JPS6170432A - 極微少リ−ク量の測定方法 - Google Patents
極微少リ−ク量の測定方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
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- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
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- G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
- G01M3/34—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by testing the possibility of maintaining the vacuum in containers, e.g. in can-testing machines
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は被試験体の極微少リーク量を定量的に測定する
方法に関する。
方法に関する。
イオン化可能ガス、例えばヘリウムのイオノンを検出し
て被試験体の極微少リークを検出する方法は、従来から
例″えば質量分析型ヘリウム・リーク・ディテクタとし
て実用化され、宇宙産業、原子力産業、電子機器産業等
において、真空装置のり・−り・テスト、電子部品、気
密部品、気密装置、高圧装置、真空管類、各種配管等の
極微少リークの検出に使用されている。
て被試験体の極微少リークを検出する方法は、従来から
例″えば質量分析型ヘリウム・リーク・ディテクタとし
て実用化され、宇宙産業、原子力産業、電子機器産業等
において、真空装置のり・−り・テスト、電子部品、気
密部品、気密装置、高圧装置、真空管類、各種配管等の
極微少リークの検出に使用されている。
即ち第３図に示すように、従来のヘリウム・リーク・デ
ィテクタ１０による極微少リーク量の測定方法において
は、隔離弁１６．１８を閉じ、隔離弁１７を開いて真空
ポンプ１４を回し、被試験体１９の内部を真空に排気す
る； そして、適当な真空度において、リークメータ１２の指
示値を読んで被試験体１９の固有リークｌｘとする。
ィテクタ１０による極微少リーク量の測定方法において
は、隔離弁１６．１８を閉じ、隔離弁１７を開いて真空
ポンプ１４を回し、被試験体１９の内部を真空に排気す
る； そして、適当な真空度において、リークメータ１２の指
示値を読んで被試験体１９の固有リークｌｘとする。
なお、従来のヘリウム・リーク・ディテクタにおいては
、真空度はほぼ１０ 〜１０ Ｔｏｒｒであり、検出さ
れるリーク量は、１０ 〜１０ 気圧・ＣＣ／ｓｅｃ
程度の範囲である。
、真空度はほぼ１０ 〜１０ Ｔｏｒｒであり、検出さ
れるリーク量は、１０ 〜１０ 気圧・ＣＣ／ｓｅｃ
程度の範囲である。
即ち、被試験体１９の固有リーク量は、被試験体１９の
漏れ部分から被試験体１９内に浸入した空気中に存在す
る微量のヘリウムが、分析管１３内においてイオン化さ
れ、このイオンの数が検出されて被試験体１９の固有リ
ーク量となるのであり、換言すれば、被試験体１９の固
有リーク量とはバックグラウシドとも云われ、被試験体
１９のブランクテストを意味し、後述するように、被試
験体１９をヘリウム雰囲気下で真空に排気して検出した
ヘリウム・イオン量の補正値となる。
漏れ部分から被試験体１９内に浸入した空気中に存在す
る微量のヘリウムが、分析管１３内においてイオン化さ
れ、このイオンの数が検出されて被試験体１９の固有リ
ーク量となるのであり、換言すれば、被試験体１９の固
有リーク量とはバックグラウシドとも云われ、被試験体
１９のブランクテストを意味し、後述するように、被試
験体１９をヘリウム雰囲気下で真空に排気して検出した
ヘリウム・イオン量の補正値となる。
次に、被試験体１９の外ｒｉ！２０にヘリウムを充填し
、再び真空ポンプ１４によって被試験体１９を真空に排
気し、同様にリークメータ１２の指示値Ｙを読む。
、再び真空ポンプ１４によって被試験体１９を真空に排
気し、同様にリークメータ１２の指示値Ｙを読む。
この指示値Ｙは、被試験体１９の見掛けのり一り量を示
しており、指示値Ｙ−Ｘが理論上では真のリーク量とな
る。
しており、指示値Ｙ−Ｘが理論上では真のリーク量とな
る。
しかしながら従来は、指示値ＸおよびＹを読む場合に、
真空度については全く考慮されておらず、例えば見掛け
のリーク量Ｙが固有リーク量Ｘよりも多い場合も、逆に
