專利名稱：壓力泄漏的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力泄漏的測(cè)定方法，尤其是從高壓氣源向被測(cè)工件的內(nèi)部導(dǎo)入高壓氣體，測(cè)量此后被測(cè)工件內(nèi)部的壓力變化，據(jù)此測(cè)定被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏。
為了檢查汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用鑄造毛坯等工件的密封性，一般采用的方法是從空氣壓縮機(jī)等高壓氣源向被測(cè)工件的內(nèi)部導(dǎo)入壓縮空氣等高壓氣體，然后測(cè)定被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏。
在進(jìn)行高精度的壓力泄漏測(cè)定的方法方面，還開發(fā)了這樣的測(cè)定方法預(yù)備作為與被測(cè)工件獨(dú)立的密閉空間-測(cè)定用校對(duì)裝置(以下簡(jiǎn)稱校對(duì)裝置)，通過(guò)壓差檢測(cè)儀連接該校對(duì)裝置和被測(cè)工件，檢測(cè)壓差的變化，據(jù)此測(cè)定被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏。
在依據(jù)這樣的壓差測(cè)量方式進(jìn)行壓力泄漏測(cè)定的方法方面，其具體例子有象特開平4-221733號(hào)公報(bào)所記載的壓力泄漏測(cè)定裝置的發(fā)明。至于該公報(bào)中所記載的技術(shù)，是通過(guò)壓差檢測(cè)儀，連接幾乎與被測(cè)工件形狀相同、容積相同的測(cè)定用校對(duì)裝置和被測(cè)工件。然后向被測(cè)工件以及校對(duì)裝置內(nèi)導(dǎo)入壓縮空氣，測(cè)量達(dá)到測(cè)量壓力時(shí)點(diǎn)之后的壓差值的時(shí)效變化，據(jù)此進(jìn)行被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏的測(cè)定。
另外，還開發(fā)了這樣的方法用一部分密閉的管道，替代幾乎與被測(cè)工件形狀相同、容積相同的測(cè)定用校對(duì)裝置，比較該密閉部分和被測(cè)工件的壓差，據(jù)此進(jìn)行壓力泄漏的測(cè)定。
但是，不管那一種壓力泄漏測(cè)定方法，在向被測(cè)工件內(nèi)導(dǎo)入壓縮空氣時(shí)，被測(cè)工件內(nèi)存在的空氣都會(huì)被絕熱壓縮，從而溫度升高。而且由于此后空氣被冷卻這一溫度變化，會(huì)出現(xiàn)壓力變化，所以為了能夠進(jìn)行可靠的測(cè)量，必須等到因溫度變化而引起的壓力變化穩(wěn)定之后才可進(jìn)行。
這樣，現(xiàn)有的測(cè)定方法存在的問(wèn)題是因?yàn)楸仨毜鹊接捎趬嚎s空氣被導(dǎo)入被測(cè)工件時(shí)出現(xiàn)的溫度變化而引起的任何壓力變化都不存在了，且壓力確實(shí)穩(wěn)定了，所以就存在一個(gè)測(cè)定時(shí)間最多縮短到多少的界限。
因此，本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種壓力泄漏的測(cè)定方法，使其即使在被測(cè)工件內(nèi)的壓力發(fā)生變化的時(shí)期，也能測(cè)定壓力泄漏，因此可以大幅度地縮短測(cè)定時(shí)間。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，就是要提供一種在依據(jù)壓差測(cè)量的壓力泄漏測(cè)定方法方面，即使在被測(cè)工件及校對(duì)裝置內(nèi)的壓力發(fā)生變化的時(shí)期，也能測(cè)定壓力泄漏，因此可以大幅度地縮短測(cè)定時(shí)間的壓力泄漏測(cè)定方法。在使用校對(duì)裝置的情況下，假如在校對(duì)裝置一側(cè)也出現(xiàn)了與被測(cè)工件同樣的溫度變化，即使存在由于溫度變化而帶來(lái)的影響，壓差也為零?？墒菍?shí)際上一般很少將校對(duì)裝置內(nèi)的高壓氣體排放出去，大多是只有被測(cè)工件一側(cè)的空氣隨著加壓，溫度升高。本發(fā)明在這種情況下是有效的。
本申請(qǐng)發(fā)明的再一個(gè)目的就是要提供一種即使測(cè)量環(huán)境發(fā)生變化，也能用較短的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定的壓力泄漏測(cè)定方法。
因此為了解決上述課題，與權(quán)利要求1有關(guān)的發(fā)明，其壓力泄漏測(cè)定方法的步驟是將規(guī)定壓力的高壓氣體導(dǎo)入被測(cè)工件的內(nèi)部和密閉空間；然后切斷該被測(cè)工件和該密閉空間的連通；測(cè)量此后該被測(cè)工件的內(nèi)部壓力與該密閉空間壓力的壓差，測(cè)定該被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏，其特征是求出在沒有出現(xiàn)泄漏的情況下產(chǎn)生的壓差變化量，由事先求得的壓差變化量對(duì)測(cè)得的壓差進(jìn)行修正，將測(cè)得的壓差變換為因泄漏而引起的壓差，由被變換了的壓差測(cè)定壓力泄漏。
