洩漏檢測方法及洩漏檢測器的製作方法

2023-04-24 18:40:11 1

專利名稱：洩漏檢測方法及洩漏檢測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在檢查各種類型的容器以及其他裝置(device )是否存在 洩漏的洩漏檢測(leak inspection)中使用的洩漏檢測方法、以及通過使用該 洩漏檢測方法而操作的洩漏4企測器(leak inspector )。
背景技術：
為了當使用時不應該存在洩漏的產品或組件的可接受性，傳統地已經在 其生產線上檢查了這些產品或組件。
圖8是示出用於這種檢查的洩漏檢測器的一般結構的框圖。通過壓力控 制閥12和三通電磁閥14 (three-way solenoid valve )來延長連接到氣壓源11 (pneumatic source )的出口側的流管(flow pipe )10,並且流管10在三通電 磁閥14的出口側分支為分支管15A和15B。在壓力控制閥12的出口側和三 通電磁閥14的入口側之間，連接用於監視所指定的檢測壓力的壓力計13。
分支管15A通過電磁閥16連接到導管18的一端，導管18的另一端連 接到連接裝配架(connection jig) 24,該連接裝配架24可以連接到要被檢查 洩漏的被檢測的裝置20。 ^皮檢測的裝置20順序地連接到連接裝配架24,以 允許對其進行洩漏檢測。
分支管15B通過電磁閥17連接到導管19的一端，導管19的另一端連接 到基準罐(referencetank) 21。導管18和19分別連接到作為分支的導管18A 和導管19A,壓差探測器(pressure-difference detector) 22連接在導管18A和 19A之間。
通過自動零復位放大器31將壓差探測器22的輸出信號發送到比較器32, 並可以在比較器32中將壓差檢測器22的輸出信號與由基準基準值設置器'3、 給出的基準基準值RV進行比較。
裝置20連接到導管18的一端；不存在洩漏的基準基準罐21連接到導管 19;三通電^f茲閥14在a和b之間關閉；並且在監控壓力計13的同時調節壓 力控制閥12，以便從氣壓源11提供預定的氣壓。然後，打開電磁閥16和17;在a和b之間打開三通電磁閥14;並且分別通過分支管15A和15B以及導管 18和19對裝置20和基準基準罐21施加所指定的恆定氣壓。
當裝置20和基準基準罐21中的壓力在經過預定時間段之後變得穩定時， 電磁閥16和電磁閥17關閉。然後，在又經過預定的穩定時間段(平衡時間 (equilibrium time))之後，讀取連接到壓差探測器22的自動零復位放大器 31的輸出信號SD。
當裝置20完全氣密而不存在洩漏時， 一鳥經過預定探測時間段，放大器 31的輸出信號SD理想地為零。如果裝置20存在洩漏，則當內側壓力為正時 輸出信號SD逐漸減小，而當內側壓力為負時輸出信號SD逐漸增加。輸出信 號SD幾乎與預定探測時間段內的、負的或正的洩漏量成比例。
比較器32將由基準基準值設置器33給出的基準基準值RV和放大器31 的輸出值進行比較。依賴於輸出值是否超過基準基準值RV,來獲得可接受/ 有缺陷判定輸出35,該可接受/有缺陷判定輸出35示出該裝置是可接受的還 是有缺陷的。
在該一般的洩漏檢測器中，即使當基準基準罐21與裝置20具有相同形 狀且不存在洩漏時，由壓差探測器22探測到的壓差也主要受到裝置20和基 準基準罐21之間的溫度差的影響。如果裝置20與基準基準罐21具有不同開》 狀，則在其中氣體溫度由當對氣體增壓時引起的隔熱改變(adiabatic change ) 而增加的過程期間，壓差由於裝置20中的氣體和基準基準罐21中的氣體之 間的溫度差而變化。因此，輸出信號不變為零(理想狀態)。可替代地，如果 裝置20和基準基準罐21具有不同溫度，則在隔熱改變之後的熱平衡過程期 間，壓差變化。換句話說，在預定的探測時間段期間，即使裝置20不存在洩 漏，輸出信號也不能變為零(理想狀態)，並且通常探測到與正的或負的洩漏 量相對應的壓差。由除了洩漏之外的因素引起的壓差通常被稱為漂移(drift )。
將參考圖9來解釋上述狀態。在圖9中，曲線A示出了漂移，曲線B示 出了洩漏，而曲線C示出了由壓差探測器22實際上探測到的壓差，也就是說， 漂移加洩漏。如從該圖所理解的，由曲線C指示的壓差包括作為其主要部分 的漂移以及作為其次要部分的洩漏。如從該圖所理解的，由漂移引起的壓差 增加隨著時間的流逝幾乎接近零。相反，由洩漏引起的壓差隨著時間的流逝 幾乎以恆定速率增加。
關注該點，在具有如圖8所示的結構的洩漏檢測器中，在某個時間TIM1
9(在漂移增加速率接近零之後的時間，如圖9所示)，將自動零復位放大器
31的輸出強制復位為零；在該復位之後增加放大器31的增益，以放大壓差 探測器22的探測信號，並且將輸出信號SD (曲線D)發送到比較器32;在 比較器32中將預定時間段之後獲得的輸出信號SD與基準基準值RV進行比 較；並且如果該輸出信號SD超過基準基準值RV,則確定該裝置是有缺陷的。
利用該探測方法，由於在漂移增加速率接近零之後才開始檢測，所以可 以移除該漂移的影響。然而，用於一個被檢測的裝置的檢測時間長達數十秒。
為了消除該缺陷，已經提出了圖IO所示的洩漏;險測方法。在該方法中， 在校準模式(calibration mode)下，例如，通過參考圖8描述的自動零復位 放大器31,以單位探測周期的固定的時間間隔，將在施壓和平衡階段之後壓 差探測器22探測到的壓差復位為零；重複該復位操作直到壓差改變在單位探 測周期內收斂到恆定範圍之內；並且當其收斂時，獲得壓差改變Db。壓差改 變Db是由實際洩漏在單位探測周期中引起的壓差改變。
因此，通過從第一單位探測周期內的壓差改變Da中減去Db,可以獲得 在隔熱改變後的熱平衡過程中引起的漂移，即，Da-Db=Dc。將該值Dc存儲 為漂移校正值。在檢測模式下，對裝置20施加加壓後的氣體，並且從在加壓 和平衡階段之後緊接著的第一單位探測周期內的壓差改變Da中減去漂移校 正值Dc，以獲得與裝置20的實際洩漏相對應的、單位探測周期內的壓ii 變Db。
利用圖10所示的校準方法，僅對其中執行了校準的溫度環境(空氣溫度 和裝置20的溫度)執行正確的洩漏檢測。然而，在洩漏檢測模式下，如果房 間溫度或裝置20的溫度與獲得漂移校正值Dc的校準模式下的溫度相差預定 值或更大，則必須再次執行校準以獲得適當的漂移校正值Dc。
在上面的描述中，已經將圖8所示的壓差洩漏檢測器作為示例。圖ll所 示的另一種類型的洩漏檢測器(下文中稱為壓力計型(gauge-pressure type ) 洩漏檢測器)中也出現漂移，在這種類型的洩漏檢測器中，直接將加壓後的 氣體施加到被檢測的裝置20;由壓力測量單元23測量氣壓；基於被密封在 裝置20內的氣體的壓力是否改變了預定值或更多，來確定是否存在洩漏。因 此，壓力計型洩漏檢測器也具有與壓差洩漏檢測器相同的缺點。
