JPS5938538B2 - 被検査体の漏洩検出槽の構造、並びにその検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被検査体の漏洩検査用検出槽に関し、シリンダ
ー、バルブ、コック、圧力タンクなどの気密性の要求さ
れる各種機器、装置の漏洩の有無を水浸手段によること
なく、検出槽内で発生せる上昇気泡の所要部所の通過を
感知検出し得る手段を介して容易に判らしめようとした
ものである。

被検査体の気密性の如何は、機器精度、機器の信頼性、
装置の安全性を維持する上で必須不可決な条件であり、
その為、当該各種機器を対象として水浸法又は非水浸法
をベースとして種々の圧洩れ検査、試験装置が案出実用
化せられ、その内、水浸法Ａは密封せる被検査体を空気
で加圧して水槽内で水浸させ、その際の気泡発生の有無
を目視観察する手段による為、１被検査体が鉄系統の場
合には、錆の発生を招いたり、或いは防錆のために乾燥
工程を必要とする。２気泡発生の如何を目視観察するた
め、専属員を配置せしめて凝視する要が存し、その際微
少気泡の漏洩を見逃す虞れがある。

３水浸時に被検査体の極少な間隙部からの洩れが表面張
力の影響により上昇気泡となることなく、当該部所への
付着のみである場合に看過され、後記せる非水浸法Ｂに
比して検出能力、検出精度に欠ける。

４また、作業環境も悪く工程内検査を行なう場合に支障
が出易い。

などの不利益が認められるものであつた。一方、斯る水
浸法Ａに伴なう各種欠点を解消すべく、被検査体を水浸
しない手段として差圧検出形ａとガス検出形ｂとに分類
できる非水浸法Ｂがあるが、その内、差圧検出形ａは被
検査体と基準体とを複数個のバルブを介して並列的に連
設し、両者を同時加圧して平衡させた後、所要のバルブ
を閉成して両者間の差圧発生の有無を、例えば、特開昭
５０−２２６８５号公報に示す「もれ検査装置」の構成
の一部に認められる圧力電気変換器や圧力増幅器などの
高感度の差圧センサーイの使用、更に併設せるエアー論
理回路口を必要とするのみならず、基準体自体をも要し
複雑且つ高価な装置となり汎用性に乏しく、他方、圧力
変化に伴なう水位変化を光電スイツチや目視観察して差
圧検出せるＵ字管ハの使用によれば、５水位の厳格な管
理が困難であり、大リーク時には管内液の吹出し現象を
招いたり、ガラス管との関係上着色水とする要があり、
更には、その操作性や保守性にも難点の認められるもの
であつた。

他方、真空となした検査室内へ被検査体を内蔵せしめ、
当該被検査体内へ不活性ガスを充填加圧し、ガス洩れの
有無を検知器を介して確認するガス検出形ｂによれば、
検知精度には優れるが大規模な検査装置を必要とし、当
該装置コストも高価なものとなり、汎用性に乏しいもの
であつた。加うるに、その他の先行技術として散見され
る特開昭４９−５４０８６号公報に示す「漏洩目視装置
」や特開昭４９−３２６８９号公報に示す「液封式漏洩
目視装置」は、いずれも透明耐圧製の容器又は圧力室内
に密閉封入せる液体内へ細管を下向に挿し込み気泡発生
の有無を目視観察する手段を採用しているため、前記せ
る目視観察に伴なう欠点を未だ排除し得ず、多数の機器
類の圧洩れ検査手段としての有用性に欠け、検出精度の
未だ不充分なものであつた。

本発明では前記諸点に鑑み、水浸法に伴なう欠点の解消
を企図するのみならず、被検査体の外に対比される基準
体、その密封加圧装置などを不要ならしめ、装置自体の
簡素化を図り、操作性、保守性を容易なものとなした特
異な構造の検出槽、並びに一連の検査装置を介して多量
の機器検査を効率よく迅速に検査可能としたものである
。

