JPH0251037A - 気密試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば配管等の気密試験に使用する気密試験
装置、特に漏洩の有無検知の迅速化、高精度化に関する
ものである。

［従来の技術］ 例えばガス管等の配管工事完了後に配管に欠陥が有るか
否かを調べるため気密試験を行なう、この気密試験は配
管内に気密試験用気体を一定圧力、例えば１０　Ｋｇ／
　ａｍ”で密封し、所定時間の間に配管から気密試験用
気体が漏洩するか否かを調べている。

この配管の気密試験を行なうときに、配管が露出してい
る場合は目視あるいは発泡液による横漏を行なっている
。また配管が埋設等により露出していない場合は、気密
用気体を密封した配管に自記圧力計あるいは圧力センサ
を取付けて気密試験用気体の圧力変動を記録して漏洩の
有無を調べている。この気密試験用気体の圧力変動によ
り配管からの漏洩の有無を検知する際、気密試験は長時
間例えば２４時間から４８時間かけて行なうため、気密
試験用気体は外気温の変動の影響を受けて圧力変動を生
じる。この外気温の変動による影響を補正するため配管
に自記温度計あるいは温度センサを取付け、気密試験用
気体の圧力変動を記録すると同時に気密試験用気体の温
度変動も記録している。そして気密試験用気体の圧力変
動が配管からの漏洩によるものか、外気温の変動による
ものかを推察するために、試験者が同時刻に記録された
圧力Ｐと温度Ｔを読取り、ボイルシャールの法則を用い
温度補正の計算を行なっていた。

例えば、試験開始時に圧力１０　Ｋｇ／　Ｃｌ１１”　
、温度１５．０°Ｃであった気密試験用気体の圧力と温
度が第４図に示すよう′に３時間経過後に圧力が１０．
５Ｋｇ／　ｃｍ”　、温度２９．５°Ｃ，６時間経過後
に圧力１０．７Ｋｇ／　ａｍ”　、温度３５．０６Ｃ，
９時間経過後に圧力１０．０Ｋｇ／　ｃ　ｍ　”　、温
度２２．０６Ｃに変動したとする。

この場合、試験開始時から各時間経過後の圧力と温度に
ボイルシャールの法則を適用すると、３時間経過後は となり、圧力変動はあるが配管からの漏洩は生じていな
い、また６時間経過後は となり、この場合も圧力変動はあるが漏洩は生じていな
いことになる。

しかし、９時間経過後は、 なり、試験開始時の圧力と同じ圧力を示すが配管からの
漏洩が生じている。

このように外気温の影響による圧力変動を計算して補正
し、配管からの漏洩の有無を検知していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記、従来の配管の気密試験は、配管内に密封した気密
試験用気体の圧力と温度をそれぞれ記録し、記録された
同時刻の圧力と温度を試験者が読取り、計算して温度補
正を行なっているため、配管からの漏洩を正確に検知す
るためには、圧力と温度の読取りと温度補正計算をきめ
細かく行なう必要があり、読取り、計算が容易でなかっ
た。

また、温度補正計算を行なわないと配管からの漏洩によ
る圧力変動を検知することができないため、時系列に連
続して漏洩を検知することができないという短所があっ
た。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、被試験体からの漏洩の有無を直ちに検知できると
共に漏洩量も検知することができる気密試験装置を得る
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る気密試験装置は、被試験体内に密封され
た気密試験用気体の圧力Ｐを測定する圧力測定手段と、
気密試験用気体内に挿入され、気密試験用気体の温度を
測定して絶対温度Ｔを得る温度測定手段と、被試験体の
幾何方法を入力する入力手段と、入力手段で入力した幾
何寸法から被試験体の内容積■を算出する容積演算手段
と、容積演算手段で算出した容積Ｖに圧力測定手段で測
定した圧力Ｐを乗算して気密試験用気体のＰｖ値を算出
するＰＶ演算手段と、ＰＶ演算手段で算出したＰＶ値を
温度測定手段で得た温度Ｔで除算して気密試験用気体の
ＰＶ／Ｔ値を算出するＰＶ／Ｔ演算手段と、ＰＶ／Ｔ演
算手段で算出したＰＶ／Ｔ値の試験開始時の値の逆数と
試験開始後の値及び圧力測定手段で測定した試験開始時
の圧力を乗算して気密試験用気体の補正圧力を算出する
補正圧力演算手段と、補正圧力演算手段で算出した補正
圧力を記録する記録手段とを備えたことを特徴とする。

