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WO2007111014A1 - 多孔質体の欠陥の検出方法 - Google Patents

多孔質体の欠陥の検出方法 Download PDF

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WO2007111014A1
WO2007111014A1 PCT/JP2006/325939 JP2006325939W WO2007111014A1 WO 2007111014 A1 WO2007111014 A1 WO 2007111014A1 JP 2006325939 W JP2006325939 W JP 2006325939W WO 2007111014 A1 WO2007111014 A1 WO 2007111014A1
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WO
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light
defect
detecting
porous body
scattered light
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Application number
PCT/JP2006/325939
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English (en)
French (fr)
Inventor
Shigeki Kato
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
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Priority to EP06843323A priority patent/EP2031378A4/en
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Priority to US12/235,204 priority patent/US7755750B2/en
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95692—Patterns showing hole parts, e.g. honeycomb filtering structures

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting defects in a porous body used for various filters and the like, and more particularly to a method for detecting defects in a porous body that can detect defects with high sensitivity.
  • Porous materials are often used in filters and the like.
  • porous materials are used in liquid filtration devices such as water and sewage.
  • a porous material is used to collect and remove fine particles contained in a dust-containing gas such as exhaust gas from which diesel engine power is also discharged.
  • the method described above is characterized by the fact that the position of a defect can be identified in a short time only by the presence or absence of a defect in the porous body, and the post-processing is simple or unnecessary, and is very useful. Is the method.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-134268
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-357562
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-286703
  • the present invention is characterized by further improving the above-described method and providing a method for detecting a defect in a porous body with improved defect detection sensitivity.
  • the density of scattered light can be detected with high sensitivity at a conventionally undetected detection position. That is, in the past, fine particles were detected by observing scattered light from a direction perpendicular to the laser light or from the direction of the laser light source, but the density of the scattered light was measured from the direction facing the laser light. To observe And found that the detection sensitivity is improved.
  • the present invention has been made based on the above findings, and provides the following method for detecting defects in a porous body.
  • Porous body force A method for detecting a defect in a porous body, wherein a defect is located by irradiating the emitted fine particles with a beam of light in a plane and detecting the density of scattered light from the fine particles.
  • the light source for irradiating the beam light is the origin, and the position corresponding to the center of the surface of the porous body from which the fine particles are discharged is the central point on the surface where the beam light is formed.
  • 1 is a straight line extending toward the center point
  • 1 is a straight line extending toward the origin force scattered light detection position
  • 0 is an angle formed by 1 and 1 on the surface formed by the beam light.
  • the light source that irradiates the beam light is the origin, and the origin force is a straight line extending toward the scattered light detection position.
  • the distance force between the origin and the fine particle discharge surface of the porous body is ⁇ 10 mm.
  • the defect detection method for a porous body according to the present invention detects the density of scattered light at a specific detection position, so that the defect can be detected with good detection sensitivity.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a detection apparatus used in the detection method of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the detection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing another example of a detection apparatus used in the detection method of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic side view of the detection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing still another example of the detection apparatus used in the detection method of the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a schematic perspective view showing an example of a her cam structure for a diesel particulate filter, and (b) is a schematic sectional view thereof.
  • FIG. 7 is a side view schematically showing a detection device used in a conventional detection method.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a detection apparatus used in the detection method of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view thereof.
  • the detection method of the present invention irradiates the fine particles 12 discharged from the porous structure 1 with the beam 13 from the light source 14 in a planar shape.
  • the position of the defect is specified by detecting the density of the scattered light 15 generated by the fine particles 12, and the defect is detected.
  • the scattered light 15 is detected at a detection position 16 that is a position perpendicular to the light beam or a detection position 16 ′ that is closer to the light source 14 than this. This is so that the beam 13 traveling straight from the light source 14 does not directly hit the eyes.
  • the density of the scattered light is detected at a position facing the beam 13. It was found that the intensity of the scattered light can be detected with higher sensitivity.