為了消除壓差洩漏檢測器和壓力計型洩漏檢測器的缺點，在專利文獻:i 中，申請人提出了一種漂移校正係數計算方法、 一種用於通過使用由該漂移校正係數計算方法計算的漂移校正係數來校正漂移的漂移校正方法、 一種漂 移校正係數學習方法、和一種洩漏檢測方法、以及使用這些方法中每種方法 的洩漏檢測器。
在前述洩漏檢測器中，在校準模式下，將正氣壓或負氣壓施加到被檢測
的裝置以及基準罐；當從施壓和平衡階段(見圖10)結束起經過了持續時間 Tl時、以及當又經過了持續時間Tl時，分別測量壓差的改變API和AP2; 測量與該裝置的洩漏相對應的壓差改變AC,該壓差改變AC是當從該裝置和 基準罐的溫度變得穩定時起經過了持續時間Tl時獲得的；並且使用表達式 K=(AP2-AC)/(AP1-AP2)，依據改變AP1、 AP2和AC來計算漂移校正係數K。 在檢測模式下，當從施壓和平衡階段結束起經過了持續時間Tl時、以及當又 經過了持續時間Tl時，分別測量壓差的改變AP1，和AP2，；依據表達式 J-(AP1，-AP2，)K,使用漂移校正係數K來估計漂移J;並且依據表達式 S=AP2，-J，計算與洩漏對應的、已經校正了漂移的壓差的改變S。
將參考圖12來描述一般的洩漏檢測器中的檢測模式下的操作次序。在圖 12中，Al階段表示施壓階段，A2階段表示平衡階段，A3階段表示檢測階段， 而A4階段表示釋放階段。在施壓階段A1，在a和b之間打開圖8所示的三 通電磁閥14，也打開閥16和17以便將恆定壓力的氣體施加到裝置20和基 準罐21。在平衡階段A2，關閉閥16和17,以便使已經被施加了氣體的裝置 20和基準罐21密封，並且等待穩定的氣壓。換句話說，該階段是熱平衡過 程，在該過程中由施壓階段A1中的絕熱改變而升高的內部氣體的溫度逐詳斤 降低到該裝置的溫度。在檢測階段A3，確定在平衡階段A2變得穩定的氣壓 是否示出了差異。在釋放階段A4，打開閥16和17，並且在b和c之間打開 三通電磁閥14,以便將被密封在裝置20和基準罐21中的氣體釋放到大氣中。
圖12所示的曲線P指示了裝置或基準罐中壓力的改變。在施壓階段A1， 壓力突然增加，並且由於絕熱改變，內部氣體溫度也升高。在平衡階段A2 和檢測階段A3，內部氣體溫度降低到裝置的溫度，並且所施加的氣壓逐漸菱 得穩定。
專利文獻1
日本專利申請早期公開第200卜50854號

發明內容
本發明要解決的技術問題如上所述，在專利文獻1中提出的漂移校正係數計算方法中，當從檢測
階段A3的開始起經過了持續時間Tl時、以及當又經過了持續時間Tl時， 分別測量壓差的改變API和AP2，如圖12所示。如上所述，由於在平tf階,殳 A2之後安排檢測階段A3，因此，被密封在裝置20和基準罐21中的氣體的 壓力在某種程度上是穩定的。換句話說，當將平衡階段A2設置得較長時， 在檢測階段A3的開始處，在施壓階段Al中產生的絕熱改變後的熱平衡過渡 期間的、裝置20和基準罐21的內部之間的壓差的改變可能是非常小的，正 如從圖12所示的曲線P清楚看出的。在此情況下，當在檢測階段A3測量壓 差的改變API和AP2時，改變API和AP2幾乎相等。由於漂移校正係數的 計算表達式K—AP2-AC)/(AP1-AP2)的分母接近零，所以如果沒有獲得可靠的 漂移校正係數K是不便的。
本發明的目的是消除該不便，並提供一種可靠的洩漏檢測方法和一種可 靠的洩漏檢測器。
解決問題的技術手段
本發明的第 一 方面提供了 一種洩漏檢測方法，該方法用於將氣體施加到 被檢測的裝置和基準罐、並且用於基於當經過了預定時間段時該裝置和該基 準罐是否具有等於或大於預定值的壓差來確定該裝置是否存在洩漏，該洩漏 檢測方法包括以下步驟
在校準模式下，
(a-l )僅在預定長度的施壓階段內將預定氣壓施加到該裝置和該基漼 罐，然後停止其施加；
(a-2 )測量在施壓階段結束後的第一平衡階段中在該裝置和該基準罐之 間產生的壓差間的第一壓差改變API;
(a-3 )測量在第一平衡階段結束後的第二平衡階段中在該裝置和該基準 罐之間產生的壓差間的第二壓差改變AP2;
(a-4 )測量在第二平衡階段結束後的第一檢測階段中在該裝置和該基準 罐之間產生的壓差間的第三壓差改變AP3;
(a-5 )測量在第一檢測階段結束後的第二檢測階段中在該裝置和該基準 罐之間產生的壓差間的第四壓差改變AP4;
(a-6)依據第三和第四壓差改變之間的差(AP3-AP4)以及第一和第二壓差改變之間的差(API-AP2)，計算並存儲與在第三壓差改變AP3中包括的 漂移相對應的漂移校正係數K,並且從該裝置和該基準罐中釋放氣體；以及 在檢測模式下，
(b-l)僅在施壓階段將預定氣壓施加到該裝置和該基準罐，然後停止其
施力口；
(b-2 )測量在第 一平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的 第一壓差改變AP1，；
(b-3 )測量在第二平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的 第二壓差改變AP2，；
(b-4)測量在第一檢測階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的 第三壓差改變AP3，；
(b-5)依據第一和第二壓差改變之間的差(AP1，-AP2，)以及漂移校正 係數K，估計在第三壓差改變AP3，中包括的漂移；
(b-6 )通過從第三壓差改變AP3，中減去所述漂移，來估計該裝置的洩漏， 並且從該裝置和該基準罐中釋放氣體。
本發明的第一方面提供了一種洩漏檢測器，包括 氣壓源，被適配為向被檢測的裝置和基準罐施加氣壓； 壓差測量部分，被適配為在僅在預定長度的施壓階段中從氣壓源向該 裝置和該基準罐施加具有預定壓力的氣體之後，測量在該裝置和該基準罐之 間產生的壓差間的壓差改變；
漂移校正係數計算部分，被適配為在校準模式下，當僅在施壓階段中 向該裝置和該基準罐施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第一平衡階段以 及在第 一平衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓差測量部分測量的 第一壓差改變API和第二壓差改變AP2，以及依據在第二平衡階段之後的第 一檢測階段以及在第 一檢測階段之後的第二檢測階段中產生的、並由壓差測 量部分測量的第三壓差改變AP3和第四壓差改變AP4,基於第三和第四壓差 改變之間的差(AP3-AP4)以及第一和第二壓差改變之間的差(AP1-AP2), 計算與在第三壓差改變AP3中包括的漂移相對應的漂移校正係數K， 漂移校正係數存儲部分，被適配為存儲漂移校正係數K; 漂移計算部分，被適配為在檢測模式下，當僅在施壓階段中向該裝皇 和該基準罐施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第一平衡階段以及在第一平衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓差測量部分測量的第一壓差
