검사방식 개요

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1. 기본원리

(1) 차압식 압력강하 방식

공기압을 피검사물(WORK)에 넣은 후 내압의 변화를 계측하여 누설을 판정하는 방법입니다.
누설이 없는 기준품(MASTER)을 준비하여 WORK와 MASTER에 동시 가압합니다. 고감도의 차압센서로 누설에 의한 WORK 내의 압력변화를 MASTER 내의 압력변화와의 차이로 검출합니다.

(2) AIR LEAK TESTER의 동작

A START : WORK를 클램프 씰한 후에 START 신호를 입력합니다.
B 가압행정(CHG) : WORK와 MASTER에 TEST압을 인가하는 행정입니다. 내압이 어느 정도 안정될 때까지의 시간이 필요합니다.
C 평형행정(BAL) : TESTER 내의 밸브 AV1, AV2를 닫고 검사부를 차단하여 WORK와 MASTER간의 압력차이를 검출합니다.
이 행정은 밸브를 닫은 후 압력의 변동이 안정되는 것을 기다리는 시간임과 동시에 큰 누설을 검출하는 행정이기도 합니다.
D 검출행정(DET) : 미소 누설의 검출을 실시합니다.
E 배기 • 완료 : 합부 판정신호를 출력하며 TESTER 내의 AIR BLOW를 실시함과 동시에 WORK 내의 AIR를 배기합니다.

타임차트

전자밸브 기호 DL1 지연 CHG 가압 DL2 지연 BAL 평형 DET 검출 DL3 배기 END 완료
SV1
SV2

(3) WORK 내압의 변화와 누설량의 표시

평형 및 검출행정에서 누설에 의해 생기는 차압 ΔP는 AUTO ZERO 동작 후 다음 식으로 연산되어 0.1s마다 누설량(LEAK RATE mL/s, 또는 mL/min)의 단위로 표시됩니다. 검출행정에서 누설량의 표시가 변화하지 않고 일정하면 그 이상의 검출시간은 불필요합니다.

2. 차압센서의 개요

(1) 원리, 개요

수압부에는 자성 FLAT DIAPHRAGM을 사용하여 차압에 의한 미소변위를 IMPEDANCE 변화로 검출합니다. 과압에 대해서는 DIAPHRAGM을 벽면에서 보호하므로 파손되는 경우는 없습니다.

(2) 개략특성

• 직선성 범위 센서 RANGE : 0 ~ ±1000Pa 또는 2000Pa (기종에 따라 다름)
• 고감도 분해능 : 1Pa 또는 0.1Pa (기종에 따라 다름)
• 고내차압 표준 : 5MPa (최대 16MPa)
• 소내용적 : 0.5mL이하
• 용적변화율 : 약 0.01mL/kPa 또는 0.005mL/kPa (기종에 따라 다름)

3. 차압 검출방식과 GAUGE압 강하방식(직압 검출방식)의 비교

GAUGE압 강하방식은 압력을 가한 후 압력 강하량을 압력센서의 변화량으로 직접 표시하는 방식입니다.

차압 검출방식 GAUGE압 강하방식(직압 검출방식)
감도 TEST압에 관계없이 미차압 RANGE의 차압센서를 사용할 수 있으므로 항상 정도 높은 누설검사를 할 수 있습니다. TEST압에 따른 RANGE의 압력센서를 사용하므로 압력이 높아짐에 따라 분해능이 낮아져 누설 검출감도가 나빠집니다.
온도 ▪ AIR의 온도상승이나 기온변화의 영향은 MASTER와의 비교로 상쇄되고 작아집니다.
▪ 분해능이 높기 때문에 검출시간이 짧아도 높은 검출력을 얻을 수 있습니다. 		▪ 봉입 AIR의 온도상승이나 기온변화의 영향은 오차가 되어 나타납니다.
▪ 감도가 낮기 때문에 검출시간을 길게 할 필요가 있습니다. 검사시간이 일정한 경우, 검출시간이 길어지면 가압안정시간이 줄어들어 오차를 많이 포함하게 됩니다.
온도나 변형의영향

가압 초기에는 단열변화나 용적변화의 영향에 의한 압력변동(오차)을 많이 포함합니다.
차압식은 GAUGE압식에 비해 검출감도가 높고 검출시간을 짧게 설정할 수 있습니다. 측정시간이 한정되어 있는 경우에는 GAUGE압식보다 충분한 안정시간을 얻을 수 있으므로 오차가 작은 측정이 가능합니다.

호환성 ▪ TEST압을 변경해도 공통의 차압센서를 사용할 수 있습니다. ▪ 최적의 감도를 얻기 위해서는 TEST압에 따른 RANGE의 센서를 사용해야 합니다.