また、上記気密試験装置に、ＰＶ／Ｔ演算手段で算出し
たＰＶ／Ｔ値の試験開始時の値から試験開始後の値を減
算し、この減算値に定数を乗算して気密試験用気体の漏
洩を算出する漏洩量演算手段を設けることにより、被試
験体からの漏洩量を検知することができる。

［作用］ この発明においては、被試験体の幾何寸法から算出した
被試験体の内容積■と圧力測定手段と温度測定手段で得
た被試験体内の気密試験用気体の圧力Ｐと温度Ｔにより
、気密試験用気体の物理的性質を利用して温度補正を行
ない、補正後の圧力を連続して記録するから、記録され
た温度補正後の圧力の変動を読取るだけで被試験体の漏
洩の有無が検知できる。

また、被試験体の内容積■と、気密試験用気体の圧力Ｐ
と温度Ｔの変化により被試験体からの漏洩量を算出する
から、被試験体の欠陥の程度も把握できる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である０
図においてｌは入力手段であり、入力手段ｌからは第２
図ｅ示すように配管工事が完了した配管２１の内径りを
入力する径入力部１ａと配管２１の全長りを入力する全
長入力部ｉｂとを有する。２は径入力ｓｌａから入力さ
れた内径りから配管２１の断面積Ｓを算出する断面積演
算手段、３は断面積演算手段２で算出した断面積Ｓと全
長入力部ｉｂから入力された配管２１の総延長りとから
気密試験を行なうべき配管２１の全内容積Ｖを算出する
容積演算手段である。

４は配管２１に取付けられ、配管２１内に封入された気
密試験用気体の圧力Ｐを測定する圧力測定手段、５は気
密試験用気体内に温度センサ５ａが挿入された温度測定
手段であり、温度測定手段５は気密試験用気体の温度を
測定して絶対温度Ｔに清算して出力する。

６はＰＶ演算手段であり、ＰＶ演算手段６は容積演算手
段３で算出した配管２１の容積Ｖに圧力測定手段４で測
定した圧力Ｐを乗算する。７はＰＶ／Ｔ演算手段であり
、ＰＶ／Ｔ演算手段７はＰＶ演算手段６で算出したＰＶ
値を温度測定手段５で得た温度Ｔで除算してＰＶ／Ｔ値
を算出する。

８は圧力測定手段４で測定した気密試験用気体の初期圧
力Ｐ　Ｑ　％すなわち基準となる圧力を記憶する初期圧
力記憶手段、９は気密試験開始時の初期圧力Ｐ０と初期
温度Ｔ０によりＰＶ／Ｔ演算手段７で算出したＰ。ｖ／
Ｔｏ値、すなわち初期条件を記憶する初期条件記憶手段
である。

ｌＯは補正圧力演算手段であり、補正圧力演算手段１０
は気密試験開始後を時間後にＰＶ／Ｔ演算手段７から出
力されるそのときのＰｔｖＺＴｔ値と初期圧力記憶手段
８に記憶された初期圧力Ｐ０及び初期条件記憶手段９に
記憶されたＰ　ｏ　Ｖ　／　Ｔ　ｏ値とにより温度補正
を行なった補正圧力Ｐ、。を演算して記憶・表示手段１
１に中力する。

１２は漏洩量演算手段であり、漏洩量演算手段１２は初
期条件記憶手段９に記憶されたｐｏＶ／Ｔｏ値とＰＶ／
Ｔ演算手段７から出力されるＰｔｖＺＴｔ値から気密試
験を開始してからｔ時間経過するまでに配管２１から漏
洩した気密試験用気体の漏洩量ΔＶを算出して記録・表
示手段１１に出力する。なお、記録・表示手段１１には
圧力測定手段４と温度測定手段５で測定している圧力Ｐ
と温度Ｔが気密試験中に連続して記録されている。

上記のように構成された気密試験装置の動作を説明する
にあたり、まず、この装置の動作原理を説明する。

いま、配管２１内に封入された気密試験用気体の圧力を
Ｐ　（Ｋｇ／ｍ”）　、容積なＶ　（＋ａ’）、温度を
Ｔ（０Ｋ）とし、気密試験用気体のＭＬ　Ｇ　（Ｋｇ）
をキロモルを単位として測った値をＭ　（Ｋｍｏｌ）と
すると、ボイルシャールの法則から次式が成立する。

ＰＶ＝ＧＲＴ　　−−−−−（１） 但しＲは気体ガス定数である。

１　（Ｋｍｏ　ｌ）の気体は標準状態（０°Ｃ，１０３
３２にｇ／＋”）で２２．４１　（ｍ”）の容積を有す
るから、気体の分子量をＭとしてＧ＝Ｍすなわちｌ　（
Ｋｍｏｌ）について考えると １０３３２　ｘ　２２．４＋　＝　Ｍ　ＲＸ　２７３．
１５　　・・　（２）となる、したがってＭ　Ｒ４８４
８となり（１）式は次式で表わせる。