  • the position facing the beam 13 is defined as below.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing another embodiment of the detection apparatus used in the present invention.
  • FIG. 3 shows the positional relationship among the light source 14, the porous body 1, and the detection position 16 on the surface 20 formed by the beam light.
  • the light source 14 that irradiates the light beam 14 is the origin 11, and the surface corresponding to the central portion C1 of the surface 42 where the fine particles 12 of the porous body 1 are discharged on the surface 20 where the light beam is formed is the center.
  • the angle between straight line 1 and straight line 1 on 0 is defined as 0, and within the range of ⁇ force ⁇ ⁇ 80 °
  • the position corresponding to the central portion C1 of the surface 42 from which the fine particles 12 of the porous body 1 are discharged” on the surface 20 where the light beam is formed means the surface 20 where the light beam is formed from the central portion C1. It means the intersection of the vertical line and the surface 20 when a vertical line is drawn.
  • the “center Cl of the surface 42” means a position corresponding to the center of gravity of the surface 42. For example, when the surface 42 is circular, the center point of the circle, and when the surface 42 is square, the intersection of the diagonal lines It is.
  • the origin 11 is a position where the light source 14 emits light. It is particularly preferable that ⁇ is 20 ° or less, more preferably 45 ° or less, from the viewpoint of enhancing detection sensitivity.
  • FIG. 4 is a view of the light source 14, the porous body 1 and the detection position 16 in FIG.
  • the angle between the surface 20 formed by the light beam and the straight line 1 is defined as 0. At this time, ⁇ is
  • detection is preferably performed at a detection position within a range of 10 to 80 °.
  • ⁇ is more preferably 20 to 60 ° or less from the viewpoint of increasing detection sensitivity.
  • the positional relationship between the light source 14 (origin 11) and the porous body 1 may be appropriately set depending on the size and shape of the subject and the irradiation angle of the laser.
  • the position where the laser beam can irradiate the entire surface 42 is reasonable, and it is preferable that the position be efficient.
  • the scattered light intensity is also affected by the particle diameter of the fine particles 12 and the wavelength of the beam light 13.
  • the particle size (D) depends on the pore size of the normal part of the subject. That is, the particle diameter (D) is a force that needs to be large enough to be discharged through the pore diameter of the normal part of the subject. The scattered light intensity in the forward direction can be increased. Since the pore diameter of the defective part is always larger than the pore diameter of the normal part, particles are always discharged from the defective part.
  • the particle size (D) is appropriately selected according to the pore size of the subject. Specifically, the average particle size of the fine particles is preferably 1 to 10 ⁇ m, and particularly preferably 5 to 10 ⁇ m. This range is particularly preferred when inspecting for defects in diesel particulate filters.
  • the beam light is preferably visible light. This is because the density of the scattered light can be detected with a camera or the like, and the cost of the detection device can be reduced.
  • the wavelength ( ⁇ ) is preferably 400 to 800 nm, and more preferably 500 to 700 nm.
  • a laser beam is usually used as the beam light having such a wavelength. Examples of the laser beam include a solid laser, a gas laser, a semiconductor laser, a dye laser, and a free electron laser.
  • the Hercam structure 1 for a diesel particulate filter generally alternately seals porous partition walls 2 and cells 3 forming a plurality of cells 3 penetrating in the axial direction. And a sealing portion 4 for performing Exhaust gas from the diesel engine is introduced into the unsealed cell 3 on one end face 44, passes through the porous partition wall 2, enters the next cell 3, and is discharged from the other end face 42. At this time, the partition wall 2 becomes a filter, and the particulate matter To capture.
  • such a hard cam structure 1 is set on the fine particle chamber 10, and the fine particles 12 are generated in the fine particle chamber 10.
  • Methods for generating fine particles 12 include a method of burning a scent such as an incense stick, a method of generating fine particles of water with dry ice, liquid nitrogen, a sprayer, etc., a method using a commercially available ethylene glycol standard particle generator, and the like. Yes, these can be used.
