JPH08503545A

JPH08503545A - 多孔質エレメントの完全性試験のためのシステム及び方法

Info

Publication number: JPH08503545A
Application number: JP6512235A
Authority: JP
Inventors: ホプキンズ，スコット・ディー; スペンサー，ダニエル・ダブリュー; リパリ，チャールズ・ピー; アルテモーズ，ジョージ・エイ
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1993-11-08
Publication date: 1996-04-16
Also published as: EP0667954A1; WO1994011721A1; CA2148807A1; EP0667954A4

Abstract

(57)【要約】フィルタ(3)の欠陥を検出するための、超音波検出装置(1)を開示している。この装置(1)は、フィルタ(3)を濡れた状態にして検査する装置であって、容器(2)を備えている。濡れた状態のフィルタ(3)によって、容器(2)の内部が流入側(7)と流出側(8)とに区画される。標準的な順方向流量試験装置と同様に、流入側(7)と流出側(8)との両方にガスが満たされる。マイクロホン(4)を、濡れているフィルタ(3)の近傍に位置するように、配設してある。マイクロホン(4)は、流入側(7)の圧力を上昇させたときに内部空間の中に発生する音響信号を受信する（ここでいう内部空間とは、流入側(7)、流出側(8)、流入管(5)ないし流出管(6)の任意の組合せである）。更に、マイクロホン(4)が受信した音響信号を解析して、フィルタ(3)の欠陥の有無を判定する信号処理装置(9)を備えている。本発明は、フィルタ(3)の欠陥の有無を判定するための複数の方法を含むものである。それら方法のうちの１つの方法は、例えば、濡らしたフィルタ(3)を試験容器(2)の中に配置して、試験容器(2)の内部を流入側(7)と流出側(8)とに区画するステップと、流入側(7)をガスで加圧するステップと、ガス流量と流出側(8)の音量とを共に測定するステップとを含み、それらによってフィルタ(3)の欠陥の有無を判定するようにした方法である。

Description

【発明の詳細な説明】多孔質エレメントの完全性試験のためのシステム及び方法発明の技術分野本発明は、例えば濾過処理用のフィルタ・エレメント等の多孔質エレメントの完全性試験を短時間でしかも高い信頼性をもって行えるシステム及び方法に関する。より詳しくは、本発明は、濡れた状態にした多孔質エレメントに差圧を印加したときに発生する例えば超音波音響等の音響の検出を利用した多孔質エレメントの試験に関する。発明の背景濾過処理を組み込んだ液体処理システムは、その多くが、フィルタの完全性並びに除去効率を可能な限り高い確実性をもって達成することを必要としている。その種の用途の具体例としては、非経口的処置用器具の減菌処理、生体液の滅菌処理、それに発酵工程で生成される種々の液体の除菌処理等がある。多孔質フィルタ媒体の完全性を検証するための従来の方法としては、耐微生物試験、廃水浄化度試験、耐微粒子試験、順方向流量試験（圧力破壊試験を含む）、それに、逆方向気泡発生点試験等がある。これらのうち、耐微生物試験、耐微粒子試験、及び廃水浄化度試験はいずれも破壊試験であり、従って、生産環境において実行可能な試験ではない。多孔質エレメントの完全性を検証するために工業的に広く採用されている非破壊試験は、順方向流量試験（フォワード・フロー試験）と、逆方向気泡発生点試験（リバース・バブルポイント試験）とである。これら２種類の試験はいずれも、濡れた状態にしたフィルタに所定のガス圧力を印加して実行する試験である。逆方向気泡発生点試験は、1950年代から行われており、フィルタ・エレメント中の最大の細孔の大きさとその位置とを測定する試験である。これに関しては例えば、D.B．Pall特許（1956年11月30日付出願の米国特許第3,007,334号）を参照されたい。逆方向気泡発生点試験にの試験は、初発気泡試験（first bubble t est）と呼ばれることもある）では、濡れた状態のフィルタは液体中に浸漬されており、そのフィルタから発生する気泡の有無を調べることによって欠陥を検出する。フィルタを濡れた状態にして、そのフィルタの一方の側に液体が存在するようにし、そのフィルタの他方の側に一定圧力、及び／または、可変圧力のガスを供給するようにしている。