リーク量Ｙがリーク量Ｘよりも少ない場合も、ただ単に
値ＹとＸとを比較して被試験体のリーク量を、オーダー
的に、定性的に判断するにとどまっていた。
真空度については全く考慮されておらず、例えば見掛け
のリーク量Ｙが固有リーク量Ｘよりも多い場合も、逆に
リーク量Ｙがリーク量Ｘよりも少ない場合も、ただ単に
値ＹとＸとを比較して被試験体のリーク量を、オーダー
的に、定性的に判断するにとどまっていた。
即ち、極微少リーク量の定量的測定については、従来、
全く考慮されていなかった。
全く考慮されていなかった。
この理由は、従来は極微少リーク量の定量的測定の要求
度が少なかったこと、また指示値ＸとＹを同一真空度で
読取ることが困難であつここと、更に真空計１１の表示
板の目盛が不均一で、かつ高真空度程、目盛中が小さく
、目盛数も少ないために真空度が読み難いためであった
。
度が少なかったこと、また指示値ＸとＹを同一真空度で
読取ることが困難であつここと、更に真空計１１の表示
板の目盛が不均一で、かつ高真空度程、目盛中が小さく
、目盛数も少ないために真空度が読み難いためであった
。
ところが近年、例えば原子力分野等の機器について、高
いシール性が要求されるようになり、これに伴い極微少
なリーク量についても、定量的な測定方法が要求される
ようになった。
いシール性が要求されるようになり、これに伴い極微少
なリーク量についても、定量的な測定方法が要求される
ようになった。
本発明の目的は、上記従来の欠点を解消し、近年におけ
る要望に対応して、極微少リーク量の定量的な測定方法
を提供することにある。
る要望に対応して、極微少リーク量の定量的な測定方法
を提供することにある。
上記目的を達成する本発明は、被試験体の内部を真空に
排気し、該被試験体の周囲から該被試験体の内部に浸入
したイオン化可能なガスをイオン化し、該ガスイオンの
数を検出して前記被試験体のリーク量を測定する極微少
リーク量の測定方法において、被試験体の内部を真空に
排気し、該被試験体の固有リーク量を測定したときの真
空度をデジタルで表示すると共に、これに連動して固有
リーク量をデジタル表示し、該被試験体を大気圧に戻し
た後に該被試験体をイオン化可能ガスの雰囲気下に再び
真空に排気し、前記固有リーク量を測定したときと同一
の、予めセットされた真空度に達したときの該被試験体
の見掛はリーク量をデジタル表示し、該見掛はリーク量
と前記固有リーク量とから前記被試験体のリーク量を求
めることを特徴とするものである。
排気し、該被試験体の周囲から該被試験体の内部に浸入
したイオン化可能なガスをイオン化し、該ガスイオンの
数を検出して前記被試験体のリーク量を測定する極微少
リーク量の測定方法において、被試験体の内部を真空に
排気し、該被試験体の固有リーク量を測定したときの真
空度をデジタルで表示すると共に、これに連動して固有
リーク量をデジタル表示し、該被試験体を大気圧に戻し
た後に該被試験体をイオン化可能ガスの雰囲気下に再び
真空に排気し、前記固有リーク量を測定したときと同一
の、予めセットされた真空度に達したときの該被試験体
の見掛はリーク量をデジタル表示し、該見掛はリーク量
と前記固有リーク量とから前記被試験体のリーク量を求
めることを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例にもとすき、イオン化可
能ガスとしてヘリウムを用いる場合を例にとり説明する
。
能ガスとしてヘリウムを用いる場合を例にとり説明する
。
第１図は本発明に使用される測定装置の概要を示し、従
来のヘリウム・ディテクタ１０に自動測定装置１が組み
込まれている。
来のヘリウム・ディテクタ１０に自動測定装置１が組み
込まれている。
まず、隔離弁１６．１８を閉じ、隔離弁１７を開き、真
空ポンプ１４を作動させながら被試験体１９内を真空に
排気する。
空ポンプ１４を作動させながら被試験体１９内を真空に
排気する。
真空計１１は従来と同様にアナログ型であり、この真空
計を見ながら任意の真空度に達したときに、自動測定装
置１に設けられた押しボタン式スイッチ２を押す。
計を見ながら任意の真空度に達したときに、自動測定装
置１に設けられた押しボタン式スイッチ２を押す。
すると、そのときの真空計１１とリークメータ１２の具
体的な指示値、即ち真空度と被試験体１９の固有リーク
量が連動して表示部３にそれぞれデジタル表示される。
体的な指示値、即ち真空度と被試験体１９の固有リーク
量が連動して表示部３にそれぞれデジタル表示される。
即ち、スイッチ２を押したときに、真空計１１およびリ
ークメータ１２のアナログ・真空度出力信号およびアナ
ログ・ヘリウム・リーク信号が、信号変換部４において
デジタル信号にそれぞれ変換される。