  • the generated fine particles are introduced into the Hercam structure 1 to be inspected.
  • the method of introduction for example, the generated fine particles are accumulated in the particle chamber 10 to obtain a constant concentration, and then a constant pressure is applied, so that the constant pressure can be applied to the end face 44 of the hard cam structure 1.
  • a method of introducing into the hard cam structure 1 is preferable.
  • the concentration of fine particles 12 to be introduced is not particularly limited and is appropriately selected.
  • a transmission type laser sensor can be used as a concentration measuring method.
  • the differential pressure is preferably 10-30 Pa.
  • a pressure gauge is preferably provided in the fine particle chamber 10. Further, in order to introduce fine particles into the nozzle-force structure 1 while maintaining a predetermined differential pressure, normal air is supplied to the fine particle chamber 10. The flow rate of the supply chamber is appropriately set according to the size and shape of the subject.
  • the introduced fine particles 12 pass more through the defective partition walls, and are discharged from the other end surface (surface from which the fine particles are discharged) 42 of the her cam structure.
  • the position where more scattered light is emitted is specified, and the defect is detected.
  • the position can be specified.
  • the detection method is not particularly limited, but a detection method by visual observation and a detection method by photographing with a camera such as a CCD camera are preferable. It is also preferable to record as a video or still image with a camera.
  • the porous body has a structure in which fine particles having a predetermined surface force are discharged, such as a Hercam structure, the surface formed by the beam 13 and the discharge surface, as shown in FIG. It is preferable to irradiate the beam 13 so that they are parallel.
  • the specimen is not particularly limited as long as it is a porous body, but the present invention can be suitably applied to detection of filter defects.
  • the filter include a hollow fiber membrane and a bag filter in addition to the diesel particulate filter described above. Among these, it can be particularly suitably applied to a diesel particulate filter.
  • Cell structure Cell density 300 cells Z inch 2 (46.5 cells Zcm 2 ); partition wall pressure 300 m Porosity: 50%
  • the incense was burned in the fine particle chamber 10 to generate smoke having an average particle diameter of 5 m.
  • air was supplied to the particle chamber 10 at a pressure of 0.2 MPa and a flow rate of 8 LZmin, and a differential pressure was set to 20 Pa to introduce incense smoke into the subject.
  • NdYVO laser with a wavelength of 532 nm and an output of 12 mW, the laser is positioned at a position 5 mm from the discharge surface of the subject.
  • the light was irradiated in a planar shape.
  • a light shielding plate is provided at a position facing the laser beam, and an observation window is provided at a position where 0 is about 0 to 20 ° and ⁇ is about 20 to 30 °.
  • a total of 10 defects were detected by the method of Comparative Example 1, and a total of 14 defects were detected by the method of Example 1. Further, all defects detected by the method of Comparative Example 1 were also detected by the method of Example 1. From this, it was confirmed that the method of Example 1 can detect defects with higher sensitivity.
  • the intensity of the laser beam was measured at the visual observation position of the method of Example 1. As a result, it was confirmed that the strength was 50 to 62 nW, sufficiently satisfied the class 1 standard (exposure and release limit is 390 nW or less) specified in JIS C 6802, and no problem was observed even by visual observation. .
  • the defect detection method of the present invention detects a defect at a specific position, the defect can be detected with good detection sensitivity. Therefore, this is a useful method for detecting defects in a porous material, particularly a filter such as a diesel particulate filter.