依據(jù)本方法，由于實(shí)際測(cè)得的壓差得到了沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的壓差變化量的修正，所以修正后的壓差就等于因泄漏而引起的壓差。這樣一來(lái)，本方法由于運(yùn)用求得的、因泄漏引起的壓差進(jìn)行泄漏的測(cè)定，所以可以利用在被測(cè)工件中出現(xiàn)不是因泄漏引起的壓差變化期間的測(cè)量值，測(cè)定時(shí)間可以大幅度地縮短。
依據(jù)本方法，可以利用剛剛切斷被測(cè)工件和校對(duì)裝置(密閉空間)的連通時(shí)的壓差，可以從切斷連通時(shí)的壓差和經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)被變換了的壓差的變化幅度測(cè)定壓力泄漏是否良好。再有，也可以從切斷連通時(shí)的壓差和經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)被變化了的壓差的變化幅度測(cè)定泄漏量。
在本方法，預(yù)先準(zhǔn)備好不泄漏的密閉容器，可以求出無(wú)泄漏的情況下產(chǎn)生的壓差變化量。替代這個(gè)，分析存在泄漏的被測(cè)工件方面的測(cè)量結(jié)果，也可求出因泄漏而產(chǎn)生的壓差變化量和并非因泄漏而產(chǎn)生的壓差變化量。后者的場(chǎng)合，執(zhí)行的過(guò)程是計(jì)算被測(cè)的壓差開始與時(shí)間成比例變化的時(shí)限之后的每單位時(shí)間壓差變化量，運(yùn)用該壓差變化量求沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的壓差變化量。
這樣求得的沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的壓差變化量，在下次以后修正時(shí)可以使用。
沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的壓差變化量，理論上可以由例如被測(cè)工件的容積、外界氣溫、濕度等主要因素求得。所以考慮標(biāo)準(zhǔn)的條件，可以預(yù)先求得理論變化量。這種場(chǎng)合，實(shí)際產(chǎn)生的壓差變化量，和由外界氣溫和濕度的變化計(jì)算出的理論變化量是有差別的。
本發(fā)明的一種形式是計(jì)算沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的、測(cè)得的壓差變化量和理論上的壓差變化量的差，將與環(huán)境因素密切相關(guān)而得到的該差值記憶下來(lái)，由理論上的壓差變化量和與測(cè)量時(shí)的環(huán)境相對(duì)應(yīng)的與環(huán)境因素密切相關(guān)的記憶下來(lái)的差，對(duì)測(cè)得的壓差進(jìn)行修正。
這樣的話，在各種環(huán)境下都能進(jìn)行準(zhǔn)確的修正了。


圖1是對(duì)與本發(fā)明有關(guān)的實(shí)施例1的壓力泄漏測(cè)定方法進(jìn)行解釋的測(cè)定原理示意圖。
圖2是對(duì)實(shí)施例1的壓力泄漏測(cè)定方法進(jìn)行解釋的測(cè)定原理示意圖。
圖3是表示實(shí)施例1壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序之程序方框圖。
圖4是表示實(shí)施例1壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序之程序方框圖。
圖5是表示實(shí)施例2壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序之程序方框圖。
圖6是表示實(shí)施例2壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序之程序方框圖。
實(shí)施例1下面對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例1，參照?qǐng)D1至圖4進(jìn)行說(shuō)明。首先參照?qǐng)D1及圖2對(duì)本實(shí)施例壓力泄漏測(cè)定方法的基本原理進(jìn)行說(shuō)明。
一方面被測(cè)工件和校對(duì)裝置相互連通，另一方面被測(cè)工件和校對(duì)裝置與其他部件切斷，在此狀態(tài)下，向被測(cè)工件和校對(duì)裝置中導(dǎo)入高壓氣體，使兩者的內(nèi)壓相等，然后在時(shí)限t0切斷兩者間的連通狀態(tài)，圖1的曲線圖是表示在此時(shí)點(diǎn)之后產(chǎn)生的壓差變化的一個(gè)例子。在時(shí)限t0以前，可以使被測(cè)工件的內(nèi)部壓力和校對(duì)裝置的內(nèi)部壓力相等，但內(nèi)部的氣體溫度不相等。通常，被測(cè)工件中存在的空氣被絕熱壓縮、被測(cè)工件內(nèi)部的氣體溫度就上升了，而與此相反，校對(duì)裝置內(nèi)的氣溫大多變得與周圍溫度相等。
