JPS6315133A - 真空リ−クチエツク方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、真空系の全体の気密性を調べる真空リークチ
ェック方法に関するものである。

（従来の技術） 周知のように、リークチェックは、調べようとしている
真空容器を加圧または減圧して、実際に気体が容器から
噴出または容器内に侵入するか否かを調べることであり
、従来用いられている方法には、加圧放置法、真空放置
法やプローブガス法等と呼ばれるものが多い。

しかして、加圧放置法は、真空容器を加圧密閉したまま
一定時間放置して、圧力低下の有無を見る方法であり、
真空放置法は、加圧放置法と原理は同じで、真空容器を
減圧密閉したまま一定時間放置して、圧力上昇の有無を
見る方法である。

これに対し、プローブガス法は、リーク箇所を通して噴
出ま“たは侵入する気体を発見するのに、例えばヘリウ
ムガスのような特殊な気体を用いて行うもので、この気
体がプローブガスと呼ばれている。このプローブガス法
を用いた検出器の代表的なものが、ヘリウムリークディ
テクターである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記したリークチェック方法のうち、加圧放
置法や真空放置法は、初期圧力や一定時間放置 化幅が許容される範囲内か否かの判定を行わなければな
らない。また、プローブガス法は、高価なリークディテ
クタを被検査系でおる真空装置とは別に設け、検査作業
をやはり手作業で行わなければならない。したがって、
リークチェック作業が煩雑となり、所要時間も長くなり
、高価なＪ２備を必要とする等の欠点がめった。

そこで、本発明の目的は、リークチェックのみのための
装置や時間を必要とせず、当該真空系の排気動作の過程
で、自動的に圧力変化を監視して、真空漏れの検出がで
きる真空リークチェック方法を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
真空容器と真空引きをする排気用機器で構成される真空
系の排気過程の間に、排気容積、排気速度、排気始点圧
力、排気終点圧力から圧力変化率を求め、この圧力変化
率から得られる任意の時間後の推定圧力と同一時間排気
した後の測定圧力とを比較し、この差から真空漏れを検
出することにより、真空漏れを検出するだけのための装
置や時間を必要とせず、かつこの検出作業も容易とした
ものである。

（実施例） 以下、本発明の真空リークチェック方法の一実施例を図
面を参照して説明する。まず、本発明の原理について説
明する。

一般に、内容積Ｖを排気速度Ｓの真空ポンプで排気する
ときの圧力の時間的な変化は、次式で与えられる。

ここで、Ｑｏ　：気体の漏れおよび真空容器内でのガス
の発生量 ｐｏ：真空ポンプの到達圧力 しかしながら、実際にはこの（１）式に対して次のよう
な補正を行う必要がある。

（１）導管のコンダクタンスによる排気速度Ｓの補正 ３−ｐ３ｅｆｆ ここで、５ｅｆｆ　：実効排気速度 Ｃ：導管のコンダクタンス （２）内容積Ｖ中の気体や内表面に滞留している気体に
対する内容積■の補正 Ｖ−＋ＫＶ ここで、Ｋ：補正係数 （３）容器壁からガスの放出による補正（ただし、ｐが
１０−３１ｏｒｒ以下の場合） Ｑｏ　−）Ｑ Ｑ＝ｑＡ ここで、Ｑ：漏れがない場合の全ガス故出量ｑ：単位面
積当りのガス放出量 Ａ：容器内表面積 以上から、実際の圧力の時間的な変化は、漏れがない場
合に限定すると、次に示す（２ａ）式、　（２ｔｌ）式
で得られることになる。

（１）圧力ｐが１Ｏ−２１ｏｒｒ以上の場合ＫＶｄＪ２
＝−８ｅｆｆ　（ｐ−ｐｏ　）　−＜２ａ＞ｔ （２）圧力ｐが１０−３　ＴＯｒｒ以下の場合Ｖ並＝−
３ｅｆｆ　＜　ｏ−ｐｏ　＞　十ｑＡ・＜２ｂ）ｔ つまり、（２ａ）式および（２ｂ）式から、漏れがない
場合ノ圧力の変化率は、Ｋ、　Ｖ、　５ｅｆｆ　、　　
ｐｏ　。

（１，Ａの値をもとに推定できる値であると云える。

したがって、圧力の測定値と推定値を比較すれば、その
差の程度によって、漏れの検出が可能となる。

次に、本発明の一実施例に関連する真空系について説明
する。第１図において、真空容器１は、主バルブ２が開
かれている状態で真空ポンプ３により排気され、真空計
４で内部圧力が計測される。