いま圧力Ｐｔを温度Ｔ０の状態で補正した値をＰ　ｔｃ
とすると、６式より が成り立ち、この式から補正圧力ｐ　ｔｃは次式で得ら
れる。

また、５式、６式から気体の量の変化Δｍｔ（Ｋｍｏｌ
）は次式で得られる。

また、気密試験用気体のｆｆ１ＧはＧ＝ｍＭであるから
、（３）式より次式が得られる。

Ｐｖ＝８４８ｍＴ　　・・・・　（４）ここで気密試験
用気体の圧力、温度、ｉｉの試験開始時の値をＰ。、Ｔ
ｏ　、Ｍｏとし、試験開始後を時間経過したときの値を
Ｐ　ｔ　＊　Ｔｔ　＋　ｍｔとすると となる。

したがって気密試験用気体の漏洩量ΔＶ（ｍ’）はで求
めることができる。

そこで以下、第１図に示した実施例の動作を説明する。

まず、気密試験を行なう配管２１の内径りと全長りを入
力手段ｌの径入力部１ａと全長入力部ｌｂから入力する
。断面積演算手段２は入力された配管２１の内径りから
配管２．　ｌの断面積Ｓを算出して容積演算手段３に送
る。容積演算手段３は送られた断面積Ｓと入力された配
管２１の全長りとから配管２１の全内容積すなわち気密
試験用気体の容積Ｖを算出してＰｖ演算手段６に送る。

次に圧力測定手段４と温度測定手段５で配管２１内に密
封された気密試験用気体の圧力Ｐと温度Ｔを連続して測
定しながら、配管２１の気密試験を開始する。この気密
試験開始と同時に測定された初期圧力Ｐ０は初期圧力記
憶手段８に送られて記憶されると共に、ＰＶ演算手段６
に送られる。ＰＶ演算手段６では送られた初期圧力Ｐ０
と容積Ｖから気密試験開始時のＰｏＶ値を算出してＰＶ
／Ｔ演算手段７に送る。ＰＶ／Ｔ演算手段７は温度測定
手段５で測定した初期温度Ｔ０とＰＶ演算手段６から送
られたＰ。Ｖ値から気密試験用気体の初期条件であるＰ
。Ｖ／Ｔ、値を算出して、初期条件記憶手段９に送り記
憶させる。この初期条件記憶手段９に記憶された初期条
件であるＰ　ＯＶ　／　Ｔ　Ｏ値は、気密試験中継続し
て補正圧力演算手段１０と漏洩量演算手段１２に送られ
る。

一方圧力測定手段４と温度測定手段５で測定された気密
試験中の圧力Ｐと温度ＴはＰＶ演算１段（３とＰＶ／Ｔ
演算手段７に送られ連続して気密試験用気体のＰＶ／Ｔ
値が算出され、補正圧力演算手段１０と漏洩量演算手段
１２に送られる。

そこで、気密試験開始後を時間経過したときの圧力Ｐｔ
と温度Ｔｔを使用したときの補正圧力演算手段１０と漏
洩量演算手段１２の動作を説明する。

補正圧力演算手段ｉｏはＰＶ／Ｔ演算手段７から送られ
るｔ時間経過したときのＰｔ■／Ｔｔ値を受けると、初
期条件記憶手段９から送られる初期条件Ｐ。ｖ　／　Ｔ
　Ｏ値と初期圧力記憶手段８から送られる初期圧力Ｐ０
を用い、７式に示す演算式でｔ時間経過したときの圧力
測定手段で測定した圧力Ｐｔの温度補正を行ない初期温
度Ｔ０に対応する補正圧力Ｐ　ｔｅを算出し、算出した
補正圧力ｐ　ｔｏを記録・表示手段１１に送る。この演
算は気・密試験開始後連続して行なわれ、算出した補正
圧力ｐ　ｔｃが第３図に示すように圧力測定手段４と温
度測定手段５で測定しでいる圧力Ｐｔ、温度Ｔ。

と共に記録される。

この温度補正された補正圧力ｐ　ｔｅは配管２１に漏洩
がないときは、第３図に示すように初期圧力Ｐ０と同じ
圧力を示している。しかし、気密試験開始後例えば１＋
時間経過したときに配管２１に漏洩が生じると、実際の
測定圧力Ｐｔが変動しなくても補正圧力ｐ　ｔｏは圧力
降下を開始する。したがって、記録された補正圧力ｐ　
ｔｅの変動から配管２１からの漏洩の有無、漏洩の発生
時期を検知することができる。

