專利名稱：泄漏測試器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測氣密性的物品，例如檢測內(nèi)窺鏡的泄漏的泄漏測試器。
背景技術(shù)：
例如，由于內(nèi)窺鏡是再使用的醫(yī)療設(shè)備，因而洗滌和消毒不可欠缺。此時，在內(nèi)窺鏡中有針孔或連接部松動的情況下，擔(dān)心水或消毒液等液體浸入內(nèi)窺鏡內(nèi)部，成為光纖或CCD等電氣系統(tǒng)的故障的原因。因此，為了將這種情況防患于未然，內(nèi)窺鏡有必要進(jìn)行泄漏測試。
作為針對內(nèi)窺鏡這樣的氣密性的被測量物的泄漏測試方法，一般采用把被測量物浸入水中，并向內(nèi)部注入加壓空氣，由此確認(rèn)所產(chǎn)生的氣泡的方法。然而在該方法中，由于由人進(jìn)行觀察判斷，因而泄漏測試不能自動化，不斷地需要人手。
因此，為了自動檢測被測量物的泄漏，一般采用對被測量物的內(nèi)部加壓來密封，檢測內(nèi)部的壓力變化來判斷有無泄漏的方法。而且，作為高精度自動測量的方法，在日本特開平4-221733號公報和日本專利第3186438號公報中，揭示了使用差壓傳感器檢測被測量物內(nèi)的氣體壓力和從加壓氣體源所供給的加壓氣體的壓力的壓力差來判定有無泄漏的技術(shù)。并且，作為更簡便的泄漏測試方法，在日本特開平5-220110號公報中揭示了使用表壓傳感器檢測內(nèi)窺鏡的內(nèi)部壓力的方法。
然而，上述專利文獻(xiàn)1和2所揭示的使用差壓傳感器的方式存在以下課題，即除了傳感器高價以外，還需要復(fù)雜的配管結(jié)構(gòu)，并且也需要復(fù)雜的校正處理，總之，系統(tǒng)變得復(fù)雜。
并且，上述專利文獻(xiàn)3所揭示的使用表壓傳感器的方法具有以下問題，即需要具有大于等于加壓后的壓力的全刻度的壓力傳感器，在由泄漏引起的壓力變化微小的情況下，為了確保精度，需要長時間的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，本發(fā)明的目的是提供一種廉價且小型的、能自動且高精度地進(jìn)行被測量物的泄漏判定的泄漏測試器。
本發(fā)明的泄漏測試器具有加壓單元，其通過導(dǎo)入氣體來對被測量物內(nèi)進(jìn)行加壓；壓力檢測單元，其測量上述被測量物內(nèi)的壓力；容積估計單元，其使用上述加壓單元向上述被測量物內(nèi)供給規(guī)定時間或規(guī)定量的氣體后停止加壓，根據(jù)在該加壓停止時所檢測出的壓力估計上述被測量物的容積；以及泄漏判定單元，其在由上述容積估計單元估計了上述被測量物的容積后，使用上述壓力檢測單元檢測經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的時間后的上述被測量物內(nèi)的壓力，根據(jù)上述被測量物的容積和經(jīng)過上述預(yù)先設(shè)定的時間后的上述被測量物內(nèi)的壓力，判定上述被測量物的泄漏狀態(tài)。


圖1是示出泄漏測試器的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是對通過整體的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。
圖3是內(nèi)窺鏡加壓時的壓力傳感器輸出的遷移圖。
圖4是對在可忽略泄漏測試器側(cè)的泄漏的情況下的容積測量時的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。
圖5是容積測量時的壓力傳感器輸出的遷移圖。
圖6是對在不能忽略泄漏測試器側(cè)的泄漏的情況下的容積測量時的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。
圖7是氣泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖8是無泄漏內(nèi)窺鏡的與加壓時間的不同相應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)變的說明圖。
圖9是一般的表壓傳感器的輸入輸出特性的說明圖。
圖10是信號放大電路的概念圖。
圖11是將信號放大的區(qū)域內(nèi)的信號放大方法的說明圖。
圖12是示出圖10中的V1和R1及R2的決定方法的圖。
圖13是判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。