改變AP1，和第二壓差改變AP2'，以及依據在第二平衡階段之後的第一檢測階 段中產生的、並由壓差測量部分測量的第三壓差改變AP3，，基於第一和第二 壓差改變之間的差(AP1，-AP2，)以及漂移校正係數K,計算在第三壓差改變 AP3，中包括的漂移；
漂移校正部分，被適配為從第三壓差改變AP3，中減去該漂移，以便計 算已經進行了漂移校正的壓差改變S;以及
判定部分，被適配為將壓差改變S與設置進行比較，並且當壓差改變 S超過該設置時確定該裝置存在洩漏。
本發明的第二方面提供了 一種洩漏檢測方法，該方法用於向被檢測的裝 置施加氣體、並且用於基於當經過了預定時間段時是否出現了等於或大於預 定值的壓力改變來確定該裝置是否存在洩漏，該洩漏檢測方法包括以下步驟
在校準模式下，
(a-l)僅在預定長度的施壓階段內將預定氣壓施加到該裝置，然後停止 其施力口；
(a-2 )測量在施壓階段結束後的第 一平衡階段中產生的該裝置的第 一壓 力改變AQ1;
(a-3 )測量在第一平衡階段結束後的第二平衡階段中產生的該裝置的第 二壓力改變AQ2;
(a-4 )測量在第二平衡階段結束後的第 一檢測階段中產生的該裝置的第 三壓力改變AQ3;
(a-5 )測量在第一檢測階段結束後的第二檢測階段中產生的該裝置的第 四壓力改變AQ4;
(a-6)依據第三和第四壓力改變之間的差(AQ3-AQ4)以及第一和第二 壓力改變之間的差(AQ1-AQ2)，計算並存儲與在第三壓力改變AQ3中包括 的漂移相對應的漂移校正係數K，並且從該裝置中釋放氣體；以及 在檢測模式下，
(b-l)僅在施壓階段將預定氣壓施加到該裝置，然後停止其施加； (b-2)測量在第一平衡階段中產生的該裝置的第一壓力改變AQ1，； (b-3 )測量在第二平衡階段中產生的該裝置的第二壓力改變AQ2，； (b-4)測量在第一檢測階段中產生的該裝置的第三壓力改變AQ3，；(b-S)依據第一和第二壓力改變之間的差(AQ1，-AQ2，)以及漂移校ot 係數K,估計在第三壓力改變AQ3，中包括的漂移；
(b-6 )通過從第三壓力改變AQ3，中減去所述漂移來估計該裝置的洩漏， 並且從該裝置中釋放氣體。
本發明的第二方面提供了一種洩漏檢測器，包括 氣壓源，被適配為向被檢測的裝置施加氣壓；
壓力測量部分，被適配為在僅在預定長度的施壓階段中從氣壓源向該 裝置施加具有預定壓力的氣體之後，測量在該裝置中產生的壓力改變；
漂移校正係數計算部分，被適配為在校準模式下，當僅在施壓階段中 向該裝置施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第一平衡階段以及在第 一平 衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓力測量部分測量的第 一壓力改 變AQ1和第二壓力改變AQ2，以及依據在第二平衡階段之後的第一檢測階段 以及在第 一檢測階段之後的第二檢測階段中產生的、並由壓力測量部分測壹 的第三壓力改變AQ3和第四壓力改變AQ4，基於第三和第四壓力改變之間的 差(AQ3-AQ4)以及第一和第二壓力改變之間的差(AQ1-AQ2)，計算與在第 三壓力改變AP3中包括的漂移相對應的漂移校正係數K;
漂移校正係數存儲部分，被適配為存儲漂移校正係數K;
漂移計算部分，被適配為在檢測模式下，當僅在施壓階段中向該裝置 施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第一平衡階段以及在第一平衡階段之 後的第二平衡階段中產生的、並由壓力測量部分測量的第一壓力改變AQ1， 和第二壓力改變AQ2，，以及依據在第二平衡階段之後的第一檢測階段中產生 的、並由壓力測量部分測量的第三壓力改變AQ3'，基於第一和第二壓力改變 之間的差(AQ1，-AQ2，)以及漂移校正係數K，計算在第三壓力改變AQ3，中 包括的漂移；
漂移校正部分，被適配為從第三壓力改變AQ3，中減去該漂移，以^許 算已經進行了漂移校正的壓力改變U;以及
判定部分，被適配為將壓力改變U與一設置進行比較，並且當壓力改 變U超過該設置時確定該裝置存在洩漏。
發明效果
根據本發明，測量在施壓階段之後緊接著的第一平^f階段和第二平^"階段期間產生的壓差改變API與AP2或者壓力改變AQ1與AQ2,並且依據這 些測量值計算漂移校正係數K。在平衡階段中，由給予氣體的絕熱改變引起 的壓差改變衰減，並因此，很大程度上受到絕熱改變的影響的壓差改變是較 大的。結果，在漂移校正係數計算表達式中使用的項(AP1-AP2 )或(AQ1-AQ2 ) 不接近零。因此可以獲得精確的漂移校正係數K，這允許了快速的洩漏檢測。


圖1是示出根據本發明的漂移校正係數計算方法的曲線圖2是根據本發明實施例的洩漏檢測器的框圖，該洩漏檢測器可以執行
根據本發明的漂移校正係數計算方法來計算漂移校正係數、存儲該校正係數、
並在檢測模式中使用該校正係數；
圖3是示出圖2所示的洩漏檢測器中的用於計算漂移校正係數的操作的
曲線圖4是示出圖2所示的洩漏檢測器中的用於計算漂移校正係數並通過使 用該漂移校正係數來執行洩漏檢測的操作的曲線圖5是根據本發明另一實施例的洩漏檢測器的框圖，該洩漏檢測器執行 本發明的漂移校正係數計算方法、漂移計算方法、以及漂移校正方法；
圖6是根據本發明實施例的壓力計型洩漏檢測器的框圖，其實現本發明 的漂移校正係數計算方法；
圖7是根據本發明實施例的壓力計型洩漏檢測器的框圖，其實現本發明 的另一種漂移校正係數計算方法；
圖8是示出傳統洩漏檢測器的結構的框圖9是示出在傳統洩漏檢測器中使用的漂移校正方法的曲線圖10是示出在傳統洩漏檢測器中使用的另 一種漂移校正方法的曲線圖11是示出傳統壓力計型洩漏檢測器的結構的框圖12是示出傳統洩漏檢測器的一般操作周期的曲線圖；以及
圖13是示出用來確認本發明的效果的示例的圖。
具體實施例方式
用於計算漂移校正係數與漂移的方法
首先參考圖1描述在根據本發明的洩漏檢測方法中使用的、計算漂移校
16正係數K的過程。在本發明中，將具有在施壓階段中加壓氣體的溫度迅速變 得穩定的良好溫度穩定性的罐用作基準罐。在本發明中，如圖1中的指示壓
差改變的特性曲線P示出的，將施壓階段之後的平衡階段劃分為兩個階段； 當從平衡階段的開始起經過了持續時間Tl時、以及當又經過了持續時間Tl 時，分別測量壓差改變API和AP2;當從平衡階段之後的檢測階段的開始起 經過了持續時間T2時，測量壓差改變AP3;測量在檢測階段中的最後持續時 間T2期間產生的壓差改變AP4;以及使用表達式K^(AP3-AP4)/(AP1-AP2)來 從這些測量值計算校正係數K。