由于切斷被測(cè)工件和校對(duì)裝置的連通的啟閉閥的動(dòng)作，有時(shí)要產(chǎn)生壓差。圖1例舉了由于啟閉閥的動(dòng)作，被測(cè)工件一側(cè)的壓力升高了的情況。壓差為正表示被測(cè)工件的壓力比校對(duì)裝置的壓力還要高的情況。在被測(cè)工件內(nèi)的氣溫升高了、又被冷卻了的情況下，即使被測(cè)工件不存在泄漏，被測(cè)工件內(nèi)部的壓力也要下降。圖中實(shí)線代表這種場(chǎng)合的壓差變化特性曲線。時(shí)限t1代表被測(cè)工件內(nèi)部的氣溫變得與周圍溫度相等了的時(shí)限，在沒有泄漏的情況下，此后壓差不變。在假設(shè)壓差變化幅度為ΔP0(t)時(shí)，在t0～t1的時(shí)限內(nèi)，ΔP0(t)與隨時(shí)間變化。隨著接近時(shí)限t1，該ΔP0(t)開始穩(wěn)定于某個(gè)定值。而且在時(shí)限t1以后，ΔP0(t)的值穩(wěn)定在定值ΔPM。
在被測(cè)工件存在泄漏的情況下，對(duì)于壓差變化特性曲線來(lái)說(shuō)，因泄漏引起的壓差變化特性曲線與上述壓差變化特性曲線迭加。這個(gè)迭加的壓差變化特性曲線的一個(gè)例子在圖1用虛線表示。圖1的點(diǎn)劃線是存在泄漏時(shí)的壓差變化特性曲線(虛線)與無(wú)泄漏時(shí)的壓差變化特性曲線(實(shí)線)的差，也就是代表因泄漏引起的壓差變化特性曲線，非常有趣的是該曲線相對(duì)時(shí)間呈線性變化關(guān)系。因泄漏引起的壓差變化特性曲線(點(diǎn)劃線)非常近似于ΔP·(t-t0)。在這里，ΔP是一個(gè)在被測(cè)工件的測(cè)定過(guò)程中不變化的量。這是由于一般情況下泄漏量很小的緣故。但是，每個(gè)被測(cè)工件的ΔP值是不一樣的，泄漏量越大的被測(cè)工件其值也就越大。
那么由于以上所述原因，我們應(yīng)當(dāng)明白以下兩種關(guān)系是成立的。
(1)若依據(jù)無(wú)泄漏時(shí)產(chǎn)生的壓差變化特性曲線(實(shí)線)，對(duì)測(cè)得的壓差(虛線)進(jìn)行修正的話，就變成了因泄漏引起的壓差變化特性曲線(點(diǎn)劃線)。這種情況不僅在時(shí)限t1以后，即使在時(shí)限t1以前也成。當(dāng)然時(shí)限t1以前的無(wú)泄漏時(shí)的壓差變化量ΔP0(t)必須采用與時(shí)間同時(shí)變動(dòng)的值。
(2)若將測(cè)得的壓差(虛線)曲線中的直線部分延長(zhǎng)，求出在時(shí)限t0時(shí)的值，則該值等于在時(shí)限t1以后所確認(rèn)的、無(wú)泄漏時(shí)的壓差變化量ΔPM。
因此，根據(jù)上述(1)的關(guān)系，若對(duì)時(shí)限t1以前的測(cè)量值也進(jìn)行修正的話，則就可以用于測(cè)定了；根據(jù)上述(2)的關(guān)系，可以依據(jù)有泄漏時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)求出無(wú)泄漏時(shí)產(chǎn)生的壓差變化量ΔPM。
如圖1的“本次測(cè)量時(shí)間”所示的那樣，本實(shí)施例的泄漏測(cè)定方法還要利用時(shí)限t0～t1的測(cè)量值。此時(shí)依據(jù)ΔP0(t)對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正。在這里，ΔP0(t)的值采用在t0～t1的時(shí)限與時(shí)間同時(shí)變化的值，在時(shí)限t1以后采用ΔPM的值。另外，ΔP0(t)值及ΔPM值的求法，將在下文述及。在測(cè)量于時(shí)限t0～t1期間就結(jié)束了的情況下，ΔPM的值就不需要了。
本實(shí)施例在測(cè)量期間內(nèi)，最好是持續(xù)測(cè)量被修正值的時(shí)效變化，由其一連串的時(shí)效變化測(cè)定每單位時(shí)間的平均泄漏量。代替上述方法，也可以依據(jù)時(shí)限t0和時(shí)限t2的2次測(cè)量來(lái)測(cè)定泄漏。在時(shí)限t0，測(cè)得的壓差不需要修正。在時(shí)限t2，采用此時(shí)的、無(wú)泄漏場(chǎng)合的壓差變化量ΔPM進(jìn)行修正。這樣一來(lái)，可以由修正的2個(gè)壓差和時(shí)限t0～t2的時(shí)間計(jì)算出其間的平均泄漏量。泄漏量與圖1的點(diǎn)劃線所示的、因泄漏引起的壓差變化特性曲線的斜率有直接的關(guān)系。再說(shuō)也可以將這種場(chǎng)合的第2個(gè)測(cè)定時(shí)點(diǎn)安排在時(shí)限t0～t1之間。另外，最好是由用ΔP0(t)修正t0和t2的兩次測(cè)量值之后的差值來(lái)判定泄漏是否合適。假設(shè)其差值為某一定值以上的場(chǎng)合是不合適的，則可以假設(shè)為某一定值以內(nèi)的場(chǎng)合是合適的。不管采用什么方式，時(shí)限t0～t1期間用于測(cè)量，用較短的時(shí)間測(cè)定泄漏是可行的。