圖14是與圖13不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。
圖15是與圖13和圖14不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。
圖16是與圖13、圖14和圖15不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。
圖17是與圖13、圖14、圖15和圖16不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。
圖18是內(nèi)窺鏡用泄漏測試器的外觀圖。
圖19是圖18的整體方框圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
圖1～圖18示出本發(fā)明的一個實施方式。圖1是示出泄漏測試器的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是對通過整體的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。圖3是內(nèi)窺鏡加壓時的壓力傳感器輸出的遷移圖。圖4是對在可忽略泄漏測試器側(cè)的泄漏的情況下的容積測量時的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。圖5是容積測量時的壓力傳感器輸出的遷移圖。圖6是對在不能忽略泄漏測試器側(cè)的泄漏的情況下的容積測量時的氣泵和開閉閥的動作進(jìn)行說明的時序圖。圖7是氣泵的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8是無泄漏內(nèi)窺鏡的與加壓時間的不同相應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)移的說明圖。圖9是一般的表壓傳感器的輸入輸出特性的說明圖。圖10是信號放大電路的概念圖。圖11是將信號放大的區(qū)域內(nèi)的信號放大方法的說明圖。圖12是示出圖10中的V1和R1及R2的決定方法的圖。圖13是判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。圖14是與圖13不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。圖15是與圖13和圖14不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。圖16是與圖13、圖14和圖15不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。圖17是與圖13、圖14、圖15和圖16不同的判定有無泄漏的區(qū)域的一例的說明圖。圖18是內(nèi)窺鏡用泄漏測試器的外觀圖。圖19是圖18的整體方框圖。
首先，參照圖1對泄漏測試器整體的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖1中，符號1表示泄漏測試器，該泄漏測試器1主要結(jié)構(gòu)為具有氣泵11，配管12、13，開閉閥14、15，泄放閥16，表壓傳感器17，以及控制部20。
氣泵11例如是隔膜型氣泵，作為加壓單元，經(jīng)配管12與開閉閥15連接。并且，配管13與該開閉閥15連接。
配管12上連接著一側(cè)向大氣開放的開閉閥14和泄放閥16。并且，配管13上連接著作為被測量物的內(nèi)窺鏡2，并且，連接有作為測量該內(nèi)窺鏡2內(nèi)的壓力的壓力檢測單元的表壓傳感器17。
在這種結(jié)構(gòu)中，控制部20具有作為容積估計單元和泄漏判定單元的功能，根據(jù)圖2所示的時序圖控制氣泵11以及開閉閥14、15。
以下，按照圖2的時序圖對動作進(jìn)行說明。
當(dāng)泄漏判定的測量動作開始時，首先，開始對作為被測量物的內(nèi)窺鏡2內(nèi)部進(jìn)行加壓的工序。在該加壓工序中，控制部20打開開閉閥15，關(guān)閉開閉閥14，驅(qū)動氣泵11。加壓壓力上升到由泄放閥16所決定的規(guī)定壓力。并且，當(dāng)把內(nèi)窺鏡2的內(nèi)部加壓到由該泄放閥16所決定的壓力時，控制部20關(guān)閉開閉閥15，轉(zhuǎn)移到平衡工序。
平衡工序是以贏得直至內(nèi)窺鏡2的內(nèi)部和配管13內(nèi)的壓力分布達(dá)到均勻為止的時間為目的的工序。在該平衡工序中，氣泵11和開閉閥14的動作狀態(tài)可以是任意的，然而優(yōu)選使氣泵11處于停止?fàn)顟B(tài)。并且，在平衡工序結(jié)束后，轉(zhuǎn)移到測量工序。另外，在從平衡工序向測量工序的轉(zhuǎn)移時，開閉閥的狀態(tài)沒有變化。