そのガスの圧力がある大きさに達したならば、そのガスが、均質な細孔構造を持つフィルタ中の最大級の細孔のうちの幾つかから、液体を追い出せるようになり、そのためそのガスによって、フィルタの一方の側を覆っている液体中に気泡が形成される。このときの圧力を、そのフィルタの気泡発生点圧力（バブルポイント）という。いうまでもないことであるが、ガスの圧力が気泡発生点圧力を超えて更に上昇すると、フィルタ中のより小さな細孔からも液体が追い出されるようになるため、次第に多くの液体がフィルタの細孔から追い出され、そのためにフィルタを通過して流れるガスの流量は増大する。フィルタの気泡発生点圧力を定めるファクタは多数存在するが、それらのうちでも、細孔寸法（ポアサイズ）は、支配的なファクタである。使用する濡らし溶液が同一であれば、フィルタの細孔寸法が大きくなるほど気泡発生点圧力は低くなる。ガスの圧力がフィルタの気泡発生点圧力より低いときには、フィルタを通過して流れるガスの流量は殆どゼロである。ただし、フィルタに欠陥がある場合には、ガスがフィルタのその欠陥を通過して流れるため、液体中に気泡が形成される。液体中を上昇して行く気泡は、目視検査によって検出することもでき、また、液体中を気泡が上昇すること、ないしは液体中で気泡がつぶれることによって発生する音響強度の急激な上昇をモニタする受動ソナー装置を用いて、電子的に検出することもできる。気泡発生点圧力に達したときに気泡が液体中を上昇し、ないしは液体中でつぶれるために発生する音響強度の急激な上昇を超音波で検出する装置の一例が、例えばReicheltの米国特許第4,744,240号に示されている。Rei cheltの装置は、無欠陥の均質なフィルタ中の最大級の細孔の気泡発生点圧力を測定するために使用される。Reicheltの装置は、比較的均質な細孔構造を持つ無欠陥のフィルタ・エレメントにおいて、そのフィルタ・エレメントに印加するガス圧力が、そのフィルタ・エレメントの幾つもの細孔を通過させてガスを流動させることができる圧力レベルにまで達したときに、音量が急激に増大することを利用して、その圧力レベルを測定することを目的としたものである。この Reicheltの特許公報に開示されている装置は、ピンホール欠陥を有する欠陥フィルタを検出することはできない。このReicheltの特許公報に開示されている装置に付随するもう１つの問題は、超音波トランスデューサをその中に浸漬してある液体媒体のために、マイクロホンが、フィルタ・エレメントの下流側の音響にも、また流体流動系の全体中のどの部分の音響にも結合してしまっていることである。この構成形態では、例えばピンホール等によって形成された気泡から発生されたノイズが、流体流動系によって発生される、ないしは流体流動系の外部のノイズ発生源によって発生される、周囲ノイズによってかき消されてしまう。更に Reicheltの装置は、気泡発生点圧力に到達したときに生じるノイズ・レベルの急激な上昇を検出するだけである。欠陥フィルタの多くは、ノイズ・レベルの急激な上昇を測定するだけでは検出できないことが判明している。逆方向気泡発生点試験には、これまで多くの制約が付随していた。フィルタが円筒形の場合には、気泡の形成の有無を調べるために観察する際にそのフィルタを回転させる必要があった。また、フィルタを液体中に浸漬するときに、気泡がフィルタに付着して液体中に巻き込まれるために、本来の気泡の観察が妨げられるということがあり、この問題は特に、そのフィルタが間隔の狭いひだを有するものである場合に発生していた。更に、フィルタの形状、フィルタを濡らすための濡らし溶液の種類、及び印加する圧力によって、拡散流動のために毎秒数個程度の気泡が発生することがあった。このように、気泡が付着して液体中に引きずり込まれたり、拡散流動によって気泡が発生したりすると、無欠陥のフィルタが欠陥フィルタであるものと誤判定されるおそれがある。逆方向気泡発生点試験は、大量のフィルタを試験するための方法としては不適当であった。その理由は、１回の試験を完了するのにかなりの時間がかかることと、観察作業員に関する制約があったからである。また、気泡発生点試験と順方向流量試験とを同時に実行することは非常に困難であり、しかもそうすることには殆ど価値がなかった。更に、フィルタに対して２方向の逆方向気泡発生点試験を実施することは、試験装置並びにフィルタ構造に付随する制約（例えばフィルタ構造がカートリッジ・フィルタである場合等）のために、事実上不可能であった。