本發明與上述專利文獻1的不同之處在於在與圖12中的平tf階段A2 相對應的階段(而不是在與檢測階段A3相對應的階段)測量壓差改變API 和AP2。在本發明的檢測模式下，在與校準模式下相同的定時處測量壓差改 變AP1'、 AP2，和AP3',並且在圖1中的第一檢測階段結束之後釋放氣體。
同樣，當使用壓力計型洩漏檢測器時，在與圖l所示相同的定時處測量 壓力改變AQ1、 AQ2、 AQ3和AQ4，並且按照與用於壓差洩漏檢測器的漂移 校正係數的計算過程相同的計算過程，來計算漂移校正係數。因此，下面將 僅描述壓差改變AP1、 AP2、 AP3和AP4。
在絕熱改變之後的熱平衡階段期間，壓力Pt衰減，並且由下面的微分殺 程表示壓力改變，
^/&"e-fa+C (1)
其中，A和K是常數，C是洩漏壓差的時間導數(time derivation),其被視為 常數。接下來解釋如何以壓差的差(當經過了時間T時的壓差改變)來表示 校正係數。
將當經過了持續時間為Tl的平衡階段時獲得的壓差改變表達如下 AP門 -e-m) + CTl (2) 將當經過了持續時間為2T1的平衡階段時獲得的壓差改變表達如下 AP2n =(爿/ "(1 - e，1) + 2C21 ( 3 )
如圖1所示，當將平衡階段設置為具有持續時間2T1時，由API和AP2
表示上述壓差改變，由B表示表達式(2)和(3)中的(A/k)，將表達式(2)
和(3)寫成如下
A l"(l-e-"') + C" (4) API + Ai32 = 5(1 - e， ) + 2C" ( 5 )
17當將表達式(4)乘以2並從其中減去表達式(5)時，獲得以下表達式 APl-AP2-卯-2e-m+e，) (6)
當將平衡之後的持續時間(檢測階段中的測量持續時間)設置為T2時(圖1 )，
獲得以下表達式
AP2mr2 = API + AP2 + A 3 = 5(1 - e-"2n+r2)) + C(271 + !T2) ( 7 )
當從表達式(7)中減去表達式(5)時，獲得以下的壓差改變AP3: A/33 = 朋- e-w )) + C712 ( 8 )
在表達式(8)中，CT2表示洩漏壓差改變AP4。當將測量階段設置得足夠長
時，氣體的溫度變得穩定，由絕熱改變引起的漂移變為零，並且僅剩下洩漏
分量。因此，首先獲得AP4 (=CT2 )，從表達式(8)中減去CT2，並然後，
將結果除以表達式(6)以獲得以下表達式
API —AP2 — l-2e，+e，
4 (9)
在表達式(9)中，由於k是常數並且可以將Tl和T2設置為常數，因 此K也是常數。
即使在校準中使用的被檢測的裝置存在洩漏並且表達式(9)中的AP3 包括洩漏分量CT2，也由於在表達式(9)的分子中從AP3中減去了 CT2， 所以通過該減法從表達式(9)的分子中消除了洩漏分量。換句話說，表達式 (9)的分子表示所探測的漂移，其不包括洩漏分量。修改表達式(9)以獲 得以下表達式
AP3 - CT2 =尺(A/51 - AP2) = J (10) 當從表達式(9)獲得了常數K時，依據在平衡階段中獲得的壓差改變AP1， 和AP2，可以獲得在每次檢測時獲得的漂移J。更具體地，使用J-(AP1'-AP2')K ， 從分別在第一平衡階段結束時和在第二平衡階段結束時獲得的壓差改變AP1， 和AP2',可以估計在第一檢測階段結束時獲得的漂移J。因此，通過S = AP3'-/ ， 可以估計其中在第一檢測階段結束時已經校正了漂移的、與洩漏相對應的壓
差改變S。
表達式(10)意味著從平衡階段中的壓差改變中，可以估計在檢測期 間獲得的漂移，並且還意味著由於通過測量在由加壓引起的絕熱改變之後 的急劇的(steep)熱平衡過渡中的壓差改變來估計漂移，因此即使當將平裔 階段設置得較長時壓差改變也較大，並且在檢測階段獲得的漂移的計算精度也較高。
用於在者慮了被檢測的裝置的溫度的情況下、計算漂移校正係數和漂移 的方法
在上面已經描述了在根據本發明的洩漏檢測方法中使用的、計算漂移校 正係數K和漂移的過程。在上述的漂移校正係數K的計算中，假設被;f全測的 裝置的溫度與環境溫度(ambienttemperature )相同。該假設是一般的假設,. 並且在該假設下執行通常的洩漏檢測。
相反，例如，當在洩漏檢測之前執行用於利用常用清潔水來清潔被檢測 的裝置的高溫清潔過程或清潔過程時，該裝置在與環境溫度不同的溫度下經 受檢測。在這樣的條件下，僅利用上述的漂移校正係數K，不能執行漂移校 正。下面將描述用於當被檢測的裝置的溫度與環境溫度不同時使用的、計算 漂移校正係數和漂移的方法。
在表達式(10)中，CT2 (=AP4)表示由該裝置的洩漏引起的壓差改變。 當由於該裝置的溫度與環境溫度之間的差而使該裝置具有溫度改變時，因此 儘管該裝置不存在洩漏這也引起溫度漂移，可以看出溫度漂移示出某個恆 定改變作為洩漏。當利用APT表示溫度漂移時，可以將表達式(10)修改為 以下表達式(11 ):
AP3-AP產K(AP1-AP2) (11 )
在該表達式中，APT表示由該裝置的溫度和環境溫度之間的差引起的溫度漂 移。由於用APt替代CT2，因此，溫度差與壓差改變AP4成比例，該壓差改 變AP4是當該裝置不存在洩漏時、在經過了足夠長的檢測階段之後的持續時 間T2中產生的。當在第 一檢測階段和第二檢測階段之間經過了足夠長的階段 時，在第二檢測階段中測量的溫度漂移APT由表達式A^-a(0-力來表示，其 中，6 表示環境溫度，0表示該裝置的溫度，而"表示比例常數。因此，由以 下表達式給出總的漂移JT:
Jr =《(AF1'-A 2') + - 0) (12) 在該表達式中，AP1，和AP2，分別是在檢測模式下在第一平衡階段結束時和在 第二平衡階段結束時測量的壓差改變。為了獲得比例常數"，在第二檢測階 段，必須將同 一環境溫度下的同 一裝置的溫度改變為至少兩個溫度0i和@2, 以測量壓差改變AP41和AP42。當使用可能存在洩漏的裝置並用CT2表示洩
19漏壓差時，當已經過了足夠長的測量階段時，由絕熱改變引起的漂移衰減為
零。因此，滿足以下表達式
Cr2 + a(01-仍)二A 4, (13)
C72 + a( 2-^1)=絕2 (14) 從表達式(13)和(14),獲得以下表達式
a:(AiM,—AP42)/(01 — 2) (15) 因此，可以將表達式(12)表達如下
7r =《(AP1'-AP2') + {(AP4, — AP42 )/( 1 _ 2)}(G) _ 0) (16) 當在校準模式下預先獲得並存儲了漂移校正係數K和溫度漂移校正係數"、
並且測量了該裝置的溫度e)、環境溫度「以及第一平衡階段結束時的api，