下面對(duì)求ΔPM的方法進(jìn)行說(shuō)明。為此使用上述關(guān)系(2)。也就是由在存在泄漏的情況下測(cè)得的壓差變化特性曲線(虛線)，求出斜率ΔP，然后求出將該直線延長(zhǎng)了的曲線圖在時(shí)限t0的值，由此可求出ΔPM。這樣一來(lái)，最好將求得的ΔPM用于修正下次的測(cè)量。而且，同樣也能求出時(shí)限t0～t1之間的ΔP0(t)，可以由圖中畫成直線的虛線和用圖中曲線所表示的虛線的差值，求出ΔP0(t)值。
下面，參照?qǐng)D3及圖4，對(duì)本實(shí)施例壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序更具體內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖3及圖4是表示本實(shí)施例壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序之方框圖。圖3所示的是求校對(duì)數(shù)據(jù)的程序、圖4所示的是應(yīng)用校對(duì)數(shù)據(jù)求壓力泄漏量的程序。這里所指的校對(duì)數(shù)據(jù)是指上述ΔPM或ΔP0(t)的值。
當(dāng)在圖3的步驟S10測(cè)量開始時(shí)，首先，輸入被測(cè)工件和校對(duì)裝置方面的參數(shù)(步驟S12)。在參數(shù)方面有被測(cè)工件的大小、形狀等，校對(duì)裝置的大小、形狀等。接著輸入壓差傳感器測(cè)得的壓差測(cè)量值X(步驟S14)。由于步驟S14是以短時(shí)間間隔反復(fù)進(jìn)行的，所以輸入的是一串測(cè)量值X1，X2…。
接著計(jì)算移動(dòng)平均P，進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S16)。在測(cè)量值X1，X2…輸入到僅僅是計(jì)算移動(dòng)平均所必需的個(gè)數(shù)Np之前，該判斷不是“是”，返回步驟S14，反復(fù)輸入測(cè)量值X。在測(cè)量值X輸入到僅僅是計(jì)算移動(dòng)平均所必需的個(gè)數(shù)Np的時(shí)點(diǎn)，進(jìn)入步驟S18、計(jì)算移動(dòng)平均P。于是算出的移動(dòng)平均P的值，作為檢測(cè)值Xp輸入(步驟S20)步驟S20也是以短時(shí)間間隔反復(fù)進(jìn)行的，收集的是一串檢測(cè)值Xp(1)，Xp(2)…。
其次，計(jì)算變化量，進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S22)。當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定的變化量計(jì)算單位時(shí)間C1的時(shí)間時(shí)，該判斷為“是”，采用檢測(cè)值Xp(1)，Xp(2)…，依據(jù)下文的式(1)和式(2)計(jì)算1次微分值D1以及2次微分值D2(步驟S24)。式(1)和式(2)如下所示D1(N)＝XP(N)－XP(N－C1)…(1)S2(N)＝D1(N)－D1(N－C1)…(2)接著，計(jì)算加權(quán)平均值D2AVE，進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S26)。在2次微分值D2計(jì)算到僅僅是計(jì)算移動(dòng)加權(quán)平均所必需的個(gè)數(shù)之前，該判斷不是“是”，返回步驟S14，反復(fù)進(jìn)行上述過(guò)程。在2次微分值D2計(jì)算了僅僅是計(jì)算移動(dòng)加權(quán)平均所必需的個(gè)數(shù)的時(shí)點(diǎn)，進(jìn)入步驟S28，計(jì)算加權(quán)平均值D2AVE。
于是根據(jù)算出的加權(quán)平均值D2AVE是否是零來(lái)進(jìn)行壓力是否穩(wěn)定的判斷(步驟D30)。若加權(quán)平均值D2AVE是零，則該判斷為“是”，步驟S32的判斷也為“是”，進(jìn)行計(jì)算因泄漏引起的每單位時(shí)間的壓差變化量ΔP(步驟S34)。然后，由上述關(guān)系(2)和求得的每單位時(shí)間的壓差變化量ΔP，求校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPM或ΔP0(t)，同時(shí)記憶此時(shí)的檢驗(yàn)條件(步驟S36)。
由此，校對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算程序結(jié)束(步驟S38)。
再有，求得的校對(duì)數(shù)據(jù)可以在執(zhí)行圖4的步驟S56時(shí)采用。在圖1的時(shí)限t0切斷了連通之后，在到t1之前也能測(cè)定泄漏，此時(shí)的并非由泄漏引起的壓差變化量是時(shí)間的函數(shù)。這時(shí)求出在其測(cè)定時(shí)限的值，作為ΔP0(t)。