4. 각종 검사방식과 선정의 기준

아래의 각종 방식을 고려하여 대상 WORK에 가장 적합한 방식을 선택합니다.

(1) TEST압에 의한 선택

장점 단점
가압법 ▪ 정압을 가해 검사한다.
▪ 대상 : 사용시에 내압이 높아지는 WORK, 내부에 액체가 들어가는 WORK 		▪ 검사압력을 높임으로써 검출력을 높일 수 있다.
▪ 기포검사로 누설부분의 체크를 할 수 있다. 		▪ 온도변화, 변형 등 압력변화의 영향을 받기 쉽다.
감압법 ▪ 진공으로 당겨 부압으로 검사한다.
▪ 대상 : 부압에서 사용되는 WORK, TEST시에 온도변화나 변형이 있는 WORK. 		▪ 온도변화, 변형 등 압력변화의 영향을 받기 어렵다. ▪ 정압에 비해 검사압력이 제한되며, 같은 크기의 구멍이라도 누설량이 작아진다.
▪ 물이나 기름에 의한 증기압의 영향을 받는다.

(2) WORK의 형상에 의한 선택

장점 단점
내압검출방식 ▪ WORK의 내부를 계측한다.
▪ 대상 : 일반 WORK, 개구부분이 많은 WORK 		▪ 지그 비용이 외압식보다 저렴.
▪ 중자를 이용하여 내용적을 작게 하면 고감도가 된다. 		▪ TEST압이 높아지면 온도변형의 영향을 받기 쉽다.

통상의 방식입니다. 검출정도 향상과 TEST 시간의 단축을 위해 WORK의 용적이 가능한 한 작아지도록 중자를 넣습니다.
외압검출방식 ▪ WORK 내에 가압하고 외측을 지그로 둘러싸 공극의 압력변화를 계측한다.
▪ 대상 : 개구부가 적고 요철이 적은 형상의 WORK 		▪ TEST압에 구애 받지 않으며 계측시간이 짧고 검출정도가 높다.
▪ TEST압이 높을 경우에 특히 유리하다. 		▪ 지그 비용이 비교적 고가이다.
▪ 개구부의 씰이 곤란해 눈으로 체크할 수 없는 경우도 있다.

내용적이 큰 WORK, 캅셀에 의한 씰이 간단한 WORK는 새어 나오는 측을 대기압으로 측정하면 검사시간이 단축됩니다.
용적검출캅셀방식 ▪ 대LEAK WORK는 캅셀과의 공극 용적차를 차압으로 바꾸어 검출.
▪ 대상 : AIR를 넣을 수 없는 밀봉품. 손목시계, 전자부품 등 		▪ 대 LEAK에서 미소 LEAK까지 검출이 가능하다.
▪ 작은 WORK에서도 검사가 가능. 		▪ 캅셀이 필요하다.
▪ WORK에 어느 정도의 내부 공간 용적이 필요.
▪ 대LEAK를 검출하는 기구가 필요하기 때문에 TESTER의 가격이 올라간다.

밀봉품 WORK에 사용합니다. 이 방식은 WORK의 외측을 가압 또는 진공으로 측정하는 것입니다. 특히, 대LEAK를 검출하는 행정이 추가되어 가압과 동시에 WORK 내부가 TEST압에 이르는 대LEAK도 검출합니다.

(3) 그 밖의 검사방식 응용예

▪ 다수 비교방식
- 방식 : 복수의 WORK를 동시에 TEST합니다.
- 대상 : 내용적이 작은 WORK나 검출력에 충분히 여유가 있는 경우에 사용합니다.
가압시간이 길게 필요할 경우(변형의 영향이 있을 경우 등)에 사용합니다.
- 장점 : 1개당 TEST 시간이 단축됩니다.
- 단점 : 측정정도가 요구되는 경우, 불량율이 높을 경우에는 사용할 수 없습니다.
복수의 검사 지그가 필요합니다.

▪ 2실 동시측정 방식
- 방식 : 동일한 WORK에 개별적으로 측정하는 2개의 공간이 있을 경우, 2대의 TESTER로 각각의 공간에 다른 TEST압을 인가하여 동시에 TEST를 실시합니다.

- 장점 : TEST 시간이 단축됩니다.
- 단점 : A실과 B실의 벽 사이에 누설이 생겼을 경우, TEST압이 높은 TESTER는 WORK의 불량판정, TEST압이 낮은 TESTER는 MASTER 불량판정이 되므로 판정신호의 처리를 할 경우에 주의가 필요합니다.
- 배기간섭대책에 대해서 :
1대의 TESTER가 먼저 판정을 완료하고 배기를 실시하면 다른 TESTER의 측정값에 영향을 주는 경우가 있습니다.
2대가 동시에 배기를 실시하도록 외부에서 제어할 수 있는 기종도 준비되어 있습니다.