在測量工序中，控制部20監(jiān)視表壓傳感器17的輸出值。后面對該監(jiān)視的詳情進(jìn)行描述。在測量工序結(jié)束后，轉(zhuǎn)移到抽出內(nèi)窺鏡2內(nèi)部空氣的排氣工序。
在排氣工序中，控制部20打開開閉閥14、15，使氣泵11處于停止?fàn)顟B(tài)，把內(nèi)窺鏡2’的內(nèi)部的加壓空氣排出到大氣中。隨著該排氣工序結(jié)束，測量動作結(jié)束。
另外，對于該排氣工序，在配管13和內(nèi)窺鏡2的連接中沒有逆止閥機構(gòu)等，并且當(dāng)拆開連接時，內(nèi)窺鏡2的內(nèi)部和泄漏測試器1的管路13內(nèi)部就向大氣開放的情況下，也可以利用拆開該部分的連接來取代排氣工序。在該情況下，可從圖1的結(jié)構(gòu)中除去排氣用的開閉閥14。在該情況下，在非測量動作時(包含待機時和電源斷開時)，讓開閉閥15開著。
下面，對通常在上述加壓工序中所執(zhí)行的內(nèi)窺鏡2內(nèi)部的容積測量進(jìn)行說明。
不限于內(nèi)窺鏡，在從密閉容器有規(guī)定量(單位ml/min)的泄漏的情況下，容器內(nèi)的壓力變化(每規(guī)定時間內(nèi))根據(jù)容器容積而不同。如果容積小，則每規(guī)定時間內(nèi)的壓力下降就大。由于本申請的一個目的是防止內(nèi)窺鏡故障，因而通過檢測規(guī)定尺寸的孔，即檢測規(guī)定量以上的泄漏，可實現(xiàn)更高精度的泄漏測試器。
這里，如果被測量物是單純的容器，則能利用壓力上升方式來估計容積，然而內(nèi)窺鏡是細(xì)長且內(nèi)部配設(shè)有各種部件的復(fù)雜裝置。并且，構(gòu)成為用于對內(nèi)窺鏡的內(nèi)部進(jìn)行加壓的連接口位于內(nèi)窺鏡末端。因此，圖1所示的泄漏測試器1的結(jié)構(gòu)具有細(xì)長而且使壓力傳感器和加壓泵等與對空氣具有阻力的管路的末端連接的形式。
因此，在采用圖1的結(jié)構(gòu)連接內(nèi)窺鏡2的情況下，例如如圖3所示，表壓傳感器17的輸出為非線性。該內(nèi)窺鏡2特有的現(xiàn)象使得根據(jù)使用表壓傳感器17觀察到的壓力上升方式來估計容積變得復(fù)雜。因此，不在加壓開始的過渡狀態(tài)下，而是暫時停止加壓，在內(nèi)窺鏡2內(nèi)和包含表壓傳感器17的管路13內(nèi)的壓力變得大致均勻后，使用表壓傳感器17來測量壓力，從而估計以內(nèi)窺鏡2為首的被測量物的容積。
首先，在可忽視從配管12、氣泵11、泄放閥16以及開閉閥14的泄漏的情況下，控制部20實施圖4所示的動作。即，在加壓開始后，加壓TA時間，之后使氣泵11停止TB時間。此時的表壓傳感器17的輸出如圖5所示遷移。把在時間TB期間壓力大致成為一定時的值作為內(nèi)窺鏡2的容積數(shù)據(jù)來存儲，在經(jīng)過TB時間后，再次驅(qū)動氣泵11，重新開始加壓。
反之，在不能忽視從配管12、氣泵11、泄放閥16以及開閉閥14的泄漏的情況下，控制部20通過關(guān)閉開閉閥15來實現(xiàn)測量。在該情況下，控制部20實施圖6所示的動作。即，在加壓TA時間后，使開閉閥15關(guān)閉TB時間。在該TB時間中，氣泵11和開閉閥14的動作狀況可以是任意的。然后，在經(jīng)過TB時間后，打開開閉閥15，重新開始加壓。
這里，對上述TA和TB時間進(jìn)行說明。
TA時間只要是滿足使進(jìn)入內(nèi)窺鏡2內(nèi)的空氣量為一定量的條件的時間即可，可以是任意時間。最簡單的是設(shè)定為規(guī)定時間。然而，若考慮到氣泵11和系統(tǒng)特性，即氣泵11的電動機劣化、電源電壓的變動等，則可以采用使泵頭轉(zhuǎn)數(shù)為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)的情況。
這里，在氣泵11是隔膜型的情況下，根據(jù)隔膜泵頭的活塞往復(fù)了多少次來決定由泵所吸入的大氣量，即從泵送出的空氣量。因此，對驅(qū)動泵頭的電動機的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行計數(shù)，一旦旋轉(zhuǎn)了規(guī)定量，就停止加壓。例如，如圖7所示，氣泵11構(gòu)成為把脈沖發(fā)生器33安裝在驅(qū)動泵頭31的電動機32上。并且，控制部20在加壓開始后對脈沖發(fā)生器33的輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)該計數(shù)值達(dá)到規(guī)定值時，使氣泵11停止。