ークメータ１２のアナログ・真空度出力信号およびアナ
ログ・ヘリウム・リーク信号が、信号変換部４において
デジタル信号にそれぞれ変換される。
そして制御部５には、コンピュータが内蔵されており、
被試験体１９の固有リーク量の測定において、任意の真
空度においてスイッチ２が押され、この時の真空度が記
憶されると同時に、この真空度およびリーク量が表示部
３に表示される。
被試験体１９の固有リーク量の測定において、任意の真
空度においてスイッチ２が押され、この時の真空度が記
憶されると同時に、この真空度およびリーク量が表示部
３に表示される。
いま、デジタル変換された真空度をＶａ、リークメータ
１２の指示値、即ち被試験体１９の固有リーク量をＤｖ
ａとする。
１２の指示値、即ち被試験体１９の固有リーク量をＤｖ
ａとする。
次に隔離弁１８を開放するか、または真空ポンプ１４を
停止させて、被試験体１９内を一旦、大気圧に戻す。
停止させて、被試験体１９内を一旦、大気圧に戻す。
そして隔離弁１８を閉じ、被試験体１９の周囲、１
即ち外覆２０内にヘリウムガスを充填する。
即ち外覆２０内にヘリウムガスを充填する。
真空ポンプ１４を駆動させて、被試験体１９内をヘリウ
ム雰囲気下に再び真空に排気する。
ム雰囲気下に再び真空に排気する。
被試験体１９内が真空に排気されるにつれて、被試験体
１９の漏れ部分から被試験体１９内にヘリウムが浸入し
、分析管１３においてイオン化され、検出されたヘリウ
ム・イオンの数がリークメータ１２にアナログ表示され
る。
１９の漏れ部分から被試験体１９内にヘリウムが浸入し
、分析管１３においてイオン化され、検出されたヘリウ
ム・イオンの数がリークメータ１２にアナログ表示され
る。
そして真空度が前記のＶａに達したときに、自動的にリ
ークメータ１２の指示値Ｄｌｌａ、即ち被試験体１９の
見掛けのリーク量が、同様に表示部３にデジタル表示さ
れる。
ークメータ１２の指示値Ｄｌｌａ、即ち被試験体１９の
見掛けのリーク量が、同様に表示部３にデジタル表示さ
れる。
即ち、制御部５によって、被試験体１９の見掛はリーク
量測定の際の真空度が、被試験体１９の固有リーク量測
定の際の予め記憶された真空度に達した時に、被試験体
１９の見掛はリーク量が自動的にデジタル表示され、先
に表示された被試験体１９の固有リーク量のデジタル表
示が更新される。
量測定の際の真空度が、被試験体１９の固有リーク量測
定の際の予め記憶された真空度に達した時に、被試験体
１９の見掛はリーク量が自動的にデジタル表示され、先
に表示された被試験体１９の固有リーク量のデジタル表
示が更新される。
従って、被試験体１９のリーク量は、Ｄｌａ −Ｄｖａ
で定量的に求められる。
で定量的に求められる。
本発明におけるイオン化可能なガスとしては好ましくは
ヘリウムであり、これ以外にハロゲン、たとえば塩素ガ
スを用いることもできる。
ヘリウムであり、これ以外にハロゲン、たとえば塩素ガ
スを用いることもできる。
なお、リークメータ１２におけるリーク量は、従来にお
けると同様に、隔離弁１６に標準リーク１５を接続し、
真空ポンプ１４を駆動して規定のリークに対するリーク
量〜り１２の変動で知ることができる。
けると同様に、隔離弁１６に標準リーク１５を接続し、
真空ポンプ１４を駆動して規定のリークに対するリーク
量〜り１２の変動で知ることができる。
また、真空計１１およびリークメータ１２からのアナロ
グ信号を、記録計６において記録することもできる。
グ信号を、記録計６において記録することもできる。
更に、表示部３にプリンターを取り付けてデジタル表示
された値をプリント・アウトすることも可能である。
された値をプリント・アウトすることも可能である。
以上述べたように本発明によれば、被試験体の固有リー
ク量を測定したときの真空度とリーク量が連動してデジ
タル表示されると共に、この固有リーク量が測定された
ときと同一の真空度において、被試験体の見掛けのリー
ク量が測定され、デジタル表示される。
ク量を測定したときの真空度とリーク量が連動してデジ
タル表示されると共に、この固有リーク量が測定された
ときと同一の真空度において、被試験体の見掛けのリー
ク量が測定され、デジタル表示される。
従って、同一の真空度において固有リーク量と見掛はリ
ーク量が測定され、これらの値がデジタル表示されるの
で、両者を読み取ることによって被試験体の漏れ量を定
量的に知ることができる。
ーク量が測定され、これらの値がデジタル表示されるの
で、両者を読み取ることによって被試験体の漏れ量を定
量的に知ることができる。
即ち、第２図に示すように、被試験体の真空度とヘリウ
ム濃度との関係について検討すると、被試験体の固有リ
ーク量測定時においては、曲線７で表され、真空ポンプ