另一方面，在時(shí)限t1以后也能進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量，這時(shí)ΔPM已經(jīng)變成定值，求出變成了定值ΔPM，作為校對(duì)數(shù)據(jù)。
下面參照?qǐng)D4，對(duì)采用這樣算出的校對(duì)數(shù)據(jù)、求壓力泄漏量的程序進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)在圖4的步驟S40測(cè)定開始時(shí)，首先輸入被測(cè)工件以及校對(duì)裝置方面的參數(shù)(步驟S42)。在參數(shù)方面有被測(cè)工件的大小和形狀等以及校對(duì)裝置的大小和形狀等。接著判斷在過(guò)去求校對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)的檢驗(yàn)條件中，是否存在可以認(rèn)為與本次的檢驗(yàn)條件相同的條件(步驟44)。如果不存在可認(rèn)為是相同的檢驗(yàn)條件，則對(duì)該新的檢驗(yàn)條件，依據(jù)圖3所示的程序求新的校對(duì)數(shù)據(jù)(步驟S46)。
另外，在存在可以認(rèn)為是相同的檢驗(yàn)條件的場(chǎng)合，輸入由壓差傳感器測(cè)得的壓差測(cè)量值X(步驟S48)。接著計(jì)算移動(dòng)平均P，進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S50)。測(cè)量值X在輸入到僅僅是計(jì)算移動(dòng)平均所必需的個(gè)數(shù)Np之前，該判斷不是“是”，返回步驟S48，反復(fù)輸入測(cè)量值X。在測(cè)量值X輸入到僅僅是計(jì)算移動(dòng)平均所必需的個(gè)數(shù)Np的時(shí)點(diǎn)，進(jìn)入步驟S52、計(jì)算移動(dòng)平均P。這樣算出的移動(dòng)平均P的值，就被當(dāng)做檢測(cè)值Xp進(jìn)行輸入(步驟S54)。
如上所述，因采用在同一時(shí)刻的校對(duì)數(shù)據(jù)的值ΔP0(t)進(jìn)行修正，所以就把這樣求得的檢測(cè)值Xp變換為由于泄漏的原因而產(chǎn)生的壓差(圖1的點(diǎn)劃線所示的壓差)。此時(shí)，求出與本次測(cè)量條件相等的測(cè)量條件，采用校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPM或ΔP0(t)進(jìn)行修正。
求因泄漏引起的壓差值，由此可以求出圖1、圖2的虛線或圖1的點(diǎn)劃線的斜率，也就是每單位時(shí)間的壓差變化量ΔP。然后計(jì)算泄漏量VL。在實(shí)際測(cè)定時(shí)，計(jì)算變化量、進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S58)。當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定的變化量計(jì)算單位時(shí)間C1的時(shí)間時(shí)，該判斷為“是”，采用第N次測(cè)得的壓差P(N)和在C1次前測(cè)得的壓差PCN(1)的值，依據(jù)下面的式子(4)，計(jì)算1次微分值D1P(步驟S60)。
D1(N)P＝P(w)－P(N－C1)…(4)接著，計(jì)算泄漏量，進(jìn)行是否良好的判斷(步驟S62)。在1次微分值D1P計(jì)算到僅僅是計(jì)算移動(dòng)加權(quán)平均所必需的個(gè)數(shù)之前，該判斷不是“是”，返回步驟S48，反復(fù)進(jìn)行上述過(guò)程。在1次微分值D1ΔP計(jì)算到僅僅是計(jì)數(shù)移動(dòng)加權(quán)平均所必需的個(gè)數(shù)的時(shí)點(diǎn)，進(jìn)入步驟S64，計(jì)算泄漏量VL。由此，采用校對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)定壓力泄漏的程序結(jié)束(步驟S66)。
這樣，在本實(shí)施例的壓力泄漏測(cè)定方法中，運(yùn)用預(yù)先求得的校對(duì)數(shù)據(jù)，對(duì)被測(cè)工件的壓差變化特性曲線進(jìn)行修正，變換為因泄漏引起的壓差變化，由這個(gè)被變換了的值求壓差的單位時(shí)間的變化量ΔP，運(yùn)用該壓差的單位時(shí)間變化量ΔP計(jì)算被測(cè)工件的壓力泄漏量VL。因此，即使在有壓力變動(dòng)的時(shí)間帶(圖1中從時(shí)t0刻到時(shí)刻t1的范圍)，也能算出壓力泄漏的大小。
這樣一來(lái)，就使得本發(fā)明的壓力泄漏測(cè)定方法即使在被測(cè)工件和校對(duì)裝置內(nèi)出現(xiàn)了壓力變動(dòng)的時(shí)點(diǎn)，也能測(cè)量壓力泄漏的大小，因此能大幅度地縮短測(cè)定時(shí)間。