并且，TB時間可以是規(guī)定時間。根據(jù)內(nèi)窺鏡2的種類、即大小和長度而改變時間，然而通過實驗判明，即使是容積大的內(nèi)窺鏡2，如果使其停止1.5～2秒左右，則也能使壓力穩(wěn)定到不對測量結(jié)果產(chǎn)生影響的程度。在該時間期間，控制部20讀入表壓傳感器17的輸出，將其作為成為被測量物的內(nèi)窺鏡2的容積數(shù)據(jù)來存儲。
下面，對加壓工序中的加壓時間進(jìn)行說明。如上所述，由于內(nèi)窺鏡2細(xì)長且在內(nèi)部有空氣阻力，因而若在從表壓傳感器17觀察達(dá)到了泄放閥16的壓力后立即停止加壓，則即使是無泄漏的內(nèi)窺鏡2，也會為了使內(nèi)部壓力達(dá)到一定值而發(fā)生壓力下降。這樣，由于不能判斷測量中的壓力下降是由泄漏引起的壓力下降，還是由加壓不充分引起的壓力下降，因而該現(xiàn)象是必須避免的現(xiàn)象。
更容易判明的是圖8的無泄漏的內(nèi)窺鏡的與加壓時間的不同相應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)變的說明圖，若加壓到B點而不是在A點停止，若加壓到C點而不是在B點停止，則由于對內(nèi)窺鏡2內(nèi)部的各角落都進(jìn)行了均勻加壓，因而難以發(fā)生以上述現(xiàn)象為原因的壓力下降。
通過實驗判明，盡管也依賴于氣泵11的能力，然而在使用鎖定壓力為1kg/cm2、0.4kg/cm2的壓力時的送氣量是1.4L/min的DC電動機驅(qū)動隔膜泵時，在0.2～0.5kg/cm2的設(shè)定壓力的情況下，在40秒～90秒內(nèi)達(dá)到對泄漏測量大致沒有影響的程度。
下面，對監(jiān)視電路進(jìn)行描述。
在采用表壓方式的情況下，由壓力下降引起的傳感器輸出變化減小。因此，不能忽略傳感電路的電源電壓變動、傳感器的偏置誤差或溫度特性等的影響。一般在壓電式壓力傳感器的情況下，具有圖9所示的特性，但即使有時該特性曲線上下左右移動，大多數(shù)情況下其傾斜本身也是穩(wěn)定(一般為±1％左右)的。因此，如果把平衡工序中的任意時間或測量開始時的表壓輸出值作為初始值，僅根據(jù)從該初始值起的單位時間的變化量來判定壓力下降值，則由于傾斜穩(wěn)定，因而可忽略上下方向的偏置的影響。
并且，在控制部20中，一般具有使用AD轉(zhuǎn)換器對傳感器輸出進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)，然而通過把傳感器的電源輸入到該AD轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓Vref，即使由于電壓變動而使傳感器輸出變動，AD轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓也同時變化，因而所獲得的數(shù)字值穩(wěn)定，因此可忽略電壓變動。
另外，一般方法是利用AD轉(zhuǎn)換器，把表壓傳感器17的輸出直接輸入到該AD轉(zhuǎn)換器來檢測壓力值。然而，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換器的分辨率低時，有時由于數(shù)字轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換誤差而使針對微小的壓力變化的檢測精度降低。因此，可以使用高分辨率的轉(zhuǎn)換器(大于等于12位)，或者可以在圖10所示的電路結(jié)構(gòu)中使用8～10位的低分辨率的AD轉(zhuǎn)換器。
這里，使用圖10對表壓傳感器17的信號放大電路進(jìn)行簡單說明。如上所述，表壓傳感器17的電源Vcc被輸入到AD轉(zhuǎn)換器42的基準(zhǔn)電壓Vref，連接成可忽略電源變動部分。并且構(gòu)成為，使用以O(shè)P放大器41為中心的放大電路對表壓傳感器17的輸出(電壓輸出類型)進(jìn)行模擬信號處理，并把其輸出輸入到AD轉(zhuǎn)換器42。
以O(shè)P放大器41為中心的放大電路具有非常簡單的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行由下式表示的信號轉(zhuǎn)換。