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Abstract

　多孔質体１から排出される微粒子１２にビーム光１３を照射し、微粒子１２からの散乱光の濃淡を検出することにより欠陥位置を特定する、欠陥を検出する多孔質体１の欠陥の検出方法であって、ビーム光１３に対向する位置で散乱光の濃淡を検出する多孔質体１の欠陥の検出方法を提供する。好ましくは、ビーム光１３の光源を原点１１、ビーム光１３が形成する面上における、多孔質体１の微粒子１２が排出される面の中央部に相当する位置を中央点Ｃ２、原点１１から中央点Ｃ２に向かって伸びる直線をｌ１、原点１１から散乱光の検出位置１６に向かって伸びる直線をｌ２、ビーム光１３が形成する面上におけるｌ１とｌ２との成す角度をθ１と定義し、θ１が０～８０°の範囲内となる検出位置１６で散乱光の濃淡を検出する多孔質体１の欠陥の検出方法を提供する。良好な感度で欠陥を検出することができる多孔質体の欠陥の検出方法を提供する。

Description

明 細 書
多孔質体の欠陥の検出方法
技術分野
[0001] 本発明は、各種フィルターなどに用いられる多孔質体の欠陥の検出方法に関し、 特に欠陥を感度良く検出することができる多孔質体の欠陥の検出方法に関する。 背景技術
[0002] 多孔質体は、フィルターなどに多く用いられており、例えば、上下水等の液体の濾 過処理装置等に多孔質体が用いられている。また、ディーゼルエンジン力も排出され る排気ガス等の含塵気体中に含まれる微粒子を捕集除去するために多孔質体が用 いられている。
[0003] このような目的で使用される多孔質体の欠陥の検出方法として、中空糸膜ゃノ、ユカ ム構造体の欠陥力 排出される微粒子にレーザー光を照射して、微粒子により散乱 したレーザー光を検出することにより微粒子の排出位置を特定する方法が提案され ている（例えば、特許文献 1〜3参照)。
[0004] 上述した方法は、多孔質体の欠陥の有無だけでなぐ欠陥の位置を短時間で特定 することができ、かつ後処理も簡単又は不要であるという特長を有し、非常に有用な 方法である。
[0005] 特許文献 1 :特開平 6— 134268号公報
特許文献 2：特開 2002— 357562号公報
特許文献 3：特開 2004 - 286703号公報
発明の開示
[0006] 本発明は、上述した方法を更に改良し、欠陥の検出感度をより向上させた多孔質 体の欠陥の検出方法を提供することを特徴とする。
[0007] 上記課題に対応すべく検討を行った結果、従来考えられていなカゝつた検出位置で 散乱光の濃淡を高感度に検出できることを見出した。即ち、従来、レーザー光に対し て垂直の方向又はレーザー光の光源側の方向から散乱光を観察することにより、微 粒子を検出していたが、レーザー光に対向する方向から散乱光の濃淡を観察するこ とにより、検出感度が向上することを見出した。本発明は、上記知見に基づき成され たものであり、以下の多孔質体の欠陥の検出方法を提供するものである。
[0008] [1] 多孔質体力 排出される微粒子にビーム光を面状に照射し、前記微粒子から の散乱光の濃淡を検出することにより欠陥位置を特定する多孔質体の欠陥の検出方 法であって、前記ビーム光に対向する位置で前記散乱光の濃淡を検出する多孔質 体の欠陥の検出方法。
[0009] [2] ビーム光を照射する光源を原点、ビーム光が形成する面上における、前記多孔 質体の前記微粒子が排出される面の中央部に相当する位置を中央点、前記原点か ら前記中央点に向力つて伸びる直線を 1、前記原点力 散乱光の検出位置に向かつ て伸びる直線を 1、ビーム光が形成する面上における前記 1と 1との成す角度を 0 と
2 1 2 1 定義し、 Θ 力^〜 80° の範囲内となる検出位置で前記散乱光の濃淡を検出する [1 ]に記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[0010] [3] ビーム光を照射する光源を原点、前記原点力 前記散乱光の検出位置に向か つて伸びる直線を 1
2、前記ビーム光が形成する面と前記直線 1
2とのなす角度を 0
