク試験装置では，図１４の冷却ファンによる空冷工程に代えて，マスタ容器とワーク容器に圧力ポンプから加圧しながら大気圧に加圧空気をパージするパージ工程を行って冷却する方法を実施する。
【００６６】
即ち，図１において，マスタ側分岐配管２とワーク側分岐配管３に大気圧につなげるパージ用バルブが設けられる。または，マスタ容器とワーク容器の形状が許す場合は，マスタ容器とワーク容器の分岐配管２，３とは反対側にパージ用バルブを取り付けるようにしても良い。
【００６７】
そして，圧力計測モード中にリーク有りと判定された後，回数yを上限にして圧力計測モードの試験差圧変化計測工程を繰り返す時，繰り返し回数Xが所定回数yに達した時に（S65のYES），工程S70-S74を実施する。つまり，減圧用バルブAVを閉じて，パージ用バルブを開き，供給用バルブPVを開いて（S70），圧力ポンプから加圧空気を注入して低温空気をマスタ容器とワーク容器内に注入しながら大気圧に逃がす低温空気の循環を行うパージ冷却を開始する（S71）。この低温空気によるパージ冷却を所定時間行ってから（S72），パージ用バルブを閉じる（S74）。この時，繰り返し回数XをX＝０にリセットする。これにより，繰り返し回数Yが上限値yに達するまで，回数Xが所定の回数x（x＜y）に達するたびに，この低温空気によるパージ冷却を実施する。
【００６８】
上記のような低温空気によるパージを行うことにより，冷却ファンによる空冷よりもより効果的にマスタ容器とワーク容器の温度を低下させることができる。それ以外の動作は，図１３，１４と同じである。
【００６９】
以上，本実施の形態によれば，温度補正計測モード中に温度補正値計測工程での差圧変化がゼロ，つまり基準値より小さい場合は，圧力計測モードに移行して温度補正値計測工程を省略するので，リーク試験時間を短縮することができる。
【００７０】
また，圧力計測モードに遷移した後，リーク判定がリークありとなった場合は，温度補正計測モードに戻して温度補正値により補正してリーク判定を行うので，誤判定を防止できる。
【００７１】
さらに，圧力計測モードでリークありの判定となっても，所定回数を上限にして圧力計測モードを繰り返してリークなしの判定を得ることができる場合は，温度補正計測モードに遷移することなく圧力計測モードを継続することができ，リーク試験の工数を削減することができる。
【符号の説明】
【００７２】
ＭＡ：マスタ容器 ＷＡ：ワーク容器
４：差圧センサ ５：圧力ポンプ
１０：リーク試験装置 Ｓ１１：温度補正計測モード
Ｓ１４：圧力計測モード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，前記マスタ容器とワーク容器とを前記大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験方法。
【請求項２】
請求項１において，
前記圧力計測モード工程では，前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えた場合に前記リーク有りと判断するリーク試験方法。
【請求項３】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程での前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えない場合に，前記圧力計測モード工程を繰り返すリーク試験方法。
【請求項４】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程を第１の所定回数繰り返した場合に，または前記圧力計測モード工程後所定時間を経過した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験方法。
【請求項５】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程で前記ワーク容器のリーク有りと判断された場合に，第２の所定回数を上限にして当該圧力計測モード工程を繰り返した後に，前記温度補正計測モード工程に戻り，前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中にリークなしと判断された場合には，次のワーク容器に対しても圧力計測モード工程を行うリーク試験方法。
【請求項６】
請求項５において，
前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中に，前記マスタ容器とワーク容器とを冷却ファンによる冷却または低温空気の流入と流出による冷却のいずれかを行うリーク試験方法。
【請求項７】
マスタ容器とワーク容器を大気圧状態で閉塞する大気圧調整手段と，前記マスタ容器とワーク容器を前記大気圧以外の試験圧力で閉塞する試験圧力調整手段と，前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧を計測する差圧センサとに接続されるリーク試験装置において，
前記大気圧調整手段により前記マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記差圧センサが検知する差圧の変化を温度補正値として取得する温度補正値計測工程と，前記試験圧力調整手段により前記マスタ容器とワーク容器とを前記試験圧力で閉塞した状態で前記差圧センサが検知する差圧の変化を試験差圧値として取得する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験装置。
【請求項８】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程での前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えない場合に，前記圧力計測モード工程を繰り返すリーク試験装置。
【請求項９】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程を所定回数繰り返した場合に，または前記圧力計測モード工程後所定時間を経過した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験装置。