Vout＝(R2·(Vin-V1))/R1式中，Vin是表壓傳感器17的輸出，Vout是放大電路的輸出，V1是可由微調(diào)器調(diào)整和固定的基準(zhǔn)電壓，各自的單位是伏特(V)。
從上式可知，當(dāng)電壓為β倍時，Vin和V1均為β倍，因而Vout也為變動前的β倍。這樣，得到可忽略電源電壓變動，包含V1在內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
圖11是在圖10的電路中進(jìn)行的動作的概念圖。即，內(nèi)窺鏡2內(nèi)通過普通加壓被加壓到泄放閥16的壓力，在開閉閥15關(guān)閉后，如果有泄漏，則由此開始壓力下降。如果把該壓力下降部分放大而輸入到AD轉(zhuǎn)換器，則能吸收上述數(shù)字轉(zhuǎn)換時的誤差。因此，如圖11所示，使用AD轉(zhuǎn)換器的全刻度來僅轉(zhuǎn)換要測量的壓力區(qū)域。
另外，雖然是另行決定用于判定有無泄漏的基準(zhǔn)值，然而可以針對該基準(zhǔn)泄漏時的壓力下降部分，把上下方向上邊緣也考慮進(jìn)去的區(qū)域(左圖中的粗線區(qū)域)放大而輸入到AD轉(zhuǎn)換器。
為了更容易判明，使用圖12對圖10中的V1和R1、R2的決定方法進(jìn)行描述。
首先，考慮以下例子在加壓壓力例如為0.4kg/cm2的情況下，觀察壓力下降和邊緣，把圖12中的β值設(shè)定為0.3kg/cm2，并且，根據(jù)加壓誤差和邊緣，把該圖的γ值設(shè)定為0.45kg/cm2。在該情況下，由于立即可知α值(α＝γ-β)，因而算出α的傳感器輸出變動值α’。然后，算出R1和R2，使得(α’·R2)/R1＝Vcc(AD轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)電壓)。
然后，對于V1，由于不使用微調(diào)器，β＝0.3kg/cm2，因而可以對傳感器輸出(V)進(jìn)行反轉(zhuǎn)運算，只要與其值相符即可。并且，可以一邊使用微調(diào)器進(jìn)行電壓測量，一邊使用其值，也可以采用一邊向傳感器實際施加0.3kg/cm2的壓力，一邊調(diào)整微調(diào)器，以使V1＝Vin的方法。
在該例的情況下，在使用0.5kg/cm2的全刻度的表壓傳感器時，由于對與全刻度的30％相當(dāng)?shù)膮^(qū)域進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換器的全刻度轉(zhuǎn)換，因而可獲得與使用具有將所用的AD轉(zhuǎn)換器加上約3.3位而得到的分辨率的AD轉(zhuǎn)換器相同的效果。
由于帶放大器的表壓傳感器的輸出不是0～Vcc，而大多設(shè)置上下偏置(大體為0.5V)，因而在該例的情況下，具有進(jìn)一步提高分辨率的效果。在該情況下，大致來說，可把8位AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于12位。
下面，對有無泄漏的判定方法進(jìn)行描述。
由于泄漏量依賴于孔的大小，因而可以把規(guī)定的泄漏量作為判定基準(zhǔn)。當(dāng)泄漏(ml/min)一定時，壓力變化簡單地與1/V(V∶容積)成比例。并且，關(guān)于上述容積測量的數(shù)據(jù)，當(dāng)把壓力上升值作為容積數(shù)據(jù)時，其與1/V(V∶容積)成比例。因此，容積測量數(shù)據(jù)和由泄漏引起的壓力下降數(shù)據(jù)的關(guān)系為成比例關(guān)系。
盡管這些是在忽略了由加壓引起的溫度上升等的情況下的、根據(jù)簡單計算所得到的關(guān)系，然而已得知，即使是實際內(nèi)窺鏡，也能獲得圖13那樣的特性。因此，如圖13所示，在表示該特性的線上面的區(qū)域的情況下，判定為有泄漏，在線下面的區(qū)域的情況下，判定為無泄漏。
并且，作為內(nèi)窺鏡特有的情況，在測量了無泄漏的內(nèi)窺鏡時判明，相對于容積數(shù)據(jù)的、在規(guī)定時間內(nèi)的壓力下降值分布在圖14的無泄漏區(qū)域部分。
因此，為了進(jìn)一步提高檢測精度，而且在容積數(shù)據(jù)小的(即容積大的)內(nèi)窺鏡中不會誤檢測，可以把圖14的實線作為判定基準(zhǔn)。對圖13和圖14的設(shè)定例進(jìn)行描述，可以以1～10ml/min為基準(zhǔn)泄漏量，把容積400～800ml的情況作為圖14中的Vol點。此時，加壓壓力為0.2～0.5kg/cm2的范圍。