逆方向気泡発生点試験をフィルタを実使用環境において実施すること（オンライン試験）は非常に困難であったし、大部分の環境においてはそれは事実上不可能であった。以上の短所に加えて更に、逆方向気泡発生点試験では、フィルタの定量的評価が得られないということもあった。逆方向気泡発生点試験には以上のような制約が付随していたことから、1970年代の初頭に、ポール社（Pall Corporation）によって、順方向流量試験と呼ばれるフィルタ機能試験が開発された。これに関しては、例えば、「Dr．D.B．Pall ，1973，″Quality Control of Absolute Bacteria Removal Filters″，Parent eralDrug Association，November 2，1973」を参照されたい。一般的な順方向流量試験では、濡れているフィルタを通過するガス流量を測定することによって、フィルタの欠陥を検出するようにしている。順方向流量試験では、拡散流動による流量と所定の大きさ以上の大きさの細孔を通過して流れる流量との合計流量が、定量的に測定される。順方向流量試験においては一般的に、フィルタが試験容器の中に配置される。フィルタを濡れた状態にするには、フィルタを例えば水やアルコール等の液体に浸漬して、フィルタの全ての細孔が液体を含浸するようにする。また、フィルタを濡れた状態にするには、例えば、所定時間に亙ってフィルタを通過させて脱イオン水を流し続けるようにする。その後に、加圧したガスをそのフィルタの一方の側に供給し、その濡れているフィルタを通過して流れるガスの流量を、例えば質量流量計等の流量計で測定する。そのフィルタに欠陥が存在していなければ、ガスは、圧力が低い間はフィルタの細孔から液体を追い出すことができず、そのため、フィルタを通過して流れるガス流量は殆どゼロになっており、通常、このときには拡散流動によるガス流量だけが存在している。濡れた状態のフィルタ媒体は、そのフィルタ媒体の厚さと等しい厚さの濡らし溶液の層と同様の性質を呈する。そのためガスは、濡らし溶液の中へ溶け込み、濡らし溶液の中を拡散移動し、そしてフィルタの下流側でガスとなって発散する。圧力が低い間は、単位圧力あたりの流量は略々一定に保たれる。圧力が低いときに測定されるガス流量は、濡らし溶液の種類が与えられれば、供給されるガスがその溶液の中を拡散移動するときの既知の拡散定数に基づいて、計算によって求めることができる。ガスの圧力が、より高い、気泡発生点圧力（バブルポイント）と呼ばれている圧力に達したならば、ガスは、フィルタ中の最大級の細孔のうちの幾つかから液体を追い出せるようになり、そのため、フィルタを通過して流れるガスの流量が急激に増大するのを検出することができる。当然のことであるが、気泡発生点圧力を超えて更にガスの圧力を上昇させれば、より多くの液体がフィルタの細孔から追い出されるため、フィルタを通過して流れるガスの流量は更に増大する。気泡発生点圧力を超えてから先の曲線の勾配の大きさが、そのフィルタ・エレメントの細孔の大きさがどれほど揃っているかという均質度の指標となる。「気泡発生点圧力」をより正確に表す指標として「Ｋ_L」という量があるが、これは「折曲点位置（Knee Location）」の頭文字を取ったものであり、順方向流量試験で得られる質量流量曲線の折曲点の圧力を指すものである。順方向流量試験は、広く一般的に実施されている非常に信頼性の高い試験であるが、それでもなお、この試験にも幾つかの短所が付随している。例えば、１回の試験を完了するのにかなりの時間を要する。試験を開始し得る程度にガス流量が安定するのを待つだけで、既にかなりの時間が必要である。試験を開始してからも、最近の濾過処理装置に見られる非常に小さな流量を正確に測定するには、相当に長い時間に亙って試験を行わねばならない。更に、数十個ものフィルタ・エレメントが並列に接続されている場合にオンライン試験として順方向流量試験を実施しようとすると、各々のフィルタ・エレメントを通過して流れる流量を個別に分離することができないために、精度が損なわれるおそれがある。発明の概要本発明の主要な目的の１つは、以上に述べた短所を軽減し、そして、信頼性が高く、経済的で、しかも取扱いが容易な、多孔質エレメントを試験するシステム及び方法を提供することにある。本発明の更なる主要な目的は、試験時間を比較的短いものとし、精度を高めることにある。本発明の更にその他の目的としては次のようなものがある。