また、漏洩量演算手段１２も気密試験開始後上時間経過
したときのＰｙ　ｖ／”ｒｔ値を受けると、初期条件記
憶手段９から送られる初期条件Ｐｏ　Ｖ／Ｔ、値からＰ
ｔＶ／Ｔｔ値を減算し、この減算値にあらかじめ定めら
れている定数を乗算して気密試験用気体の漏洩量ΔＶを
算出する。この算出された漏洩量ΔＶも記録表示手段１
１に送られて連続して記録される。この漏洩量ΔＶもＰ
ｏ　Ｖ／Ｔ０値とＰｔＶ／Ｔｔ値が等しいとき、すなわ
ち補正圧力Ｐ　ｔａが初期圧力Ｐ０と等しいときは零で
あるが、補正圧力ｐ　ｔｏが降下するにしたがって増大
する。この漏洩量Δ■の時間的な変化を求めることによ
り、単位時間あたりの漏洩量を検知することができる。

なお、上記実施例は配管２１の幾何寸法として配管２１
内径りと全長りを入力した場合について説明したが、配
管２１の断面積Ｓと全長りを入力しても良い。

また、上記実施例は配管２１の気密試験について説明し
たが、貯蔵タンク等の気体による気密試験にも上記実施
例と同様に適用することができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、被試験体の幾何寸法か
ら算出したＭ試験体の内容積と、圧力測定手段と温度測
定手段で得た被試験体内の気密試験用気体の圧力と温度
とにより、気密試験用気体の物理的性質を利用して温度
補正を行ない、温度補正後の圧力を連続して記録するよ
うにしたから、記録された温度補正後の圧力の変動を読
取るだけで、被試験体からの漏洩の有無を直ちに検知す
ることができる。

また、温度補正後の圧力を連続して記録するから時系列
で被試験体の漏洩の発生を監視することができる。

さらに、被試験体の幾何寸法で得られる内容積・と気密
試験用気体の圧カ、温度の変化とにより被・試験体から
の漏洩量を算出することができるから、気密を保持でき
ない原因である欠陥の程度を把握することができる効果
も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例に係る配管を示す断面図、第３図は上記実施
例による圧カ、温度５漏洩量の変化特性図、第４図は従
来例の圧カ、温度の変化特性図である。 ｌ・・・・入力手段、３・・・・容積演算手段、４・・
・・圧力測定手段、５・・・・温度測定手段、６・・・
・ＰＶ演算手段、７・・・・ＰＶ／Ｔ演算手段、８・・
・・初期圧力記憶手段、９・・・・初期条件記憶手段、
１０・・・・補正圧力演算手段、１１・・・・記録・表
示手段、１２・・・・漏洩■演算手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被試験体内に密封された気密試験用気体の漏洩を検
   出して被試験体の気密を試験する気密試験装置において
   、 上記気密試験用気体の圧力Ｐを測定する圧力測定手段と
   、気密試験用気体内に挿入され、気密試験用気体の温度
   を測定し絶対温度Ｔを得る温度測定手段と、被試験体の
   幾何寸法を入力する入力手段と、該入力手段で入力した
   幾何寸法から被試験体の内容積Ｖを算出する容積算出手
   段と、該容積演算手段で演算した容積Ｖに上記圧力測定
   手段で測定した圧力Ｐを乗算して気密試験用気体のＰＶ
   値を算出するＰＶ演算手段と、該ＰＶ演算手段で算出し
   たＰＶ値を上記温度測定手段で得た温度Ｔで除算して気
   密試験用気体のＰＶ／Ｔを算出するＰＶ／Ｔ演算手段と
   、該ＰＶ／Ｔ演算手段で算出したＰＶ／Ｔ値の試験開始
   時の値の逆数と試験開始後の値及び圧力測定手段で測定
   した試験開始時の圧力を乗算して気密試験用気体の補正
   圧力を算出する補正圧力演算手段と、該補正圧力演算手
   段で算出した補正圧力を記録する記録手段とを備えたこ
   とを特徴とする気密試験装置 ２、請求項１記載の気密試験装置において、ＰＶ／Ｔ演
   算手段で算出したＰＶ／Ｔ値の試験開始時の値から試験
   開始後の値を減算し、該減算値に一定定数を乗算して気
   密試験用気体の漏洩を算出する漏洩量演算手段を設けた
   気密試験装置。