實(shí)施例2下面對(duì)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4的步驟S14所示的那樣，在實(shí)施例1，判斷檢驗(yàn)條件是否可以認(rèn)為與求校對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)的檢驗(yàn)條件相同，只有在可以認(rèn)為是相同的情況下，才進(jìn)行采用校對(duì)數(shù)據(jù)的壓力泄漏量VL的計(jì)算。另外，若檢驗(yàn)條件不相同則必須進(jìn)行新的校對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算(步驟S46)，不能有效利用在出現(xiàn)壓力變動(dòng)的時(shí)點(diǎn)可以提前進(jìn)行測(cè)量這一有利的一面。
在這里，在檢驗(yàn)條件方面可以例舉出以下幾點(diǎn)①被測(cè)工件的形狀以及容量；②測(cè)量壓力、加壓時(shí)間等加壓條件；③外界氣溫、被測(cè)工件以及校對(duì)裝置的溫度等測(cè)量環(huán)境。由于對(duì)其中的①、②容易做出是否相同的判斷，而且還要收集許多的校對(duì)數(shù)據(jù)，所以挑選可以看做與檢驗(yàn)條件相同的校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力泄漏量VL的計(jì)算是可能的。
但是，由于對(duì)③的測(cè)量環(huán)境做出是否相同的測(cè)量和判斷是很困難的，而且不能預(yù)測(cè)變化，所以檢驗(yàn)條件③成為采用校對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算壓力泄漏量VL時(shí)產(chǎn)生誤差的主要原因。
因此本實(shí)施例的壓力泄漏測(cè)定方法使其即使在測(cè)量環(huán)境出現(xiàn)變動(dòng)的情況下，也能采用校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力泄漏量VL的計(jì)算。
具體地說(shuō)，是把測(cè)量環(huán)境的變化給校對(duì)數(shù)據(jù)帶來(lái)的影響作為環(huán)境變化量ΔE求出，用該環(huán)境變化量ΔE校正校對(duì)數(shù)據(jù)，由此抵消測(cè)量環(huán)境變化的影響，使其能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。該環(huán)境變化量ΔE可由下面的式子(5)計(jì)算。
ΔE＝ΔPM－ΔPML…(5)這里的ΔPM是測(cè)得的校對(duì)數(shù)據(jù)，ΔPML是求得的校對(duì)數(shù)據(jù)的理論值。
這樣一來(lái)，用于下次測(cè)量的、由算出的環(huán)境變化量ΔE校正的校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPMN的值可由下面的式子(6)計(jì)算。
ΔPMN＝ΔPML＋ΔE…(6)(6)式所用的ΔE，是在環(huán)境相同的情況下求得的。
由于運(yùn)用這個(gè)被校正了的校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPMN的值，對(duì)下一次被測(cè)工件的壓力泄漏量VL進(jìn)行計(jì)算，所以即使在測(cè)量環(huán)境發(fā)生變化的情況下也能進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。
而且，雖然式(5)表現(xiàn)為注重所測(cè)壓差中的并非因泄漏引起部分的壓差變化量，但可以從因泄漏引起的壓力變化部分求出依靠環(huán)境的變化值ΔE。
但是，在由上述式子(5)算出的環(huán)境變化量ΔE的值較大的場(chǎng)合，一般認(rèn)為這是由于測(cè)量環(huán)境急劇變化或檢測(cè)精度暫時(shí)降低所帶來(lái)的誤差造成的。在這樣的場(chǎng)合也同樣依據(jù)式(6)對(duì)校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正時(shí)，反倒使測(cè)量精度惡化了。
因此，在本實(shí)施例，對(duì)環(huán)境變化量ΔE預(yù)先確定一個(gè)一定的閾值，在ΔE的值比該閾值大的情況下，使其不對(duì)校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
再有，在對(duì)校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的場(chǎng)合，也并不是原封不動(dòng)地運(yùn)用依據(jù)式(6)求得的ΔPMN的值，而是取其和校正前校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPM的加權(quán)平均，由此計(jì)算校正后的校對(duì)數(shù)據(jù)值。
這樣一來(lái)，防止了在測(cè)量環(huán)境急劇變化的情況下，測(cè)量精度下降現(xiàn)象的出現(xiàn)。
參照?qǐng)D5和圖6，對(duì)本實(shí)施例壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序具體內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖5和圖6所示的是本實(shí)施例壓力泄漏測(cè)定方法的測(cè)定程序方框圖。