濡れた状態の多孔質エレメントを通過して流れるガスの音響を検出し、そのガスの音響を解析して、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとを識別すること。多孔質エレメントの所定の特性に基づいてその多孔質エレメントの合格／不合格の表示を提供すること。多孔質エレメントが欠陥を有するものであることを表している音響信号と、多孔質エレメントが欠陥を持たないものであることを表している音響信号とを識別すること。多孔質エレメント試験システムの外部のノイズ発生源からの音響的ノイズをできる限り低減すると共に、多孔質エレメント試験システムの内部の回路からの電気的ノイズをできる限り低減すること。一般的な順方向流量試験方法と両立する多孔質エレメントの試験システムないし試験方法を提供すること。そして、多孔質エレメントに印加する圧力の方向にかかわらず、欠陥を有する多孔質エレメントを検出できるようにすること。従って本発明は、濡れた状態の多孔質エレメントに、気泡発生点圧力より低い圧力（即ち、均質な細孔構造中の最大級の細孔から液体を追い出せる圧力より低い圧力）の差圧を印加したときに発生する、例えば超音波音響等の音響を検出することによって実行する、音響式の気泡発生点試験を提供するものである。好適実施例においては、音響の検出は、濡れた状態にした多孔質エレメントの上流側と下流側との両方の面に気相の流体が存在している状態で行うようにしている。こうして検出された音響を解析して、多孔質エレメントの完全性の定量的測定値を発生するための方法及び装置を備えている。１つの好適実施例においては、既知の無欠陥のフィルタ・エレメントから得られた音響信号（好ましくは空気を媒体とした音響信号）と、既知の欠陥を有するフィルタ・エレメントから得られた音響信号とを比較して幾つかの試験パラメータを定め、試験装置がそれら試験パラメータに基づいて、無欠陥のフィルタ・エレメントと欠陥を有するフィルタ・エレメントとを識別できるようにしている。本発明に係る方法及び装置は、印加する差圧を気泡発生点圧力よりかなり低くしても、欠陥を検出することができるため、順方向流量試験と同時に実施することができる。この音響式の気泡発生点試験は、従来の気泡発生点試験に見られた、良品を不良品としてしまう誤判断を発生するおそれがなく、そのため試験を自動化することができる。本発明は次のものを提供する。・多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガスが満たされるようにした容器と、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生する音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレメントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を印加する差圧発生器と、前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計と、を備えたことを特徴とする試験システム。・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、ことを特徴とする方法。・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。・多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印加し、前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする試験装置。・多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴とする方法。図面の簡単な説明図１は、本発明の一実施例に係る多孔質エレメント試験システムの見取図／ブロック図である。図２は、図１に示した試験容器の一実施例の断面図である。図３は、図１に示した信号処理装置の一実施例の、部分的に回路図としたブロック図である。図４Ａ及び図４Ｂは、図３のコンディショニング回路の、夫々の実施例の回路図である。図５は、図３のパルス幅検出回路の一実施例の回路図である。図６は、図３の出力論理回路の一実施例の回路図である。図７Ａ〜Ｇは、図３に示した第１実施例の信号処理装置における試験サイクルの具体例を示したグラフである。図８Ａ〜Ｇは、様々なフィルタ状態に対する図１の装置の応答の具体例を簡略化した形で示したグラフである。