本発明の実施態様を添付図面に従つて説明するに、Ｔは
本発明の本体をなす被検査体Ｘの漏洩検査用検出槽であ
つて、強化ガラス、合成樹脂などの耐圧性ある透明性素
材にて砂時計の如き形態に一体成型又は連結形成せる下
部槽１、上部槽２、気泡通適用細管３および圧力平衡用
バイパス管４の各部よりなり、上部槽２の適宜な高位ま
で検出液５を封入している。下部槽１と上部槽２とは上
下に相対向して配設され、基台５には上方頭部を半球状
又は次第に小径とするテーパー状（円錐状）の下部槽１
が設置固着され、下方底部を半球状又は次第に小径とす
るテーパー状（円錐状）の上部槽２には蓋部材６が冠着
されて検出槽Ｔを密閉している。また当該両槽１，２間
の軸芯位置には透明な気泡通適用細管３が介設され、下
部槽１の下端方側壁ポート５と上部槽２液位下の底部方
側壁ポート５との間には圧力平衡用バイパス管４が固着
されている。下部槽１の下端中央部には前記細管３の軸
芯位置と対向せるノズル孔７が上向きに配設され、外部
の送気供給ラインＬｌ，Ｌ２に接続され、また上部槽２
の上端側壁部には被検査体側ラインＬ４に接続される出
口ポート８が設けられている。このとき、ノズル孔７を
介して形成される気泡８の大きさは、上昇気泡Ｃが細管
３内壁面を触接しながら通過し得る口径、即ち気泡径≧
細管内径としている。Ｚは下部槽１のノズル孔７より発
生する上昇気泡５の細管３内壁面の通過を光電検知する
検出装置であつて、細管３の両側検知部９、検知ライン
Ｌ５、電源増幅装置１０を介して漏洩表示装置１１を応
動せしめている。

第２図に示す如く細管３の両側検知部９の一方には、微
少孔を穿設せるスリツト板１２を介して白熱電球、発光
ダイオードの如き発光体１３が、他方には微少孔を穿設
せる板１４を介してＣ濱辻ル、フオトトランジスタなど
の光電変換素子である受光体１５が夫々内蔵配置されて
いる。このとき、スリツト板１２，１４の夫々の微少孔
の口径や発光体１３の発生光量は、受光体１５への細管
３内壁面を伝わつて消失せる光量、即ち廻り込む光量を
最少に抑え、 また水（検出液）と空気（気泡）の屈折
率の変化による細管３透過光量差を最も効率よく受光体
１５に伝え得るように受光体１５の特性に対応してその
値が設定される。電源増幅装置１０には発光体１３に発
光電力を供給し受光体１５からの信号を増幅せしめる周
知の回路要素が内蔵されている。漏洩表示装置１１は細
管３内壁面を気泡が上昇通過する際に検知ラインＬ５を
介して警報鳴動又は点灯表示し得る構成としている。次
に、前記せる検出槽Ｔへの回路構成を説明するに、一次
圧空気の供給ラインＬ１、二次圧空気の供給ラインＬ２
を経て下部槽１内のノズル孔７に連結され、上部槽２の
出口ポート８には被検査体側ラインＬ４を経て被検査装
置Ｙへと連設され、また二次圧空気の供給ラインＬ２よ
り分岐せるバイパスラインＬ３は、検出槽Ｔを介在する
ことなく被検査体側ラインＬ４に接続されている。

一次圧空気の供給ラインＬ，には、順次検査圧力以上の
圧力を有するエアー供給装置とのエアー源接続口１６、
エアー源の圧力が検査圧力以下に低下した場合に検査装
置自体を停止させる機能を有する圧力制御スイツチ１７
、エアー中のオイルシスト、水滴、粉塵等を除去し、ひ
いては検出液５の汚濁を防止せるエアーフイルタ一１８
、二次圧力安定度が精密な検査圧力設定用減圧弁１９、
検査圧力設定およびチエツク用の圧力計２０、減圧弁１
９を安定動作させ検査圧力の安定度を高めるに足る最少
値に設定させる機能の排気用絞り弁２１を連設して二次
圧空気の供給ラインＬ２に接続されている。該供給ライ
ンＬ２には検査時のみ検査装置にエアーを供給する主切
換弁２２、検出液５への給水用切換弁２３、逆止弁２４
の順序で連結されて下部槽１内へ導通せしめている。給
水用切換弁２３には検出槽Ｔの液位が一定量以下に低下
した場合に貯水タンク２５又は水道栓自体から給水管２
６を経て直接補給し得る給水装置を附設している。上部
槽２の出口ポート８に接続される被検査体側ラインＬ４
には、被検査体Ｘの大リーク発生時における検出液５の
沸騰と外部への吹出しを防止せるために設けた絞り弁２
７、予圧検出用切換弁２８、被検査体ｘへの予圧・検出
のエアーを供給する検査開始用切換弁２９を順次連設し
て被検査装置Ｙへ導通せしめている。