在把有無泄漏的判定基準(zhǔn)設(shè)定為例如10ml等的情況下，如圖15所示，當(dāng)然也可以把規(guī)定的壓力下降作為判斷基準(zhǔn)。
并且，也可以如圖16中所示，不僅設(shè)置泄漏的有無區(qū)域，而且還設(shè)置不確定區(qū)域作為難以判定的區(qū)域。在該圖16的情況下，例如把有泄漏區(qū)域/不確定區(qū)域的判定基準(zhǔn)設(shè)定為4ml/min，并把不確定區(qū)域/無泄漏區(qū)域的判定基準(zhǔn)設(shè)定為2ml/min。
并且，在要在圖14那樣的判定控制圖中設(shè)定不確定區(qū)域的情況下，可以例如如圖17所示設(shè)定不確定區(qū)域。即，只要把不確定區(qū)域設(shè)定在容積數(shù)據(jù)比較大的情況下的無泄漏區(qū)域的上部和有泄漏區(qū)域之間。
這里，在判定結(jié)果為不確定區(qū)域的情況下，可以讓用戶進(jìn)行采用以往那樣的通過目視的水淹沒氣泡方式的泄漏檢查。這是因為，對于泄漏檢測精度而言，該方式的精度高。
以下，對具有此前所述的功能的內(nèi)窺鏡用的自動泄漏測試器進(jìn)行具體說明。
圖18是內(nèi)窺鏡用泄漏測試器的外觀圖。在主體51中設(shè)置有電源開關(guān)52、停止開關(guān)53、開始開關(guān)54、供氣開關(guān)55、顯示部56以及區(qū)域連接連接器57。
該內(nèi)窺鏡用泄漏測試器如圖19所示，主要以上述圖1所示的結(jié)構(gòu)為基本而構(gòu)成。另外，圖19中，標(biāo)號58是空氣過濾器，目的在于防塵，配設(shè)在氣泵11的排出口下游。
并且，控制部20中內(nèi)置有以上述圖10為基本的、由表壓傳感器17-放大電路-AD轉(zhuǎn)換器42構(gòu)成的電路(即，壓力檢測單元的一部分)。
并且，除了圖10的電路以外，表壓傳感器17的輸出還被直接輸入到AD轉(zhuǎn)換器42的另一輸入端口。通過這樣構(gòu)成，可使用一個表壓傳感器17進(jìn)行容積計量和由泄漏引起的壓力下降的檢測兩方。
AD轉(zhuǎn)換器42與位于控制部20內(nèi)的控制部58連接。并且，顯示部56和各開關(guān)52～55與控制部20連接。并且，與內(nèi)窺鏡2的內(nèi)部空間連接的檢漏連接器101與區(qū)域連接連接器57連接。
并且，供氣開關(guān)55是為了在判定結(jié)果是有泄漏的情況或者不確定的情況下，實施通常執(zhí)行的用水淹沒、通過目視來確認(rèn)氣泡的方式的泄漏測試而設(shè)置的。此時，加壓壓力可以是在泄放閥16中所決定的壓力，在希望低于該壓力的情況下，可以在AD轉(zhuǎn)換器42的CH0中讀取表壓傳感器17的輸出，使驅(qū)動氣泵11的泵頭31的電動機32工作，以便達(dá)到任意壓力。這樣可再次確認(rèn)泄漏，并且除了內(nèi)窺鏡2以外，對于進(jìn)行采用氣泡目視確認(rèn)的泄漏檢查的被測量物，也可使用本泄漏測試器。
內(nèi)窺鏡用泄漏測試器的動作如下所述。各開閉閥14、15和氣泵11的動作如前所述。
1)加壓工序在加壓后，進(jìn)行上述的容積計量。此時，把表壓傳感器17的輸出取入到AD轉(zhuǎn)換器42的CH0。這里，把不能加壓的情況認(rèn)為是內(nèi)窺鏡2中有大的泄漏，或是泄漏測試器內(nèi)部故障(配管被拆下、泵未工作等)，因而停止動作，進(jìn)行警告顯示。
并且，即使在預(yù)定時間內(nèi)達(dá)到由泄放閥16所決定的預(yù)定壓力內(nèi)，也暫時繼續(xù)加壓，例如在加壓開始后經(jīng)過40～90秒后，轉(zhuǎn)移到下一工序。另外，在該加壓工序中，如前所述，預(yù)先求出內(nèi)窺鏡2的容積數(shù)據(jù)。
2)平衡工序待機預(yù)定時間，直到內(nèi)窺鏡2內(nèi)部壓力變得均勻。另外，此時也監(jiān)視內(nèi)窺鏡2內(nèi)的壓力，確認(rèn)是否有由比較大的泄漏引起的急劇壓力下降。該確認(rèn)是通過對將表壓傳感器17的輸出照原樣輸入的CH0、和經(jīng)過放大電路的CH1中的任何一方或雙方的值進(jìn)行監(jiān)視來進(jìn)行的。
并且，在有急劇壓力下降的情況下，判斷為有泄漏，轉(zhuǎn)移到排氣工序，之后，停止動作，進(jìn)行結(jié)果顯示。
3)測量工序首先，在測量工序中，對經(jīng)過放大電路的表壓傳感器17的輸出數(shù)據(jù)CH1進(jìn)行監(jiān)視。由于內(nèi)窺鏡2內(nèi)的壓力變化不是線性變化的，因而進(jìn)行規(guī)定時間的測量，根據(jù)其平均值求出壓力下降值。根據(jù)該結(jié)果和在加壓工序中求出的容積數(shù)據(jù)，使用上述判定基準(zhǔn)來判定結(jié)果。在該泄漏判定的測量后，轉(zhuǎn)移到下一工序。