図９は、図１に示した装置の試験サイクルの更に別の具体例を示したグラフである。図１０は、図３に示したパルス・カウント回路の一実施例の、部分的に回路図としたブロック図である。図１１は、図１０に示したパルス・カウント回路の一構成例における試験サイクルの具体例を示したグラフである。図１２は、図１に示した試験システムの別実施例のブロック図である。図１３は、図１２に示した試験装置の実施例における、無欠陥フィルタの試験サイクルを例示したグラフである。図１４は、図１２に示した試験装置の実施例における、欠陥を有するフィルタの試験サイクルを例示したグラフである。図１５は、図１２に示した試験装置の実施例における、フィルタの試験サイクル中に表示される典型的な正面パネル画面の具体例を示した図である。図１６は、図１２に示した試験装置の実施例に採用される、典型的なソフトウェア・プログラムの具体例を示した図である。実施例の説明本発明の実施例に係るシステム及び方法を用いてその完全性を短時間でしかも高い信頼性をもって試験することのできる多孔質エレメントの種類は、実に多岐に亙っている。そのような多孔質エレメントには、様々な多孔質媒体が含まれ、それら多孔質媒体の例としては、多孔質膜、多孔質繊維製のシートないしブロック、多孔質の中空糸、織物状ないし非織物状のメッシュ材料、及び／または、多孔質の焼結構造体ないし非焼結構造体等がある。更に、そのような多孔質エレメントには、多孔質媒体、多孔質担体、ドレン材料、支持板、エンドキャップ、コア部材、それにケージ部材等の構成要素のうちの１つないし幾つかを備えたカートリッジやモジュールも含まれる。更に、そのような多孔質エレメントには、例えば、多孔質媒体を収容した容器とその容器に取付けられた１つないし複数の配管ないし接続構造とから成るアセンブリ等も含まれる。多孔質エレメントの形状は任意であり、例えば、中実円筒形状でもよく、中空円筒形状、円板形状、或いは、平面状または非平面状のシート形状であってもよい。また更に、多孔質エレメントの細孔寸法及び細孔分布も任意であり、例えば、細孔寸法は、微細孔や超微細孔であってもよく、また、細孔分布は、均一分布であってもよく、傾斜分布であってもよい。本発明の実施例に係るシステム及び方法を用いてその存在の有無を判定することのできる多孔質エレメントの欠陥の種類も、実に多岐に亙っている。そのような判定可能な欠陥には、多孔質媒体のピンホールや亀裂ばかりでなく、例えば異常に大きな細孔等の、多孔質媒体中の不整部分も含まれる。判定可能な欠陥には更に、多孔質媒体とエンドキャップとの問の接合部等における接合不良や、エンドキャップや容器等に存在する亀裂や孔をはじめとする、ガスが通過し得る様々な欠陥が含まれる。図１及び図２に示すように、本発明の一実施例に係る多孔質エレメント試験システム１は容器２を含んでおり、この容器２に流入管５及び流出管６が接続している。この容器としては、普段の濾過処理の実行時に多孔質エレメントを収容している容器をそのまま使用することもできる。或いはこの容器を、試験対象の特定の種類の多孔質エレメントの形状に合わせて形成した、専用の容器とすることもできる。一例として、この容器を、シート状の多孔質エレメントを間に挟持する２枚の不浸透性の板状部材から成る単純な構成のものとしてもよい。そのような構成を採用すれば、長尺の濾過材料をその生産工程中に試験することも可能になる。図示の多孔質エレメント試験システム１では、この容器２を、略々円筒形状のものとして、多孔質媒体１１を備えた中空円筒形状のフィルタ３を試験するのに適するようにしている。流出管６には接続部材１４を取付けてあり、この接続部材１４は、流出管６に接続された第１管部と、マイクロホン４に接続可能な第２管部と、ドレン１３を構成している第３管部とを備えたものとすることができ、また場合によっては、更に、流量計５５に接続するための第４管部とを備えたものとしてもよい。接続部材１４には更に、エラストマー製の接続部材４３を接続してあり、このエラストマー製の接続部材４３は、その中にマイクロホン４を収容することによって、マイクロホン４を外部の音響信号から音響的に遮断できるようにしたものである。接続部材１４は更に、マイクロホン４を流出管６の内部に封止してガス漏れを防止できるようにしている。マイクロホン４は信号処理装置９に接続しておくことが好ましい。フィルタ３は、先に濡らした状態としてから、容器２の中に配置することが好ましい。