2と 定義し、 Θ 力 10〜80° の範囲内となる検出位置で前記散乱光の濃淡を検出する [
2
1]又は [2]に記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[0011] [4] 前記原点と前記多孔質体の微粒子排出面との距離力^〜 10mmである上記 [1
]〜 [3]の何れかに記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[0012] [5] 前記多孔質体がフィルターである上記 [1]〜[4]の何れかに記載の多孔質体 の欠陥の検出方法。
[0013] [6] 前記フィルターがディーゼルパティキュレートフィルターである上記 [1]〜[5]の 何れかに記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[0014] 本発明の多孔質体の欠陥の検出方法は、特定の検出位置で散乱光の濃淡を検出 するため、良好な検出感度で欠陥を検出することができる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の検出方法に用いる検出装置の一例を示す模式的な側面図である。
[図 2]図 1に示す検出装置の模式的な平面図である。
[図 3]本発明の検出方法に用いる検出装置の他の一例を模式的に示す平面図であ る。
[図 4]図 3に示す検出装置の模式的な側面図である。
[図 5]本発明の検出方法に用いる検出装置の更に他の一例を示す模式的な側面図 である。
[図 6] (a)はディーゼルパティキュレートフィルター用のハ-カム構造体の一例を示す 模式的な斜視図であり、 (b)はその模式的な断面図である。
[図 7]従来の検出方法に用いる検出装置を模式的に示す側面図である。
符号の説明
[0016] 1 :ハ-カム構造体 (多孔質体）、 2 :隔壁、 3 :セル、 4 :目封じ部、 10 :微粒子室、 11 : 原点、 12 :微粒子、 13 :ビーム光、 14 :光源、 15 :散乱光、 16 :検出位置、 17 :流量 計、 18 :圧力計、 19 :差圧計、 1：原点力も中央点に向力つて伸びる直線、 1：原点か
1 2 ら検出位置に向力つて伸びる直線、 20 :ビーム光が形成する面、 21 :遮光板、 42 :他 の端面 (微粒子が排出される面）、 44 :一の端面、 C1:中央部、 C2 :中央点。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明するが本発明は以下の実施の 形態に限定されるものではない。なお、以下において、主にハニカム構造のディーゼ ルパティキュレートフィルターを多孔質体とした実施の形態に基づき説明する力 本 発明の特徴は検出位置にあり、他の多孔質体にも容易に適用できるものである。各 図面において、同一の符号を付したものは、同一の構成要素等を示す。
[0018] 図 1は、本発明の検出方法に用いる検出装置の一例を示す模式的な側面図、図 2 はその平面図である。本発明の検出方法は、図 1及び 2に示すように、多孔質体であ るハ-カム構造体 1から排出される微粒子 12に、光源 14からビーム光 13を面状に照 射し、微粒子 12によって生じる散乱光 15の濃淡を検出することにより、欠陥位置を特 定し、欠陥を検出する方法である。
[0019] 従来は、図 7に示すように、ビーム光に垂直な位置となる検出位置 16又はこれより も光源 14に近くなる検出位置 16'で散乱光 15を検出していた。これは、光源 14から 直進するビーム光 13が直接目に当たらないように配慮したものである。
[0020] しかし、図 1及び 2に示すように、ビーム光 13に対向する位置で散乱光の濃淡を検 出することにより、より高感度で散乱光の濃淡を検出できることが見出された。ここで、 ビーム光 13に対向する位置とは、以下に定義する 0 及び 0 力 いずれも 90° 未
1 2
満であることを意味する。