另外，同時優(yōu)選的是，即使是每單位時間的壓力下降值，也設(shè)置判定基準(zhǔn)。用容易理解的話來說，平衡工序中的有無泄漏的判斷基準(zhǔn)是用于檢測比較大的孔，另一方面，該測量工序中的預(yù)定時間后的判定基準(zhǔn)是用于檢測小孔。因此，能更快地判定從比較大的孔到小孔之間的孔(為了方便起見，稱為中等孔)。即，預(yù)先決定在判定中等孔的情況下的每單位時間的壓力下降值。具體地說，是以下的簡單方法根據(jù)小孔的基準(zhǔn)值求出每單位時間的壓力下降值，把該求出的值與任意數(shù)相加后的值作為中等孔的判定基準(zhǔn)(每單位時間)。在有比該每單位時間的壓力下降基準(zhǔn)值大的下降的情況下，判斷為在該階段有泄漏，轉(zhuǎn)移到下一工序。
4)排氣工序在進(jìn)行了預(yù)定時間的排氣后，返回到待機狀態(tài)。
另外，在本發(fā)明中，只要是具有相應(yīng)功能的裝置，氣泵11、開閉閥14、15、泄放閥16、表壓傳感器17以及其它裝置等都不限于圖示的裝置等。
這樣，可容易地進(jìn)行泄漏測試，并且與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，沒有必要另行設(shè)置流量計，結(jié)果，可實現(xiàn)小型化和低成本化。
權(quán)利要求
1.一種泄漏測試器，其特征在于，具有加壓單元，其通過導(dǎo)入氣體來對被測量物內(nèi)進(jìn)行加壓；壓力檢測單元，其測量上述被測量物內(nèi)的壓力；容積估計單元，其使用上述加壓單元向上述被測量物內(nèi)供給規(guī)定時間或規(guī)定量的氣體后停止加壓，根據(jù)在該加壓停止時所檢測出的壓力估計上述被測量物的容積；以及泄漏判定單元，其在由上述容積估計單元估計了上述被測量物的容積后，使用上述壓力檢測單元檢測經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的時間后的上述被測量物內(nèi)的壓力，根據(jù)上述被測量物的容積和經(jīng)過上述預(yù)先設(shè)定的時間后的上述被測量物內(nèi)的壓力，判定上述被測量物的泄漏狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏測試器，其特征在于，上述壓力檢測單元具有信號放大電路，該信號放大電路將與所檢測出的壓力對應(yīng)的信號的一部分放大，上述壓力檢測單元使用該放大的信號來測量上述被測量物內(nèi)的壓力。
3.一種泄漏測試器，將內(nèi)窺鏡加壓到預(yù)定壓力，根據(jù)被測量物內(nèi)的壓力變化來檢測上述內(nèi)窺鏡內(nèi)的氣體泄漏，其特征在于，該泄漏測試器具有加壓單元，其對上述內(nèi)窺鏡進(jìn)行加壓；壓力檢測單元，其測量上述內(nèi)窺鏡內(nèi)的壓力；以及使用上述加壓單元向上述內(nèi)窺鏡供給規(guī)定時間或規(guī)定量的空氣，之后停止加壓，使用上述壓力檢測單元檢測預(yù)定時間后的內(nèi)窺鏡內(nèi)壓力的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄漏測試器，其特征在于，上述加壓單元是隔膜等類型的氣泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的泄漏測試器，其特征在于，具有檢測上述氣泵的泵頭轉(zhuǎn)數(shù)的單元，并根據(jù)所檢測出的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到了所設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)，而判斷為進(jìn)行了上述規(guī)定量的空氣供給。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄漏測試器，其特征在于，上述壓力檢測單元具有根據(jù)在上述加壓停止時所檢測出的壓力值而算出內(nèi)窺鏡的容積的單元。