首先參照?qǐng)D5對(duì)測(cè)定程序的全部流程進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)在圖5的步驟S70測(cè)定開始時(shí)，首先，對(duì)被測(cè)工件和校對(duì)裝置的給定參數(shù)進(jìn)行讀取(輸入?yún)?shù))(步驟S72)。在參數(shù)方面有被測(cè)工件的大小、形狀等和校對(duì)裝置的大小、形狀等。
其次，判斷本次被測(cè)工件方面的條件是否可以認(rèn)為與求校對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)的測(cè)量條件相同(步驟S74)。在測(cè)量條件可以看做是相同的情況下，由與實(shí)施例1的圖4同樣的程序、運(yùn)用校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(測(cè)量)(步驟S76)。與此相反，在檢驗(yàn)條件不能看做是相同的情況下，對(duì)該新的檢驗(yàn)條件，由圖3所示的程序求新的校對(duì)數(shù)據(jù)(步驟S78)。
這樣一來(lái)，由步驟S76、S78的任意一條途徑都能計(jì)算壓力泄漏量(步驟S80)。
接著進(jìn)行環(huán)境變化量ΔE的計(jì)算(步驟S82)，依據(jù)此結(jié)果，判斷是否更換校對(duì)數(shù)據(jù)(步驟S84)，在一定的條件下更換校對(duì)數(shù)據(jù)(步驟S86)。
參照?qǐng)D6，對(duì)這一連串處理的詳細(xì)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)在圖6的步驟S100處理開始時(shí)，首先依據(jù)上述式子(3)計(jì)算泄漏壓差ΔP(步驟S102)。接著由回歸處理和移動(dòng)平均算法對(duì)泄漏壓差ΔP再做一遍計(jì)算，算出去除了誤差的泄漏壓差理論值ΔPL(步驟S104)。
然后從ΔP中減去ΔPL，由此計(jì)算出環(huán)境變化量ΔE(步驟S106)。用這種方式，由因泄漏引起的壓力變化計(jì)算依靠校對(duì)數(shù)據(jù)的環(huán)境因素的變化量。依據(jù)該環(huán)境變化量ΔE的值，判斷是否對(duì)被校正的校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPMN進(jìn)行計(jì)算(步驟S108)。也就是如上所述，在環(huán)境變化量ΔE比預(yù)先確定了的閾值大的情況下，使其不進(jìn)行校正、而是原封不動(dòng)地使處理結(jié)束(步驟S118)。在環(huán)境變化量ΔE小于閾值的情況下，依據(jù)上述式(6)對(duì)被校正的校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPMN進(jìn)行計(jì)算(步驟S110)。
接著判斷當(dāng)更換校對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)是否有必要進(jìn)行穩(wěn)定化處理(步驟S112)。在這里，所謂穩(wěn)定化處理，就是并不是原封不動(dòng)地運(yùn)用依據(jù)式(6)求得的ΔPMN的值，而是其和 校正前校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPM的加權(quán)平均，由此計(jì)算要更換的校對(duì)數(shù)據(jù)值。
若判定為沒有必要進(jìn)行穩(wěn)定化處理，則直接進(jìn)入步驟S116，將被校正了的校對(duì)數(shù)據(jù)ΔPMN值當(dāng)做新的校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更換。若判定為有必要進(jìn)行穩(wěn)定化處理，則在步驟S114進(jìn)行穩(wěn)定化處理之后，校對(duì)數(shù)據(jù)的值在步驟S116被更換。這樣，當(dāng)校對(duì)數(shù)據(jù)的更換處理結(jié)束時(shí)(步驟S118)，進(jìn)入圖5的步驟S88，判斷是否進(jìn)行下一個(gè)被測(cè)工件的測(cè)定。
在該判斷為“是”的情況下，返回步驟S74，運(yùn)用被更換了的(因ΔE的值大而未被更換的情況也有)校對(duì)數(shù)據(jù)值進(jìn)行下一個(gè)被測(cè)工件的測(cè)定。步驟S88的判斷為“否”的情況下，使測(cè)定結(jié)束(步驟S90)。
這樣，本實(shí)施例的壓力泄漏測(cè)定方法，將測(cè)量環(huán)境的變化給校對(duì)數(shù)據(jù)帶來(lái)的影響作為環(huán)境變化量ΔE求出，用該環(huán)境變化量ΔE對(duì)校對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，由此抵消測(cè)量環(huán)境變化帶來(lái)的影響，使其能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。