[0021] 図 3は本発明に用いる検出装置の別の形態を示す模式的な平面図である。図 3は 、ビーム光が形成する面 20上における、光源 14、多孔質体 1及び検出位置 16の位 置関係を示す。図 3に示すように、ビーム光を照射する光源 14を原点 11、ビーム光 が形成する面 20上における多孔質体 1の微粒子 12が排出される面 42の中央部 C1 に相当する位置を中央点 C2、原点 11から中央点 C2に向力つて伸びる直線を 1、原 点 11から散乱光の検出位置 16に向力つて伸びる直線を 1、ビーム光が形成する面 2
2
0上における直線 1と直線 1との成す角度を 0 と定義し、 Θ 力^〜 80° の範囲内と
1 2 1 1
なる検出位置で散乱光の濃淡を検出することが検出感度を高める観点力 好ましい 。ここで、「ビーム光が形成する面 20上における、多孔質体 1の微粒子 12が排出され る面 42の中央部 C1に相当する位置」とは、中央部 C1からビーム光が形成する面 20 に垂線を引いたときの、その垂線と面 20との交点を意味する。また、「面 42の中央部 Cl」とは、面 42の重心に相当する位置を意味し、例えば、面 42が円形である場合は 円の中心点、正方形である場合には、対角線の交点である。また、原点 11は、光源 1 4であってビーム光を発する位置をいう。 Θ は、検出感度を高める観点力 45° 以 下であることが更に好ましぐ 20° 以下であることが特に好ましい。
[0022] 図 4は、図 3において光源 14、多孔質体 1及び検出位置 16を側面力も見た図であ る。ビーム光が形成する面 20と直線 1とのなす角度を 0 と定義する。このとき、 Θ が
2 2 2
、 10〜80° の範囲内となる検出位置で検出することが検出感度を高める観点から好 ましい。 Θ は、検出感度を高める観点から 20〜60° 以下であることが更に好ましぐ
2
20〜45° 以下であることが特に好ましくい。
[0023] 光源 14 (原点 11)と多孔質体 1との位置関係は、被検体の大きさ及び形状と、レー ザ一の照射角度によって、適宜設定すればよい。レーザー光が面 42全面を照射で きる位置が妥当で、効率の良 、位置とするのが好ま U、。
[0024] 散乱光強度は、微粒子 12の粒子径とビーム光 13の波長によっても影響を受ける。
微粒子 13の粒子径 (D)を大きくすること及びビーム光 13の波長（ λ )を短くすること により前方への散乱光強度が大きくなり、検出感度が大きくなる。即ち、（DZ )の 値を大きくすることにより、より高感度で散乱光の濃淡を検出することができる。
[0025] 粒子径 (D)は、被検体の正常部の気孔径に依存する。即ち、粒子径 (D)は被検体 の正常部の気孔径を通って排出される程度の大きさであることが必要である力 その 範囲で、より大きな粒子径 (D)とすることにより、前方への散乱光強度を大きくするこ とができる。欠陥部の気孔径は、正常部の気孔径より必ず大きいことから、欠陥部か らも必ず粒子は排出される。粒子径 (D)は、被検体の気孔径に応じ適宜選定する。 具体的には、微粒子の平均粒子径は 1〜 10 μ mであることが好ましぐ 5〜10 μ mで あることが特に好まし。この範囲は、特にディーゼルパティキュレートフィルターの欠 陥を検査する際に好ましい。
[0026] 波長（ λ )を短くすることにより、前方への散乱光強度を大きくすることができるため、 波長（λ )を短くすることも好ましい。但し、ビーム光は可視光であることが好ましい。こ れは、目視ゃカメラなどで散乱光の濃淡を検出でき、検出装置の低コストィ匕を図れる ためである。波長（ λ )は、 400〜800nmであること力 子ましく、 500〜700nmである ことが更に好ましい。このような波長のビーム光としては、通常レーザー光が用いられ る。レーザー光の種類としては、固体レーザー、気体レーザー、半導体レーザー、色 素レーザー、自由電子レーザーなどが挙げられる。
[0027] また、散乱光を目視で観察することにより、欠陥を検出する場合、安全性の観点か ら、 JIS C 6802に規定されるクラス 1 (被曝放出限界が 390nW以下）を尊守する必 要がある。更に、安全性の観点から、図 5に示すように、光源 14からのビーム光が直 接目に入らな 、ように遮光板 21を配置することが好ま U、。