尚、出口ポート８と前記絞り弁２８との間には、ライン
Ｌ４より分岐せるラインに排気用切換弁３０が設けられ
ている。これは検出槽Ｔ内への給水時に当該切換弁３０
を開成せしめて上部槽２内の滞留空気を放出し、給水用
切換弁２３を切換操作して給水させる際に使用する。バ
イパスラインＬ３は出切換弁２２と給水用切換弁２３間
で分岐されて被検査体側ラインＬ４の予圧・検査用切換
弁２８との間に設けられ、被検査体Ｘへの予圧用エアー
を送気供給せるラインとしている。また、被検査装置Ｙ
は送気供給ラインＬ６上に順次エアー源接続口３１、フ
イルタ一３２、減圧弁３３、圧力計３４、ルプリケータ
３５、切換弁３６を介してシリンダー３７のロツド端５
とヘツド端５とに回路構成されており、ピストンロツド
３８端の押圧頭部３９にはシール部材４０が埋設され、
その中央部と側部を連通せる管路４１が穿設されて被検
査側ラインＬ４末端と連結している。

４２はシール部材４３を埋設せる検査用治具であつて、
上部筒部材４４と下部筒部材４５の嵌合部４６がろう付
されてなる被検査体Ｘを内蔵支持している。

４７は当該被検査体Ｘのクランプ完了を検出するマイク
ロスイツチである。

次に、本発明に係る検査、検出装置の作動工程を第１図
の全体概要図に示す如く構成し、且つ各エアー源接続口
１６，３１にエアー供給装置（図示せず）を接続せしめ
た状態で説明する。

先ず、検査準備指令により主切換弁２２を開成し減圧弁
１９にて適宜圧の検査圧力に設定する。

これにより、二次圧空気の供給ラインＬ２を経てノズル
孔７より多量の気泡群が発生上昇し検出槽Ｔ内を経て、
またバイパスラインＬ３を経て被検査体側ラインＬ４の
検査開始用切換弁２９までの間を検査設定圧力まで高め
て検査準備を完了する（第１工程）。それを被検査装置
Ｙの切換弁３６に伝えてピストンロツド３８端の押圧頭
部３９を下降動せしめ、被検査体Ｘをシール部材４０，
４２間でクランプする（第２工程）。クランプ完了をマ
イクロスイツチ４７で検知し検査開始用切換弁２９に伝
えて開成せしめて被検査体Ｘ内を検査圧力まで加圧する
（第３工程）。

加圧完了を予圧・検出用切換弁２８に伝えて回路切換操
作を行ない、供給エアーが検出槽Ｔ内を経て被検査体Ｘ
へ送気せしめる回路となす（第４工程）。斯る状態とし
たとき被検査体Ｘの嵌合部４６に洩れが生じておれば、
当該洩れ量に相当して検出槽Ｔ内の圧力低下を招き、ひ
いてはノズル孔７側との間の圧力均衡が破れ、当該ノズ
ル孔７より圧力低下分に相当する気泡８の発生するとこ
ろとなる。この気泡８は下部槽１を上昇して気泡通適用
細管３に至るが、その際当該細管３内壁面を上昇気泡が
当接状態で通過するに、下部槽１内には気泡８の容積分
に相当する負圧が発生し、気泡８の上昇通過を阻止する
ように働く。しかし、下部槽１と上部槽２との間に圧力
均衡用バイパス管４が固設され、その内、上部槽２液位
下の側壁ポート５より気泡８の容積分に相当する検出液
Ｑを下向きに補給、循環させるので、気泡８の細管３内
壁面の当接通過が円滑に行ない得、当該部所での上昇停
止を防止している。従つて、気泡８が斯る検知部９を通
過する際、気泡８の影響で光の屈折率が変化し、無気泡
時に受光体１５に到達していた発光体１３からの透過光
が減少し、その変化を電気量の変化に変換し増幅装置１
０で増幅した後、漏洩表示装置１１に伝達されて警報鳴
動せしめる。これにより、被検査体Ｘの漏洩の如何が検
知できる。また、被検査体Ｘに洩れのない場合には一定
の検査時間終了後に検査開始用切換弁２９を閉成し、同
時に予圧・検出用切換弁２８、切換弁３６を元位置に復
帰操作せしめる。すると、ピストンロツド３８も上昇動
して復帰せられる（第５工程）。斯る一連の検査工程を
介して被検査体Ｘの漏洩如何が自動的に検査されるので
ある。尚、本発明の検出槽Ｔを介在せしめた変形例とし
て、バイパスラインＬ３、給水用切換弁２３、予圧・検
出用切換弁２８を設けることなく回路構成して、前記と
略同様な工程で被検査体Ｘの漏洩検査を行なうことも可
能である。また、本発明では下部槽１のノズル孔７に外
部の送気供給（エアー）ラインＬｌ，Ｌ２を接続したが
、これとは逆に、上部槽２の出口ポート８に接続した被
検査体側のエアーラインＬ４側から真空吸引して、前記
と同様な漏洩検査に供することもできる。