【請求項１０】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程で前記ワーク容器のリーク有りと判断された場合に，第２の所定回数を上限にして当該圧力計測モード工程を繰り返した後に，前記温度補正計測モード工程に戻り，前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中にリークなしと判断された場合には，次のワーク容器に対しても圧力計測モード工程を行うリーク試験装置。
【請求項１１】
請求項１０において，
前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中に，前記マスタ容器とワーク容器とを冷却ファンによる冷却または低温空気の流入と流出による冷却のいずれかを行うリーク試験装置。
【請求項１】
マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧の変化を温度補正値として計測する温度補正値計測工程と，前記マスタ容器とワーク容器とを前記大気圧以外の試験圧力で閉塞した状態で前記差圧の変化を試験差圧値として計測する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断された場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験方法。
【請求項２】
請求項１において，
前記圧力計測モード工程では，前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えた場合に前記リーク有りと判断するリーク試験方法。
【請求項３】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程での前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えない場合に，前記圧力計測モード工程を繰り返すリーク試験方法。
【請求項４】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程を第１の所定回数繰り返した場合に，または前記圧力計測モード工程後所定時間を経過した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験方法。
【請求項５】
請求項１または２において，
前記圧力計測モード工程で前記ワーク容器のリーク有りと判断された場合に，第２の所定回数を上限にして当該圧力計測モード工程を繰り返した後に，前記温度補正計測モード工程に戻り，前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中にリークなしと判断された場合には，次のワーク容器に対しても圧力計測モード工程を行うリーク試験方法。
【請求項６】
請求項５において，
前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中に，前記マスタ容器とワーク容器とを冷却ファンによる冷却または低温空気の流入と流出による冷却のいずれかを行うリーク試験方法。
【請求項７】
マスタ容器とワーク容器を大気圧状態で閉塞する大気圧調整手段と，前記マスタ容器とワーク容器を前記大気圧以外の試験圧力で閉塞する試験圧力調整手段と，前記マスタ容器とワーク容器の内部圧力の差圧を計測する差圧センサとに接続されるリーク試験装置において，
前記大気圧調整手段により前記マスタ容器とワーク容器とを大気圧で閉塞した状態で前記差圧センサが検知する差圧の変化を温度補正値として取得する温度補正値計測工程と，前記試験圧力調整手段により前記マスタ容器とワーク容器とを前記試験圧力で閉塞した状態で前記差圧センサが検知する差圧の変化を試験差圧値として取得する試験差圧変化計測工程とを行い，前記試験差圧値を前記温度補正値に基づいて補正し，前記補正された試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する温度補正計測モード工程を行い，
前記温度補正計測モード工程での温度補正値計測工程で計測した差圧の変化が第１の基準値を超えない場合に，前記試験差圧変化計測工程を行い当該試験差圧変化計測工程で計測した試験差圧値に基づいて前記ワーク容器のリークの有無を判断する圧力計測モード工程に移行し，
前記圧力計測モード工程でリーク有りと判断した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験装置。
【請求項８】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程での前記試験差圧値の差圧の変化が第２の基準値を超えない場合に，前記圧力計測モード工程を繰り返すリーク試験装置。
【請求項９】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程を所定回数繰り返した場合に，または前記圧力計測モード工程後所定時間を経過した場合に，前記温度補正計測モード工程に戻るリーク試験装置。
【請求項１０】
請求項７において，
前記圧力計測モード工程で前記ワーク容器のリーク有りと判断された場合に，第２の所定回数を上限にして当該圧力計測モード工程を繰り返した後に，前記温度補正計測モード工程に戻り，前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中にリークなしと判断された場合には，次のワーク容器に対しても圧力計測モード工程を行うリーク試験装置。
【請求項１１】
請求項１０において，
前記第２の所定回数を上限とする圧力計測モード工程の繰り返し中に，前記マスタ容器とワーク容器とを冷却ファンによる冷却または低温空気の流入と流出による冷却のいずれかを行うリーク試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−２４６３４（Ｐ２０１３−２４６３４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７８０５（Ｐ２０１１−１５７８０５）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５０５１８６６１４）株式会社エイムテック (6)
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５０５１８６６１４）株式会社エイムテック (6)
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
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