の駆動時間が延長するにつれて、ヘリウム濃度は減少す
る。
ム濃度との関係について検討すると、被試験体の固有リ
ーク量測定時においては、曲線７で表され、真空ポンプ
の駆動時間が延長するにつれて、ヘリウム濃度は減少す
る。
一方、被試験体の見掛はリーク量の測定の際には、ヘリ
ウム濃度−真空度曲線は曲線８に従って変化する。
ウム濃度−真空度曲線は曲線８に従って変化する。
そして、本発明においては被試験体のリーク量は、例え
ばＤｌｌａ −Ｄｖａｓ Ｄｊ！ｂ −Ｄｖｂ、Ｄｊ２
ｃｍＤｖｃ等で表され、それぞれ定量的にリーク量が測
定される。
ばＤｌｌａ −Ｄｖａｓ Ｄｊ！ｂ −Ｄｖｂ、Ｄｊ２
ｃｍＤｖｃ等で表され、それぞれ定量的にリーク量が測
定される。
従来は、前記したような理由で、被試験体の固有リーク
量測定時の真空度が、見掛はリーク量ヨ１１定時の真空
度と同一ではなく、この結果として、Ｄ ｇｂ Ｄｖ
ａｓ Ｄ Ａｃ −Ｄｖａ （以上、負の値）やＤｌａ
−ＤｖｂＳＤｆｆｉｂ −Ｄｖｃ （以上、リーク量が
大）を測定することになり、定量的な極微少リーク量の
測定は行われていなかった。
量測定時の真空度が、見掛はリーク量ヨ１１定時の真空
度と同一ではなく、この結果として、Ｄ ｇｂ Ｄｖ
ａｓ Ｄ Ａｃ −Ｄｖａ （以上、負の値）やＤｌａ
−ＤｖｂＳＤｆｆｉｂ −Ｄｖｃ （以上、リーク量が
大）を測定することになり、定量的な極微少リーク量の
測定は行われていなかった。
第１図は本発明に用いる測定装置の概要を示す説明図、
第２図は真空度とヘリウム濃度との関係を示す図、第３
図は従来のヘリウム・リーク測定装置の概要を示す説明
図である。 ３−表示部、４−・信号変換部、５・−制御部、１１・
−真空計、１２− リークメータ、１３−分析管、１４
・−真空ポンプ、１９・・・被試験体。
第２図は真空度とヘリウム濃度との関係を示す図、第３
図は従来のヘリウム・リーク測定装置の概要を示す説明
図である。 ３−表示部、４−・信号変換部、５・−制御部、１１・
−真空計、１２− リークメータ、１３−分析管、１４
・−真空ポンプ、１９・・・被試験体。
Claims (1)
- 被試験体の内部を真空に排気し、該被試験体の周囲から
該被試験体の内部に浸入したイオン化可能なガスをイオ
ン化し、該ガスイオンの数を検出して前記被試験体のリ
ーク量を測定する極微少リーク量の測定方法において、
被試験体の内部を真空に排気し、該被試験体の固有リー
ク量を測定したときの真空度をデジタルで表示すると共
に、これに連動して固有リーク量をデジタル表示し、該
被試験体を大気圧に戻した後に該被試験体をイオン化可
能ガスの雰囲気下に再び真空に排気し、前記固有リーク
量を測定したときと同一の、予めセットされた真空度に
達したときの該被試験体の見掛けリーク量をデジタル表
示し、該見掛けリーク量と前記固有リーク量とから前記
被試験体のリーク量を求めることを特徴とする極微少リ
ーク量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19149484A JPS6170432A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 極微少リ−ク量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19149484A JPS6170432A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 極微少リ−ク量の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170432A true JPS6170432A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16275574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19149484A Pending JPS6170432A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 極微少リ−ク量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170432A (ja) |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19149484A patent/JPS6170432A/ja active Pending
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