和第二平衡階段結束時的AP2，時，可以獲得包括由該裝置的溫度與環境溫度 之間的差引起的漂移的漂移JT。通過從在持續階段為T2的第一檢測階段(圖 1)中測量的壓差改變中減去漂移JT, S=AP3，-Jt,可以估計與實際洩漏相對 應的壓差改變S。
洩漏檢測器 第一實施例
圖2示出了利用由根據本發明的漂移校正係數計算方法計算的漂移校正 係數而操作的實施例的洩漏檢測器。在該實施例中，從氣壓源ll將空氣壓力 (氣壓)施加到被檢測的裝置20和基準罐21，並且當在施加了空氣壓力之 後經過了預定時間段時，基於壓差>^測器22是否示出了壓差，來確定該裝置 20是否存在洩漏。
圖2所示的洩漏檢測器以由施壓階段、平衡階段、檢測階段和釋放階段 組成的周期進行操作。在本實施例中，提供壓差改變測量部分40-l來在校 準模式下，分別在持續時間為Tl的第一半結束時和在持續時間為Tl的第二 半結束時(下文中，第一半平衡階段被稱為第一平衡階段，第二半平衡階段 被稱為第二平衡階段)測量壓差改變API和AP2,所述第一半和第二半是通 過劃分施壓階段之後的平衡階段而獲得的，如圖1所示；測量在持續時間為 T2的檢測階段(該檢測階段被稱為第 一檢測階段)期間產生的壓差改變AP3; 並且從壓差檢測器22的探測信號中，測量在絕熱改變的影響在足夠長的檢測 階段中足夠穩定之後、在時間段T2期間產生的壓差改變CT2 (=AP4)。計算控制單元50包括漂移校正係數計算部分53-3 ，用於使用 K=(AP3-CT2)/(AP1-AP2)、依據由壓差改變測量部分40-1測量的壓差改變 △Pl、 AP2、 AP3和CT2計算漂移校正係數K;漂移校正係數存儲部分53-4， 用於存儲由漂移校正係數計算部分53-3計算的漂移校正係數K;漂移計算和 存儲部分53-5，用於在檢測模式下計算被檢測的每個裝置的漂移J;洩漏計 算部分5!3-6，用於通過從在檢測模式下測量的壓差改變AP3，中減去漂移J來 計算與實際洩漏相對應的壓差改變s;以及判定部分53-7。
壓差改變測量部分40-l包括自動零復位放大器41，其能夠被復位信號 復位到復位狀態；復位信號生成器42,用於將復位信號輸入到自動零復位放 大器41中；採樣和保持電路43,用於對從自動零復位放大器41中輸出的壓 差信號進行採樣和保持；以及AD轉換器44，用於對由採樣和保持電路43 採樣並保持的壓差信號進行AD轉換。
為了在校準模式下測量壓差改變API和AP2,安裝被;險測的裝置20 (已 經檢查到該裝置20的安裝部分不存在洩漏)，並且在預定時間段(即，大約 三到五秒)內，從氣壓源11向該裝置20和基準罐21施壓空氣壓力。取決於 檢測壓力、以及該裝置的形狀與材料，該時間段有所不同。在經過預定時間 段之後，關閉閥16和17。然後，平衡階段開始。在本發明中，當平衡階段 開始時，將增益施加到自動零復位放大器41,並在第一平衡階段和第二平銜 階段中測量壓差改變AP1和AP2。圖3示出了測量狀態。在圖3中，曲線A 示出了自動零復位放大器41的》文大輸出。圖3所示的曲線A指示如下狀態 在將增益施加到自動零復位放大器41的情況下，在施壓階段結束時開始測 量。
復位信號生成器42將零復位信號發送到自動零復位放大器41，以當從 測量開始起經過了第一平衡階段時、當又經過了第二平衡階段時、以及當又 經過了第一檢測階段時，立即將自動零復位放大器41的增益復位為零。每次 在經過了持續時間T1時、以及然後每次在經過了持續時間T2時，在自動零 復位放大器41被復位之前，緊接著測量壓差改變AP1、 AP2、 AP3和CT2。
由採樣和保持電路43採樣並保持的壓差改變AP1、 AP2、 AP3和CT2被 AD轉換器44進行AD轉換，並被輸入到計算控制單元50。
可以由計算機系統來配置計算控制單元50。如已經公知的，計算機系:統 包括中央處理器51、其中存儲有程序的只讀存儲器52、用於存儲輸入數據的可寫存儲器53、輸入埠54、以及輸出埠55。
在本實施例中，可寫存儲器53包括實際測量值存儲部分53-l，並且在其 它存儲區域中包括構成用於控制復位信號生成器42、採樣和保持電路43、 以及閥14、 16和17的控制部分53-2的程序；用於構成漂移校正係數計算部 分53-3的程序的存儲區域；構成漂移校正係數存儲部分53-4的存儲區域；其 中存儲有構成漂移計算和存儲部分53-5的程序的區域；其中存儲有構成洩漏 計算部分53-6的程序的存儲區域；以及其中存儲有構成判定部分53-7的程序 的存儲區域。
在本發明中，如前所述，在校準模式下，從壓差改變AP1、 AP2、 AP3 和CT2中獲得漂移校正係數K。在該漂移校正係數計算方法中，通過表達式 (9 )從壓差改變AP1、 AP2、 AP3和CT2中計算漂移校正係數K。
漂移校正係數計算部分53-3通過表達式(9)執行該計算，並且漂移校 正係數存儲部分53-4將計算結果存儲為漂移校正係數K。當完成該存儲時， 校準模式結束。只要存儲了漂移校正係數K，當裝置的尺寸或形狀發生改變 時或者當檢測條件(諸如，檢測壓力和檢測階段)發生改變時，就需要執行 校準。
在檢測模式下，以與校準模式相同的方式，向裝置20和基準罐21施加 氣壓(空氣壓力)；然後，關閉閥16和17;在經過了施壓階段之後，將增益 施加到自動零復位放大器41;並且在第一平衡階段、第二平衡階段和檢測階 段(參見圖4)中測量壓差改變AP1'、 AP2，和AP3，。當獲得了壓差改變AP1'、 AP2，和AP3，時，激活漂移計算和存儲部分53-5以計算在壓差改變AP3，中包 括的漂移。
在根據本發明的用於計算漂移J的方法中，讀取存儲在漂移校正係數存 儲部分53-4中的漂移校正係數K，並且由漂移計算和存儲部分53-5如下地從 漂移校正係數K以及在檢測模式下測量的壓差改變AP1，和AP2，中計算漂移 J:
J = (AP1，-AP2，)K (17) 通過使用該漂移J，校正壓差改變AP3，。可以將該漂移J看作好像經過了很 長時間段、在壓差改變收斂到某個值的狀態下在壓差改變AP3，中包括的漂移。 更具體地，通過如下地從在檢測階段中測量的壓差改變AP3，中減去漂移J， 來計算與實際洩漏相對應的壓差改變s:S=AP3，-J (18) 洩漏計算部分53-6執行該計算。
當計算了與洩漏相對應的壓差改變s (校正了漂移後的值)時，判定部 分53-7將與洩漏相對應的壓差改變S與基準值RV進行比較。當與洩漏相對 應的壓差改變S大於基準值RV時，確定出現洩漏。通過輸出埠55向外部 輸出判定結果。
第二實施例
圖5示出了根據第二實施例的、通過使用漂移計算方法來檢查洩漏的洩 漏檢測器。
該實施例與圖2所示的實施例的不同之處在於還提供了用於測量環境 溫度0和該裝置的溫度0的溫度傳感器25和26,並且計算控制單元50還包 括溫度係數計算部分53-8和用於存儲溫度係數計算部分53-8所計算的溫度系 數a的溫度係數存儲部分53-9。