[0028] 次に、ディーゼルパティキュレートフィルター用のハ-カム構造体の好適な欠陥の 検出方法を例に、欠陥の検出方法の手順を説明する。
[0029] ディーゼルパティキュレートフィルター用のハ-カム構造体 1は、一般に図 6に示す ように、軸方向に貫通する複数のセル 3を形成する多孔質の隔壁 2及びセル 3を交互 に目封じする目封じ部 4とを備える。ディーゼルエンジンからの排気ガスは、一の端 面 44の目封じされていないセル 3に導入され、多孔質の隔壁 2を透過して隣のセル 3 に入り、他の端面 42から排出される。この際、隔壁 2がフィルターとなり、粒子状物質 を捕捉する。
[0030] このようなハ-カム構造体 1を図 1に示すように、微粒子室 10上にセットし、微粒子 室 10内で微粒子 12を発生させる。微粒子 12を発生させる方法には、線香などの香 類を燃焼させる方法、ドライアイス、液体窒素、噴霧器などにより水の微粒子を発生さ せる方法、市販のエチレングリコール標準粒子発生装置を用いる方法などがあり、こ れらを用いることができる。
[0031] 次に発生した微粒子を検査対象であるハ-カム構造体 1へ導入する。導入する方 法に特に制限はないが、例えば発生した微粒子を粒子室 10に溜めて、一定濃度とし てから、一定圧力をカ卩えることにより、ハ-カム構造体 1の一の端面 44からハ-カム 構造体 1内へ導入する方法が好ましい。導入する微粒子 12の濃度に特に制限はな ぐ適宜選定する。濃度測定法としては、透過型のレーザーセンサーを用いることが できる。微粒子 12を導入する側の圧力と微粒子 12を排出する側の圧力との差圧に 特に制限はないが、差圧を小さくすることにより乱流を起こし難くし、検出感度を向上 させることができる。一方、差圧が小さすぎると欠陥の検出に時間が力かりすぎる。差 圧は 10〜30Paであることが好ましい。差圧をコントロールするために、微粒子室 10 内に圧力計を備えることが好ましい。また、所定の差圧を維持しつつ微粒子をノヽ-力 ム構造体 1内に導入するために、通常エアーを微粒子室 10に供給する。供給するェ ァ一の流量は、被検体の大きさ及び形状により、適宜設定する。
[0032] 導入された微粒子 12は、欠陥のある隔壁をより多く通り、ハ-カム構造体の他の端 面 (微粒子が排出される面) 42から排出される。排出された微粒子 12にビーム光 13 を照射して、微粒子 12からの散乱光を微粒子が排出される面 42全体に亘つて検出 することにより、散乱光をより多く発する位置を特定し、欠陥の位置を特定することが できる。検出する方法に特に制限はないが、目視により検出する方法、 CCDカメラな どのカメラで撮影することにより検出する方法が好ましい。カメラにより動画又は静止 画として記録することも好ま 、。
[0033] また、多孔質体が、ハ-カム構造体のように所定の面力 微粒子が排出される構造 などの場合、図 1に示すように、ビーム光 13が形成する面と排出面とが平行になるよ うにビーム光 13を照射することが好ま U、。 [0034] 被検体は、多孔質体であれば特に制限はないが、本発明はフィルターの欠陥の検 出に好適に適用することができる。フィルタ一としては、上述したディーゼルパティキ ュレートフィルターの他に、中空糸膜、バグフィルターなどが上げられる。この中でも ディーゼルパティキュレートフィルターに特に好適に適用することができる。
実施例
[0035] 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施 例に限定されるものではない。
[0036] <被検体 >
ディーゼルパティキュレートフィルター用ハ-カム構造体
外形：長さ 254mm X直径 144mmの円筒形
セル構造：セル密度 300セル Zインチ 2 (46. 5セル Zcm2)；隔壁圧さ 300 m 気孔率： 50%
気孔径： 20 m
[0037] (実施例 1)