真空ポンプ３の吸込側圧力も真空計５で計測される。リ
ークバルブ６．７は、真空容器１および真空ポンプ３を
大気圧に戻す（ベントする）場合に、Ｎ２ガスを導入す
るために設けられている。

また、真空系の制御および真空漏れ検出のために、信号
の入出力装置８とコントローラ９が設けられる。このコ
ントローラ９には、ＣＰＵとメモリが設けられ上記した
（２ａ）式および（２ｂ）式による演算を行い、入出力
装置８を介して表示器１０に真空漏れの表示や警報を発
する。

なお、真空計４（または図示しない他の検出器）から、
真空容器１の圧力信号が入出力装置８に入力される。

次に、このような真空系を大気圧の状態から真空引きす
る動作について説明する。まず、バルブ２、リークバル
ブ６および７を閉じ、真空ポンプ３を起動する。真空計
５で計測される真空ポンプ３の吸込側圧力が所定の圧力
まで低下したとき、主バルブ２を開く。この時点が対象
となる真空容器１の排気開始時点となる。

そこで、このときの真空容器１の圧力Ｐｃｉを読み、上
記した（２ａ）式から圧力変化率ｄｐ／ｄｔを求め、初
回の任意の時間ｔｓ後の圧力Ｐｉ　　（推定圧力）を推
定する。一方、同一時間ｔｓ真空引きを行った後の圧力
Ｐ（測定圧力）を測定する。しかして、この圧力Ｐと圧
力ＰＣ１を比較し、差がしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｃ
ｌ　）　　ｄＰＩｉｍより小さい時には真空漏れはない
と判定し、差がしきい値ｄｌ）Ｉｉｍより大きいときに
は真空漏れがおると判定して警報を発する。なお、この
場合１回の真空漏れで直ちに警報を発しないで、数回（
３〜５回）連続して真空漏れが判定されたときに、警報
を発するようにしてもよく、ｄｐｌｉｍの値は、誤差を
考慮して推定圧力Ｐｉの３倍程度とする。

真空漏れがないと判定したときには、同様の要領で圧力
推定、比較１判定を時間ｔｓごとに行って真空漏れの検
出を排気終了まで繰返す。ここで、排気終了時の圧力が
１０−３　ＴＯｒｒ以下の場合には、上記した（２ｂ）
式に基いて同様の要領で真空漏れの検出を行う。

第２図は、上記した動作のフローチャートを示し、第３
図は、上記した排気過程における推定圧力（破線で示す
）と測定圧力（実線で示す）の時間的変化を示したもの
である。この両図において、真空漏れの警報は、真空漏
れが３回連続して判定されたときに発するようにした例
を示している。

したがって、以上のような構成によれば、特別な漏れ検
出器を必要とせず、しかも排気過程の間に真空漏れを検
出することができる。

なお、上記した実施例では、真空引きを真空ポンプ１段
で行うようにしたが、高真空排気用では真空ポンプの多
段構成とするのが通例である。この場合でも、各段の真
空ポンプは、圧力領域に応じて直列運転されるため、主
排気ポンプだけに着目して、上記した（２ａ）式または
（２ｂ）式の定数を切換えて適用すればよい。

［発明の効果コ 本発明は、以上のように構成されているから、次の効果
が得られる。

（１）特別なリークディテクタを用いることなく、漏れ
の検出ができる。

（２）漏れを検出するのみのために、時間と労力を必要
としない。

（３）真空容器のみでなく、真空ポンプ、バルブや配管
等を含む排気系を含めて、漏れの検出ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空リークチェック方法の一実施例に
関連する真空系の構成図、第２図は本発明の一実施例の
動作を示すフローチャート、第３図は本発明の一実施例
の排気過程における真空漏れの有無と圧力変化の関係を
示す線図である。 １・・・真空容器 ３・・・真空ポンプ ４．５・・・真空計 ８・・・入出力装置 ９・・・コントローラ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空容器と真空引きをする排気用機器で構成する真空系
   の排気過程の間に、排気容積、排気速度、排気始点圧力
   、排気終点圧力から圧力変化率を求め、この圧力変化率
   から得られる任意の時間後の推定圧力と同一時間排気し
   た後の測定圧力とを比較し、この差から真空漏れを検出
   することを特徴とする真空リークチェック方法。