エアリークテスターの技術資料４

４．治具・配管・検査ワーク・環境における注意事項
 
　[２．エアリークテスタとは何か]　の項で述べたように、デリケートなリーク検査圧力を、できるだけ安定的にかつ精度良く測定するためには、様々な配慮が必要です。以下、項目別に整理します。
 
　①　配管方法
 
　ワーク又はマスターチャンバーへの配管に要求される事は
 
1-1　継手等はリークの無い、信頼性の高いものを使用する。
 
1-2　変形や容積変化が無い事。
 
1-3　ワーク体積の少ないものは細い配管を使用し、大きな体積のものには太い配管を 使用します。通常100［㏄］位までは外形Φ4チューブが良いと思います。
 
1-4　当社は断熱効果の高いテフロンチューブをお勧めしております。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　②　治具
 
　治具製作上で最も重要な事は、
 
2-1　充填する体積を出来るだけ小さくする事。 [③　治具の中子、カプセル]参照。
 
2-2　ワークをクランプした時、しっかりとした固定方式にする事。弾性的なバランスで固定させてはならない。[④ 治具のクランプ方法]参照。
 
2-3　シールゴムは絶対に動かないようにする事。[⑤ 治具のシール方法]参照。
 
　以下、具体的に説明します。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
 
　③　治具の中子、カプセル
 
　充填室の体積をできるだけ小さくすることで、感度を大幅に上げることができます。内圧式の場合は検査ワークの内側形状に合わせた中子、外圧カプセル式の時は検査ワークの外形との隙間が最小になるような中子を樹脂等で製作します。
 

      図001 　内圧式－中子 　     　　　　　　　　　　　　 図002 　カプセル式－中子
 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　④　治具のクランプ方法
 
ワークを治具に乗せ、これをクランプします。更に、加圧された時その反力が発生します。クランプ力がこれに近いと、シール力は不安定になり、ワークが微妙に動いたりします。従って充分なクランプ力が必要です。次のように定義すると、
 

 
　　　　　     　Ｆ≧ＰＳ＋ＭＫ　　［N］
 
　とすることが大切です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　⑤　治具のシール方法
 
　シール部の設計をする際には、クリープ現象に注意する必要があります。材料には一定の力が加わっている場合、時間的変化に対して少しずつ変形する性質が有り、これをクリープと言います。ゴムのような場合は特に注意が必要です。
　又、加圧される事によりパッキンが動くような事も、絶対に無い様にしなくてはなりません。特に平パッキンを使用する場合ですが、
 

　　　図　003 　　　　　　　　　　　　　　　　    　 図　004
 
5-1　 図 003は、クランプシールをした時、ゴムの反力とクランプ力そして内圧とが釣り 合うようになります。このような状態でテストを行いますとゴムが徐々に変形し続け る為、測定が大変不安定になります。
 
5-2　 図 004はシールゴムをつぶした後、治具の金属面に検査ワークが接し、停止します。 このようにするとパッキンは変形を続ける事が出来ませんし、ワークは確実に静止し ます。
 
5-3　 ここで、平パッキンの面圧ですが、1＜Ｋ＜2［MPa］（100～200[gf/mm2]）が適当 と思われます。パッキンの硬度が低い場合は低めにし、高い場合はＫの値も高くと ると良いと思われます。
 
5-4　通常はＫ＝1～1.5［Mpa］位で設計します。
 
　Ｏリングを使用する際に注意することがあります。
 

　　　  図005　　　　　　　　　　　　　      　　　　　 図006
 
5-5　図005に示すように、シールされた時、Ｏリングが加圧により動けない様な設計 にして下さい。通常のシールの考え方で、Ｏリング溝を設計すると失敗する原因とな ります。ただし、図005を設計する際、潰し代を適正にしないと、検査ワークと治具 ベースの間に隙間が空くことがあり、前記の理由で、これも絶対に避けなくてはなり ません。
 
5-6　また、図005の様なシールの仕方ですと、ワークの脱着によりＯリングが大変外れやすくなります。図007の様に設計すると、外れにくくなります。
 

 　　　　　　　　　　　　　　   　　図007
 
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　⑥　検査ワーク
 
　検査ワークに要求される条件は、
 
6-1　検査ワークの温度は、常温・室温が原則です。どうしても、工程上そうできないときは、極力、送風等で冷却してください。
 
6-2　検査ワークは洗浄後が望ましい。油分、切り粉がわずかでも付着していると、排気の際、リークテスタ内部の差圧検出器、エアパイロットバルブ、内部フィルター内に蓄積し、故障の原因となります。どうしても避けられないときは、排気バイパス弁を付け、リークテスタ内を排気エアが通過しないようにしてください。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　⑦　測定環境
 
　測定環境には意外な側面があります。
 
7-1　リークテスタ本体、ワーク、マスター、及び配管には直射日光や輻射熱、扇風機などの風が当たらないようにする事が大事です。
 
7-2　冬場、長期の休暇後、あるいは暖房開始直後は、特に室温の変化が激しく、一方で機器類の温度はゆっくりと変化しますので、機器の熱バランスが著しく低下します。従って、理想的な計測はできません。できるだけ、室温は一定に保つようにしてください。
 
7-3　シール部の摩耗、ごみの付着に注意が必要です。定期的に、シールを交換、清掃が欠かせません。
 
7-4　電源を投入して30分程度経過した後、計測するのが望ましい。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　⑧　エア源
 
　測定器の性能を維持するために、エアの質はとても大事です。
 
8-1 エアリークテスタ内・配管内に水分、油分が付着すると故障の原因となります。
 
8-2 特に差圧変換器は微少な変位を検出しているため、水分・油分は大敵です。
 
8-3 原則としてドライエアを使用してください。
 
8-4 工場内の配管内には、コンプレッサーオイル、水滴が多量に貯まっている箇所があったりします。それが、一挙にテスター内に侵入するといった事故が、何度かユーザにおいて発生したことがあります。このような場合は、直ちに計測が不能になりますので、充分な配慮が必要です。
 
8-5 高い圧力で検査する場合は、それよりも充分高い・容量の大きい圧力源が必要です。
　
8-6 従って、リークテスタの直前に、ドライエア装置、フィルター、ミスとセパレータ、サージタンク、一次圧力源などを配備するのが望ましい。