在校準模式下，通過對同一被檢測的裝置在不同溫度0 1和02執行的測 量，溫度係數計算部分53-8使用表達式(15 )來計算溫度漂移校正係數a 。 當溫度係數計算部分53-8計算出溫度漂移校正係數a時，溫度係數存儲部分 53-9存儲溫度係數a。
在檢測模式下，從漂移校正係數存儲部分53-4中讀取漂移校正係數K， 從溫度係數存儲部分53-9中讀取溫度係數a 。還通過溫度傳感器25和26測 量環境溫度0和被檢測的裝置20的溫度0 ，並且向該裝置20和基準罐21施 加氣壓。在施壓階段的結束處開始的平衡階段中，以持續時間Tl為時間間隔， 測量壓差改變AP1，和AP2'。在檢測階段中，還在持續時間T2處測量壓差改 變AP3'。漂移計算和存儲部分53-5首先使用表達式(12)從這些測量值AP1，、 AP2，和AP3，以及所測量的溫度S和0中計算漂移JT。
然後，洩漏計算部分53-6使用由漂移計算和存儲部分53-5計算的漂移 JT,來如下地計算與裝置20的實際洩漏相對應的壓差改變S:
S=AP3,-J (19) 即使當裝置20的溫度0與環境溫度0不同時，這裡獲得的、與洩漏相對應的 壓差改變S也接近於與實際洩漏相對應的壓差改變，其中消除了由6和0之間 的溫度差產生的漂移。
23當洩漏計算部分53-6計算了與洩漏相對應的壓差改變S時，判定部分 53-7將壓差改變S與基準值RV進行比較。當壓差改變S小於基準值RV 確定不存在洩漏。當壓差改變S大於基準值RV時，確定存在洩漏。
第三實施例
圖6示出了根據本發明第三實施例的壓力計型洩漏檢測器。該壓力計型 洩漏檢測器與圖2所示的壓差洩漏檢測器的不同之處在於壓力計型洩漏檢 測器不包括基準罐21,而是直接將空氣壓力僅施加給被檢測的裝置20以測 量裝置20中的壓力上的改變。因此，在第三實施例中，由自動零復位放大器 41、復位信號生成器42、採樣和保持電路43、以及AD轉換器44構成的部 分被稱為壓力改變測量部分40-2。
同樣，對於壓力計型洩漏檢測器，在校準模式下，將平衡階段劃分成兩 部分，在持續時間為Tl的第一平衡階段結束時測量壓力改變AQ1，在持續 時間為Tl的第二平衡階段結束時測量壓力改變AQ2。還測量在持續時間為 T2的第一檢測階段期間產生的壓力改變AQ3。將在從檢測開始起經過了足夠 的時間之後的持續時間T2內(例如，從施壓階段起經過了數十秒之後)在裝 置20中產生的壓力改變AQ4測量為AC。使用K= ( AQ3-AC ) / ( AQ1-AQ2 )， 從這些測量值計算漂移校正係數K。
以與圖2所示的實施例相同的方式，由在計算控制單元50中包括的漂移 校正係數計算部分53-3執行漂移校正係數K的計算。將所計算的漂移校正系 數K存儲在漂移校正係數存儲部分53-4中，並且校準模式結束。
在檢測模式下，以與校準模式下相同的方式，在平衡階段測量壓力改變 AQ1，和AQ2',在^f企測階段測量壓力改變AQ3'。漂移計算和存儲部分53-5使 用表達式J=(AQ1，-AQ2，)K來從這些測量值和漂移校正係數K中計算漂移J。 洩漏計算部分53-6使用表達式U=AQ3，-J從在檢測階段測量的壓力改變AQ3， 中減去漂移計算和存儲部分53-5所計算的漂移J,以獲得與實際洩漏相對應 的、已經進行了漂移校正的壓力改變U。判定部分53-7將與洩漏相對應的壓 力改變U與基準值RV進行比較。當壓力改變U大於基準值RV時，確定存 在洩漏。當壓力改變U小於基準值RV時，確定不存在洩漏。
第四實施例圖7示出了另一實施例，在該實施例中還以與圖5所示相同的方式為圖 6所示的壓力計型洩漏檢測器提供了用於測量環境溫度的溫度傳感器25和用 於測量被檢測的裝置20的溫度的溫度傳感器26，以便即使由相應溫度傳感 器測量的環境溫度^和該裝置的溫度G)不同、也允許執行適當的漂移校正。
由於除了氣動迴路(pneumatic circuit)是壓力計型特有的之外、該實施 例與圖5所示的實施例相同，因此這裡省略了該實施例的更詳細描述。
修改
在圖2、 5、 6和7所示的實施例中，壓差改變測量部分40-l或壓力改變 測量部分40-2使用自動零復位放大器41來在第一和第二平衡階段以及第一 和第二檢測階段的開始點的每點處執行零復位，如圖3所示，例如，以便直 接在所述階段結束處直接探測壓差改變AP1、 AP2、 AP3和CT2(或壓力改變 △Ql、 AQ2、 AQ3和AC)。然而，如清楚理解的，可允許在不進行零復位的 情況下、在由圖1所示的壓差特性曲線所指示的定時處探測壓差PO、 Pl、 P2、 P3、 P4和P5，例如，並且由計算控制單元50使用表達式AP1-P1-P0、 △P2=P2-P1、 AP3=P3-P2# CT2=P5-P4,來計算壓差改變。
在這些實施例中，如圖l和3所示，依次布置第一平衡階段、第二平衡 階段以及第一檢測階段，而沒有在它們中間插入時間段。可以在它們中間插 入比這些時段短的預定時間段。
示例
圖13示出了由圖2所示的實施例執行的漂移校正的示例。將已檢查不存 在洩漏的罐用作被檢測的裝置。利用根據本發明的漂移校正係數計算方法， 依據利用被設置為24。C的裝置測量的數據，來計算漂移校正係數K。室內溫 度(密封在裝置和基準罐中的氣體的溫度)為24°C。
在圖13中，列A表示被檢測的裝置(由DUI表示)的溫度，列B表， 在第一平衡階段(2.5秒)測量的壓差改變APl，，列C表示在第二平衡階段 (2.5秒)測量的壓差改變AP2，，列D表示在檢測階段(3秒)測量的壓差 改變AP3，，列E表示值AP1，-AP2'，列F表示由根據本發明的漂移校正係數 計算方法計算的漂移校正係數K，該漂移校正係數K為0.087，它是從利用被 設置為24°C的裝置測量的測量值的平均值計算而來的，列G表示漂移
25J=(AP1，-AP2，)K,以及列H表示通過利用列G所示的漂移J對列D所示的測 量值AP3，進行漂移校正而獲得的校正結果S=AP3，-J。壓差改變的單位為daPa (十巾白斯卡deca-pascal )。
為了比較，列I表示通過從列D所示的在檢測階段中測量的壓差改變 AP3，中減去在列D的底部示出的、並被用作固定漂移J，的、在標準溫度24。C 處在檢測階段中測量的壓差改變AP3，的平均值(其為4.1 (daPa))而獲得的 值。
從列B、 C和D清楚的是在第一平衡階段、第二平衡階段和檢測階段 中獲得的壓差改變具有關係AP1，〉AP2，>AP3，，並且在第一平衡階段中獲得的 壓差改變AP1，與在第二平衡階段中獲得的壓差改變AP2，之間的差(列E所示) 相對4交大。
在本發明中，由於在平衡階段中從表達式K^(厶P3，-CT2)/(AP1，-AP2，)來計 算漂移校正係數K，分母較大，並且即使當平衡階段較長時，該分母也不接 近零。在此點上，漂移校正係數K是可靠的。
在圖13所示的示例中，利用已檢查不存在洩漏的裝置執行洩漏檢測。因 此，漂移校正結果應幾乎為零，但當使用利用固定漂移(=4.1)的校正方法 時，校正結果分布在從+1.2到-0.6的範圍內，如列I所示。 、