本発明は前記の如く気泡通適用管体に検出液を入れ、当
該管体内を上昇通過する気泡を光電検知すべく構成した
被検査体の漏洩検査装置において、前記管体の上部に、
外部のエアーラインに接続される上方ポートを有する上
部槽を、また管体の下部に、外部のエアーラインに接続
されるノズル孔を有する下部槽を夫々連結固定し、当該
両槽間に設けた管体を、前記ノズル孔で発生した気泡が
当該管体内壁面に摺接して上昇通過する口径の気泡通適
用細管として構成し、前記下部槽のポートと上部槽のポ
ートとを圧力平衡用バイパス管で連結し、少なくとも上
部槽のポート位置の上まで前記検出液を封入構成せしめ
た特異な構造の漏洩検出槽としたので、水浸法に伴なう
各種欠点が解消でき、また被検査体Ｘの外に対比される
基準体、その密封加圧装置などが不要となり、装置自体
の簡素化ができ操作性、保守性にも優れ、また多量の機
器検査を効率よく迅速に行ない得る。

しかも、本発明では下部槽と上部槽との間に圧力平衡用
バイパス管を固設したので、当該バイパス管のない場合
には、発生した気泡通適用細管の内壁面を当接状態で通
過するに、下部槽内には気泡の容積分に相当する負圧が
発生し、気泡の上昇通過を阻止するように働くが、前記
の如くバイパス管を設けたことにより、上部槽液位下の
側壁ポートより気泡の容積分に相当する検出液を下向き
に補給循環させるので、上昇気泡の細管内壁面の当接通
過が円滑に行なわれ、当該部所での気泡の上昇停止を防
止する。特に、本発明では、気泡通適用細管の口径を、
ノズル孔で発生した気泡が管体内壁面に摺接して上昇通
過する口径として構成したので、単に管体内壁面を摺接
しないで通過する場合の気泡の検出手段に比して、発光
体の発生光量が細管内壁面を伝つて消失する光量損失を
最少に抑えるのみならず、検出液（水）と気泡（空気）
の屈折率の変化による細管透過光量差を効率よく受光体
側へ伝えるため、検出ミスをなくし、検査精度の飛曜的
な向上に寄与する等の諸効果を齋らす。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図は検査装置の
全体概要図、第２図は気泡通適用細管の両側に形成せる
検知部の平断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気泡通過用管体に検出液を入れ、当該管体内を上昇
   通過する気泡を光電検知すべく構成した被検査体の漏洩
   検査装置において、前記管体の上部に、外部のエアーラ
   インに接続される上方ポートを有する上部槽を、また管
   体の下部に、外部のエアーラインに接続されるノズル孔
   を有する下部槽を夫々連結固定し、当該両槽間に設けた
   管体を、前記ノズル孔で発生した気泡が当該管体内壁面
   に摺接して上昇通過する口径の気泡通過用細管として構
   成し、前記下部槽のポートと上部槽のポートとを圧力平
   衡用バイパス管で連結し、少なくとも上部槽のポート位
   置の上まで前記検出液を封入構成せしめたことを特徴と
   する被検査体の漏洩検出槽。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の被検査体の漏洩検査
   装置において、下部槽の上方頭部を半球状又は円錐状と
   し、当該下部槽の下方底部に基台を固着し、上部槽の下
   方底部を半球状又は円錐状とし、当該上部槽の上方頭部
   に蓋部材を固着し、当該上部槽の底部中心と下部槽の頭
   部中心とを気泡通過用細管で連通自在に構成したことを
   特徴とする被検査体の漏洩検出槽。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の被検査体
   の漏洩検査装置において、圧力平衡用バイパス管を、下
   部槽の下端方側壁ポートと上部槽の液位下の底部方側壁
   ポートとの間に連通自在に固着したことを特徴とする被
   検査体の漏洩検出槽。