図 5に示すような装置を用い、微粒子室 10内で線香を燃焼させ、平均粒子径 5 mの煙を発生させた。煙が充満した後、微粒子室 10にエアーを圧力 0. 2MPa、流量 8LZminで供給し、差圧を 20Paとして線香煙を被検体に導入した。波長 532nmの NdYVOレーザーを用い、出力 12mWで被検体の排出面から 5mmの位置にレー
4
ザ一光を面状に照射した。レーザー光に対向する位置に遮光板を設け、更に、 0 が 約 0〜20° 、 Θ が約 20〜30° となる位置に観察窓を設け、この観察窓から目視に
2
より散乱光の濃淡を観察して、被検体の欠陥の有無及びその位置を調べた。この検 查を 68個の被検体につ!、て行った。
[0038] (比較例 1)
Θ が約 160〜180° 、 Θ が約 20〜30° となる位置から観察した以外は、実施例
1 2
1と同様にして、実施例 1と同一の 68個の被検体について、欠陥の有無及びその位 置を調べた。
[0039] 比較例 1の方法では、 68個中 9個の被検体に欠陥が検出された。実施例 1の方法 では、 12個の被検体に欠陥が検出された。欠陥が検出された被検体についての実 施例 1と比較例 1の検出結果を表 1に示す。
[0040] [表 1]
Figure imgf000010_0001
[0041] 比較例 1の方法では合計 10箇所の欠陥が検出され、実施例 1の方法では合計 14 箇所の欠陥が検出された。また、比較例 1の方法で検出された欠陥は総て実施例 1 の方法でも検出された。このことより、実施例 1の方法は、より高感度で欠陥を検出で きることが確認された。
[0042] 更に、実施例 1の方法の目視での観察位置において、レーザー光の強度を測定し た。その結果、 50〜62nWの強度であり、 JIS C 6802に規定されるクラス 1 (被曝 放出限界が 390nW以下)の基準を十分に満足し、目視での観察でも問題の無いこ とが確認された。
産業上の利用可能性
[0043] 以上述べてきたように、本発明の欠陥の検出方法は、特定の位置で欠陥を検出す るため、良好な検出感度で欠陥を検出することができる。従って、多孔質体、特にデ イーゼルパティキュレートフィルタ一等のフィルターの欠陥の検出に有用な方法であ る。

Claims

請求の範囲
[1] 多孔質体力 排出される微粒子にビーム光を面状に照射し、前記微粒子力 の散 乱光の濃淡を検出することにより欠陥位置を特定する多孔質体の欠陥の検出方法で あって、前記ビーム光に対向する位置で前記散乱光の濃淡を検出する多孔質体の 欠陥の検出方法。
[2] ビーム光を照射する光源を原点、ビーム光が形成する面上における、前記多孔質 体の前記微粒子が排出される面の中央部に相当する位置を中央点、前記原点から 前記中央点に向力つて伸びる直線を 1、前記原点から散乱光の検出位置に向力つて 伸びる直線を 1、ビーム光が形成する面上における前記 1と 1
2 1 2との成す角度を 0
1と定 義し、 Θ 力^〜 80° の範囲内となる検出位置で前記散乱光の濃淡を検出する請求 項 1に記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[3] ビーム光を照射する光源を原点、前記原点から前記散乱光の検出位置に向かって 伸びる直線を 1、前記ビーム光が形成する面と前記直線 1とのなす角度を 0 と定義
2 2 2 し、 Θ 力 10〜80° の範囲内となる検出位置で前記散乱光の濃淡を検出する請求
2
項 1又は 2に記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[4] 前記原点と前記多孔質体の微粒子排出面との距離力^〜 10mmである請求項 1〜
3の何れかに記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
[5] 前記多孔質体力 Sフィルターである請求項 1〜4の何れかに記載の多孔質体の欠陥 の検出方法。
[6] 前記フィルターがディーゼルパティキュレートフィルターである請求項 1〜5の何れ 力に記載の多孔質体の欠陥の検出方法。
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