相反，當使用根據本發明的利用漂移校正係數的漂移校正方法時，校正 結果分布在+0.4到-0.2的範圍內，如列H所示，其收斂到非常接近零的值。 在此點上，理解了，根據本發明的漂移校正係數K是可靠的。
權利要求
1. 一種洩漏檢測方法，該方法用於將氣體施加到被檢測的裝置和基準罐、並且用於基於當經過了預定時間段時該裝置和該基準罐是否具有等於或大於預定值的壓差來確定該裝置是否存在洩漏，該洩漏檢測方法包括以下步驟在校準模式下，(a-1)僅在預定長度的施壓階段內將預定氣壓施加到該裝置和該基準罐，然後停止其施加；(a-2)測量在施壓階段結束後的第一平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第一壓差改變ΔP1；(a-3)測量在第一平衡階段結束後的第二平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第二壓差改變ΔP2；(a-4)測量在第二平衡階段結束後的第一檢測階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第三壓差改變ΔP3；(a-5)測量在第一檢測階段結束後的第二檢測階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第四壓差改變ΔP4；(a-6)依據第三和第四壓差改變之間的差(ΔP3-ΔP4)以及第一和第二壓差改變之間的差(ΔP1-ΔP2)，計算並存儲與在第三壓差改變ΔP3中包括的漂移相對應的漂移校正係數K，並且從該裝置和該基準罐中釋放氣體；以及在檢測模式下，(b-1)僅在施壓階段將預定氣壓施加到該裝置和該基準罐，然後停止其施加；(b-2)測量在第一平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第一壓差改變ΔP1』；(b-3)測量在第二平衡階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第二壓差改變ΔP2』；(b-4)測量在第一檢測階段中在該裝置和該基準罐之間產生的壓差間的第三壓差改變ΔP3』；(b-5)依據第一和第二壓差改變之間的差(ΔP1』-ΔP2』)以及漂移校正係數K，估計在第三壓差改變ΔP3』中包括的漂移；(b-6)通過從第三壓差改變ΔP3』中減去所述漂移，來估計該裝置的洩漏，並且從該裝置和該基準罐中釋放氣體。
2. 如權利要求1所述的洩漏檢測方法，其中，第一和第二平衡階段具有 相同長度，並且第一和第二檢測階段具有相同長度。
3. 如權利要求2所述的洩漏;險測方法，其中，在步驟(a-6)中，使用K-(AP3-AP4)/(AP1-AP2)來計算漂移校正係數K; 在步驟(b-5)中，使用J-K(AP1，-AP2，)來計算漂移J;以及 在步驟(b-6)中，使用S:AP3，-J來計算與洩漏相對應的壓差改變。
4. 如權利要求2所述的洩漏檢測方法，其中，在校準模式下，在該裝置的兩個不同溫度01和02處重複執行步驟(a-l) 到(a-5 ),以便分別獲得第四壓差改變AP4,和AP42;在步驟(a-6)中，還使用a"A 4,-AP42)/(01- 2)來計算溫度漂移校正系 數a;在步驟(b-5)中，使用J^《(APl'-AP2')+a(0-^來計算漂移，其中， 表 示該裝置的溫度，P表示檢測模式下的環境溫度；以及在步驟(b-6)中，使用S-AP3，-JT來計算與洩漏相對應的壓差改變S。
5. 如權利要求1到4之一所述的洩漏檢測方法，其中，步驟(b-6)包 括以下步驟將與所估計的洩漏相對應的壓差改變與基準值進行比較，並且 基於壓差改變是大於還是小於基準值來確定該裝置是否存在洩漏。
6. —種洩漏檢測器，包括氣壓源，被適配為向被;險測的裝置和基準罐施加氣壓； 壓差測量部分，被適配為在僅在預定長度的施壓階段中從氣壓源向—該 裝置和該基準罐施加具有預定壓力的氣體之後，測量在該裝置和該基準罐之 間產生的壓差間的壓差改變；漂移校正係數計算部分，被適配為在校準模式下，當僅在施壓階段中 向該裝置和該基準罐施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第 一平衡階段以 及在第一平衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓差測量部分測量的 第一壓差改變API和第二壓差改變AP2，以及依據在第二平衡階段之後的第 一檢測階段以及在第 一檢測階段之後的第二檢測階段中產生的、並由壓差測 量部分測量的第三壓差改變AP3和第四壓差改變AP4，基於第三和第四壓差 改變之間的差(AP3-AP4)以及第一和第二壓差改變之間的差(AP1-AP2), 來計算與在第三壓差改變AP3中包括的漂移相對應的漂移校正係數K;漂移校正係數存儲部分，被適配為存儲漂移校正係數K;漂移計算部分，被適配為在檢測模式下，當僅在施壓階段中向該裝置 和該基準罐施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第一平衡階段以及在第一 平衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓差測量部分測量的第 一壓差 改變AP1，和第二壓差改變AP2，，以及依據在第二平衡階^:之後的第一檢測階 ^歐中產生的、並由壓差測量部分測量的第三壓差改變AP3，，基於第一和第二 壓差改變之間的差(AP1，-AP2，)以及漂移校正係數K，計算在第三壓差改變 AP3'中包括的漂移；漂移校正部分，被適配為從第三壓差改變AP3，中減去該漂移，以便計 算已經進行了漂移校正的壓差改變S;以及判定部分，被適配為將壓差改變S與設置進行比較，並且當壓差改變 S超過該設置時確定該裝置存在洩漏。
7. 如權利要求6所述的洩漏檢測器，其中，第一和第二平衡階段具有相 同長度，並且第一和第二檢測階段具有相同長度。
8. 如權利要求7所述的洩漏檢測器，其中，漂移校正係數計算部分被適配為使用K-(AP3-AP4)/(AP1-AP2)來計算漂 移校正係數K;漂移計算部分被適配為使用J-K(AP1，-AP2，)來計算漂移J;以及 漂移校正部分#:適配為使用S-AP3，-J來計算與洩漏相對應的壓差改變S。
9. 如權利要求7所述的洩漏檢測器，還包括溫度係數計算部分，被適配為依據壓差測量部分在校準模式下在該裝 置的兩個不同溫度01和02處獲得的第四壓差改變AP4,和AP42,使用 a = (A/M, - AP42)/(€)1 - 2)來計算溫度漂移校正係數《 ;以及溫度係數存儲部分，被適配為存儲溫度漂移校正係數"；其中，漂移計算部分被適配為使用々=X(APl'-AP2')+a( -e)來計算漂 移，其中，0表示該裝置的溫度，^表示檢測模式下的環境溫度；以及漂移校正部分被適配為使用S-AP3，-Xr來計算已經進行了漂移校正的壓 差改變S。