フィルタ３を容器２の中に配置する際には、このフィルタ３によって容器２の内部が流入側空間７と流出側空間８とに区画されるようにする。流入管５にはガス制御機構５４を接続してある。流入管５は更に、容器２の流入側空間７に連通している。流出管６は、容器２の流出側空間８に連通している。図示のマイクロホン４は接続部材１４に取付けてあるが、このマイクロホンを別の位置に取付けてもよく、また、更にマイクロホンを追加して複数箇所にマイクロホンを取付けるようにしてもよい。マイクロホンの取付箇所の例としては、流出管６の内部（この場合、流出管６と容器２の流出側空間８との接続部の近傍に取付けることが好ましい）、容器２の流出側空間８の中、容器２の流入側空間７の中、及び／または、流入管５の内部等がある。多くの実施例において、多孔質エレメントから見通せる位置にマイクロホン４を配設することが好ましい。多孔質エレメントから見通せる位置にマイクロホン４を配設することによって、歪みを低減することができ、マイクロホンの位置における音圧レベルを大きくすることができる。最も好ましい実施例は、マイクロホンを流入管の内部または流出管の内部に配設するというものであり、それによって、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとの識別性を向上させることができる。信号処理装置９は、マイクロホンによって検出された音圧レベルを解析することによって、様々な望ましい機能を実行する装置である。例えば、この信号処理装置９の最もすばらしい機能は、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとの識別を行う機能である。更に、この信号処理装置９によって、細孔寸法をはじめとする多孔質エレメントの諸特性、欠陥寸法をはじめとする欠陥の諸特性、それに、濡れ不足等の欠陥以外の種々の異常も検出することができる。信号処理装置９は様々に構成し得るものであり、図３に示したのは信号処理装置９の様々な具体例のうちの一例である。マイクロホン４は容器２中の音圧レベルを検出し、その検出した音圧レベルを表す信号を出力する。マイクロホン４からのこの信号は前置増幅回路１５によって増幅され、予備増幅済信号として出力される。この予備増幅済信号に対して、調節可能な帯域通過フィルタ１６がコンディショニング処理を施す。この帯域通過フィルタ１６は、その一実施例においては、予備増幅済信号にフィルタ処理を施し、ある狭い周波数帯域だけをフィルタ処理済信号として出力するようにしたものである。ここでは可変利得増幅回路１７を使用しており、この可変利得増幅回路１７がフィルタ処理済信号を増幅して増幅済信号を出力するようにしている。この増幅済信号は、コンディショニング回路１８とパルス・カウント回路６０との双方へ入力している。一実施例に係るパルス・カウント回路６０の具体例を図１０に示してあり、この具体例については後に更に詳細に説明する。コンディショニング回路１８は、増幅済信号の整形を行う回路であり、コンディショニング処理済信号を、出力駆動回路２０とスレショルド比較回路２１とへ出力している。出力駆動回路２０は、コンディショニング処理済信号を、例えばチャート・レコーダ４０等の視覚表示装置に結合するための回路である。このチャート・レコーダ４０から、オペレータが、欠陥を視覚的に検出することも可能である。しかしながら、チャート・レコーダが作成するチャートをオペレータが解析するためには、かなりの時間がかかる上にオペレータ側の熟練とが必要とされ、そのためチャート・レコーダを介して欠陥を検出するのは、あまり好適な実施例とはいえない。また多くの場合、ノイズが存在することから、信号を更に処理して識別を補助するようにしなければ、不良フィルタと正常に機能するフィルタとをオペレータが識別できないことがあり得る。チャート・レコーダは、小さな欠陥から発生する小振幅ないし短時間の応答を表示するための十分な精度を持たないことが往々にしてある。ただしチャート・レコーダは、多孔質エレメントの気泡発生点圧力に関係した応答を表示するという目的には確かに適切である。コンディショニング処理済信号は、スレショルド比較回路２１の第１入力へ入力している。スレショルド比較回路２１の第２入力へは、ユーザが調節することのできる可変スレショルド電圧が入力している。スレショルド比較回路２１は、可変パルス幅検出回路４６に結合しており、この可変パルス幅検出回路４６は、スレショルド比較回路２１から入力している信号が所定時間に亙って活動状態を持続した場合に、そのことを検出する回路である。