7.一種泄漏測試器，將內(nèi)窺鏡加壓到預(yù)定壓力，根據(jù)被測量物內(nèi)的壓力變化來檢測上述內(nèi)窺鏡內(nèi)的氣體泄漏，其特征在于，該泄漏測試器具有加壓單元，其對上述內(nèi)窺鏡進(jìn)行加壓；壓力檢測單元，其測量上述內(nèi)窺鏡內(nèi)的壓力；以及放大電路，其將上述壓力檢測單元的信號的一部分放大，其中，根據(jù)上述放大電路的輸出來測量由上述氣體泄漏引起的壓力下降。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泄漏測試器，其特征在于，上述壓力檢測單元是表壓傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泄漏測試器，其特征在于，當(dāng)向上述表壓傳感器施加了預(yù)定壓力時，上述放大電路成為任意電壓，而當(dāng)施加另一預(yù)定壓力時的輸出成為另一任意電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的泄漏測試器，其特征在于，使用AD轉(zhuǎn)換器對上述放大電路的輸出進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，把上述AD轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓作為驅(qū)動上述表壓傳感器和上述放大電路的電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至權(quán)利要求10中的任意一項所述的泄漏測試器，其特征在于，上述權(quán)利要求3至權(quán)利要求6中的任意一項所述的表壓傳感器和上述權(quán)利要求8至權(quán)利要求10中的任意一項所述的表壓傳感器相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求11中的任意一項所述的泄漏測試器，其特征在于，當(dāng)加壓壓力設(shè)定為0.2～0.5kg/cm2時，上述加壓單元的加壓時間設(shè)定為40～90秒。
13.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求11中的任意一項所述的泄漏測試器，其特征在于，在0.2～0.5kg/cm2的加壓壓力范圍內(nèi)，從泄漏孔泄漏的空氣量為1～10ml/min的范圍被設(shè)定為有無泄漏的判定基準(zhǔn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泄漏測試器，其特征在于，在由算出上述內(nèi)窺鏡的容積的單元所讀入的壓力上升為連接了內(nèi)窺鏡時的范圍之外的值時，進(jìn)行警告動作。
15.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求11中的任意一項所述的泄漏測試器，其特征在于，在上述加壓單元的加壓結(jié)束、將上述內(nèi)窺鏡內(nèi)密閉而等待內(nèi)窺鏡內(nèi)的壓力變得均勻的平衡工序中，在有大于等于預(yù)定值的壓力下降的情況下，判定為有泄漏。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的泄漏測試器，其特征在于，在上述平衡工序結(jié)束、測量上述內(nèi)窺鏡的泄漏的測量工序中，根據(jù)預(yù)定時間的壓力下降值進(jìn)行有無泄漏的判定，并在每單位時間的壓力下降值大于等于預(yù)定值的情況下，判定為在該時刻有泄漏。
全文摘要
低價且小型，能自動且高精度地進(jìn)行被測量物的泄漏判定。泄漏判定的測量動作按照加壓工序、平衡工序、測量工序、排氣工序的順序進(jìn)行。在加壓工序中，自動估計被測量物(2)的容積數(shù)據(jù)。該容積數(shù)據(jù)的自動估計不是在加壓開始的過渡狀態(tài)下進(jìn)行，而是暫時停止加壓，在內(nèi)窺鏡(2)內(nèi)和包含表壓傳感器(17)的管路(13)內(nèi)的壓力大致變得均勻后，使用表壓傳感器(17)測量壓力，從而估計以內(nèi)窺鏡(2)為首的被測量物的容積。并且，在測量工序中，根據(jù)該容積數(shù)據(jù)和使用表壓傳感器所計量的規(guī)定時間內(nèi)的壓力下降值，判定位于預(yù)設(shè)定的特性區(qū)域的哪個部分，判定泄漏狀態(tài)。這里，根據(jù)需要，將來自表壓傳感器(17)的輸出進(jìn)行放大來觀測。
文檔編號A61B1/00GK1849505SQ20048002634
公開日2006年10月18日 申請日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者后町昌紀(jì) 申請人:奧林巴斯株式會社