10. —種洩漏4企測方法，該方法用於向被衝企測的裝置施加氣體，並且用 於基於當經過了預定時間段時是否出現了等於或大於預定值的壓力改變來確定該裝置是否存在洩漏，該洩漏檢測方法包括以下步驟 在校準模式下，(a-l)僅在預定長度的施壓階段內將預定氣壓施加到該裝置，然後停止 其施力口；(a-2 )測量在施壓階段結束後的第 一平衡階段中產生的該裝置的第 一壓 力改變AQ1;(a-3 )測量在第 一平衡階段結束後的第二平衡階段中產生的該裝置的第 二壓力改變AQ2;(a-4 )測量在第二平衡階段結束後的第 一檢測階段中產生的該裝置的第 三壓力改變AQ3;(a-5 )測量在第 一檢測階段結束後的第二檢測階段中產生的該裝置的第 四壓力改變AQ4;(a-6)依據第三和第四壓力改變之間的差(AQ3-八Q4)以及第一和第二 壓力改變之間的差(AQ1-AQ2)，計算並存儲與在第三壓力改變AQ3中包括 的漂移相對應的漂移校正係數K，並且從該裝置中釋放氣體；以及 在檢測模式下，(b-l) ^L在施壓階段將預定氣壓施加到該裝置，然後停止其施加； (b-2)測量在第一平衡階段中產生的該裝置的第一壓力改變AQ1，； (b-3)測量在第二平衡階段中產生的該裝置的第二壓力改變AQ2，； (b-4)測量在第一檢測階段中產生的該裝置的第三壓力改變AQ3，； (b-5)依據第一和第二壓力改變之間的差(AQ1，-AQ2，)以及漂移校正係數K，估計在第三壓力改變AQ3，中包括的漂移；(b-6)通過從第三壓力改變AQ3，中減去所述漂移來估計該裝置的洩漏，並且從該裝置中釋放氣體。
11. 如權利要求IO所述的洩漏檢測方法，其中，第一和第二平衡階段具 有相同長度，並且第一和第二檢測階段具有相同長度。
12. 如權利要求11所述的洩漏檢測方法，其中，在步驟(a-6 )中，使用KKAQ3-AQ4)/(AQ1-AQ2)來計算漂移校正係數K; 在步驟(b-5)中，使用J-K(AQ1，-AQ2，)來計算漂移J;以及 在步驟(b-6)中，使用L^AQ3，-J來計算與洩漏相對應的壓力改變U。
13. 如權利要求11所述的洩漏4全測方法，其中，在校準模式下，在該裝置的兩個不同溫度01和G)2處重複執行步驟(a-.l) 到(a-5)，以便分別獲得第四壓力改變AQ4,和AQ42;在步驟(a-"中，還使用a"A^4,-A^2)/(01-0》來計算溫度漂移校正 係數a ;在步驟(b-5)中，使用々=《(A0'-A22')+a(e)-S)來計算漂移，其中，0表 示該裝置的溫度，^表示檢測模式下的環境溫度；以及在步驟(b-6)中，使用U-AQ3，-JT來計算與洩漏相對應的壓力改變U。
14. 如權利要求10到13之一所述的洩漏檢測方法，其中，步驟(b-6) 包括以下步驟將與所估計的洩漏相對應的壓力改變與基準值進行比較，並 且基於壓力改變是大於還是小於基準值來確定該裝置是否存在洩漏。
15. —種洩漏檢測器，包括氣壓源，被適配為向祐:檢測的裝置施加氣壓；壓力測量部分，被適配為在僅在預定長度的施壓階段中從氣壓源向該 裝置施加具有預定壓力的氣體之後，測量在該裝置中產生的壓力改變；漂移校正係數計算部分，被適配為在校準模式下，當僅在施壓階段中 向該裝置施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第 一平衡階段以及在第 一平 衡階段之後的第二平衡階段中產生的、並由壓力測量部分測量的第一壓力改 變AQ1和第二壓力改變AQ2,以及依據在第二平衡階段之後的第一檢測階段 以及在第 一檢測階段之後的第二檢測階段中產生的、並由壓力測量部分測量 的第三壓力改變AQ3和第四壓力改變AQ4，基於第三和第四壓力改變之間的 差(AQ3-AQ4)以及第一和第二壓力改變之間的差(AQ1-AQ2),計算與在第 三壓力改變AQ3中包括的漂移相對應的漂移校正係數K;漂移校正係數存儲部分，被適配為存儲漂移校正係數K;漂移計算部分，被適配為在檢測模式下，當僅在施壓階段中向該舉置 施加了氣壓時，依據在施壓階段之後的第 一平衡階段以及在第 一平衡階i芝 後的第二平衡階段中產生的、並由壓力測量部分測量的第一壓力改變AQ1， 和第二壓力改變AQ2',以及依據在第二平衡階段之後的第一檢測階段中產生 的、並由壓力測量部分測量的第三壓力改變AQ3，，基於第一和第二壓力改變 之間的差(AQ1，-AQ2，)以及漂移校正係數K,計算在第三壓力改變八Q3，中 包括的漂移；漂移校正部分，被適配為從第三壓力改變AQ3，中減去該漂移，以便計算已經進行了漂移校正的壓力改變U;以及判定部分，被適配為將壓力改變U與設置進行比較，並且當壓力改變 U超過該設置時確定該裝置存在洩漏。
16. 如權利要求15所述的洩漏檢測器，其中，第一和第二平衡階段具有相同長度，並且第一和第二檢測階^a具有相同長度。
17. 如權利要求15所述的洩漏檢測器，其中，漂移校正係數計算部分被適配為使用K=(AQ3-AQ4)/(AQ1-AQ2)來計算 漂移校正係數K;漂移計算部分被適配為使用J-K(AQ1，-AQ2，)來計算漂移J;以及 漂移校正部分被適配為使用U=AQ3，-J來計算與洩漏相對應的壓力改變U。
18. 如權利要求15所述的洩漏檢測器，還包括溫度係數計算部分，被適配為依據壓力測量部分在校準模式下在該裝 置的兩個不同溫度G)l和02處獲得的第四壓力改變AQ4,和AQ42,使用 a = (Ag4、 - Ag42)/(01 - 2)來計算溫度漂移校正係數a ;以及溫度係數存儲部分，被適配為存儲溫度漂移校正係數a;其中，漂移計算部分被適配為使用々-X(A0'-A92') + a(G)-0)來計算漂 移，其中，€)表示裝置的溫度，0表示檢測模式下的環境溫度；以及漂移校正部分被適配為使用U-AQ3,-JT來計算已經進行了漂移校正的 壓力改變U。
全文摘要
在校準模式下，將在用加壓氣體充滿被檢測的物件和基準罐之後的平衡階段等分為兩個階段，每次當經過第一半時間(T1)以及第二半時間(T2)時，測量差別壓力變化(ΔP1和ΔP2)，並且測量在檢測階段的時間(T2)期間出現的差別壓力變化(ΔP3)。此外，測量在當絕熱改變的影響被認為足夠固定時的時刻之後經過時間(T2)時出現的差別壓力變化(CT2)，從這些測量結果中計算漂移校正係數K＝(ΔP3-CT2)/(ΔP1-ΔP2)，將其存儲在存儲器中，並且在檢測模式下使用。
文檔編號G01M3/26GK101454652SQ20078001909
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月24日 優先權日2006年5月24日
發明者古瀬昭男 申請人:株式會社科思莫計器