因此，本發(fā)明的壓力泄漏測(cè)定方法，即使測(cè)量環(huán)境發(fā)生變化也能用較短的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。
在上述各實(shí)施例中，當(dāng)進(jìn)行計(jì)算處理時(shí)，采用了移動(dòng)平均法和加權(quán)平均法，但并不僅限于這些計(jì)算方法。
另外，上述各實(shí)施例的壓力泄漏測(cè)定方法，還可以適用于密閉管道的一部分，使其成為獨(dú)立空間等其他測(cè)定方式。
對(duì)于壓力泄漏測(cè)定方法的其他過(guò)程內(nèi)容，也并不僅限于上述各實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定壓力泄漏的方法，其步驟是·將規(guī)定壓力的高壓氣體導(dǎo)入被測(cè)工件的內(nèi)部和密閉空間；·然后切斷該被測(cè)工件和該密閉空間的連通；·測(cè)量此后該被測(cè)工件的內(nèi)部壓力與該密閉空間壓力的壓差，測(cè)定該被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏，其特征是·求出在沒有出現(xiàn)泄漏的情況下產(chǎn)生的壓差變化量；·由事先求得的壓差變化量對(duì)測(cè)得的壓差進(jìn)行修正，將其變換為因泄漏而引起的壓差；·由變換的壓差測(cè)定壓力泄漏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的壓力泄漏測(cè)定方法，其特征是·由切斷上述連通時(shí)的壓差和經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)被變換了的壓差兩壓差的變化幅度，測(cè)定壓力泄漏是否良好。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的壓力泄漏測(cè)定方法，其特征是·由切斷上述連通時(shí)的壓差和經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)被變換了的壓差兩壓差的變化幅度，測(cè)定泄漏量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的壓力泄漏測(cè)定方法，其特征是·還包括的過(guò)程是計(jì)算被測(cè)的壓差開始與時(shí)間成比例變化的時(shí)限之后的每單位時(shí)間壓差變化量，運(yùn)用該壓差變化量求沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的壓差變化量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所記載的壓力泄漏測(cè)定方法，其特征是在于還包括如下過(guò)程·計(jì)算沒有出現(xiàn)泄漏情況下產(chǎn)生的、測(cè)得的壓差變化量和理論上的壓差變化量的差，將該差值與環(huán)境因素相關(guān)地記憶下來(lái)；·由理論上的壓差變化量和與測(cè)量時(shí)的環(huán)境相對(duì)應(yīng)的與環(huán)境因素密切相關(guān)的記憶下來(lái)的差，對(duì)測(cè)得的壓差進(jìn)行修正。
6.一種測(cè)定壓力泄漏的方法，其步驟是·將規(guī)定壓力的高壓氣體導(dǎo)入被測(cè)工件的內(nèi)部；·然后密閉該被測(cè)工件的內(nèi)部；·測(cè)量此后該被測(cè)工件的內(nèi)部壓力，測(cè)定該被測(cè)工件產(chǎn)生的壓力泄漏，其特征是·求出在沒有出現(xiàn)泄漏的情況下產(chǎn)生的壓力變化量；·由事先求得的壓力變化量對(duì)測(cè)得的壓力進(jìn)行修正；·由修正過(guò)的壓力測(cè)定壓力泄漏。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓力泄漏測(cè)定方法。有壓力泄漏的被測(cè)工件的從時(shí)刻t0到t1的壓差曲線(虛線)是在△P0的曲線上加上因壓力泄漏引起的壓差△P而得到的，壓差△P的每單位時(shí)間變化量是一定的。因此，若從圖1的虛線減去實(shí)線，則可求出因壓力泄漏引起的壓差△P的時(shí)效變化，該壓差△P在從時(shí)刻t0到t1之間也線性變化。所以，即使在時(shí)刻t0到t1之間，也能從壓差△P的每單位時(shí)間變化量算出壓力泄漏的大小。
文檔編號(hào)G01M3/00GK1152122SQ9611068
公開日1997年6月18日 申請(qǐng)日期1996年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月20日
發(fā)明者堀川宏, 山川芳彥, 小野田貴 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 豐通工程株式會(huì)社, 鬼頭工業(yè)株式會(huì)社