一実施例に係るパルス幅検出回路４６の具体例を図５に示した。可変パルス幅検出回路４６は、ここでは、パルス幅超過信号を、スレショルド表示灯２２と出力論理回路２７とへ出力するようにしてある。出力論理回路２７は、例えば図６に示したような構成とすることができる。出力論理回路２７は、ここでは、不合格表示灯２３、合格表示灯２４、安定化実行中表示灯２５、試験実行中表示灯２６に結合した構成としてある。信号処理装置９には、この信号処理装置９を制御するための制御回路部が含まれており、この制御回路部は任意の適当な構成とすることができる。図３に示した実施例では、115ボルトの電灯線３９から、変圧器４２を介して電源回路３８へ電力を供給するようにしている。電源回路３８は、信号処理装置９を構成している各部へ動作電圧を供給している。また、変圧器４２から得られる60 Hzの入力信号をクロック発生回路３５に結合している。このクロック発生回路は、例えば60 Hz（または50Hz）の入力信号を入力して、その入力信号を「60」（または「50」）で分周して１Hzのクロック信号を発生するようにしたものとすればよい。ここでは、その１Hzのクロック信号をマスタ・カウンタ３４へ入力するようにしている。別法として、マスタ・カウンタが標準的な発信回路から任意の適当な周波数の、一定または可変のクロックを受け取るようにしてもよい。ここでは、始動入力を、光学絶縁回路３７を介して始動論理回路３６に結合している。図示の実施例では、始動論理回路３６はリセット信号を介してマスタ・カウンタ３４に結合していると共に、同期信号を介してクロック発生回路３５に結合している。マスタ・カウンタ３４は、ここでは、現在カウント値バス信号を介して、ディスプレイ駆動回路３３と、総試験時間比較回路２９と、安定化時間比較回路３０とに結合している。ディスプレイ駆動回路３３はディスプレイ３２に結合している。総試験時間比較回路２９はその第１入力が現在カウント値バスに接続しており、その第２入力が総試験時間設定スイッチ２８に接続しており、その出力が出力論理回路２７とマスタ・カウンタ３４とに接続している。安定化時問比較回路３０はその第１入力が現在カウント値バスに接続しており、その第２入力が安定化時間設定スイッチ３１に接続しており、その出力が出力論理回路２７に接続している。好適な動作モードについて説明すると、先ず、例えばフィルタ・エレメント３等の多孔質エレメントを、例えば水及び／またはアルコール等の適当な濡らし溶液で濡れた状態にする。多くの疎水性のフィルタにとって好適な濡らし溶液の一例は、水（75体積％）と第３ブチルアルコール（２５体積％）とを混合した、Pa llsolという商品名の溶液である。フィルタ３を濡らすには、容器２内に配置する前に濡らす方法と、配置した後に濡らす方法との両方がある。濡れた状態のフィルタ３を容器２内に配置して密閉したならば、流入管５か流出管６かのいずれかを介して容器２内へガスを導入する。試験の種類によりけりであるが、多くの場合、流入管５を介してガスを導入する方が好ましい。ただし、流出管６を介して容器２内へガスを導入することにより、フィルタの内側の圧力を外側の圧力よりも高くする場合もある。一実施例においては、ガス制御機構５４を介して容器２内へガスを導入するようにしており、このガス制御機構５４は、信号処理装置９に結合しておいてもよく、また、信号処理装置９から独立した機構にしておいてもよい。ある１つの好適実施例では、このガス制御機構を順方向流量試験システムの一部としてあり、多孔質エレメント試験システムを順方向流量試験システムに結合して、多孔質エレメント試験システムが順方向流量試験システムと関連して機能するようにしている。どのようにするにせよ、容器２に対しては徐々に圧力を加えて、所定の圧力値にするのがよく、その際には、例えば圧力を一定の変化率で上昇させて行くようにしてもよく、またより好ましい方法として階段状に圧力を上昇させるようにしてもよい。この場合の所定の圧力値は、フィルタ３の予測される気泡発生点圧力値の50〜95％の値とすればよく、また60〜90％の値とすることが好ましく、 75〜85％の値とすれば更に好ましく、80％の値とすることが最も好ましい。ガスの圧力が気泡発生点圧力より低いうちは、フィルタ３の多孔質媒体１１を通過して流れるガスは拡散流動による少量のガスだけであり、そのためマイクロホン４は、多孔質媒体１１の細孔を通過して流れるガスの音響も、またフィルタ３の欠陥を通過して流れるガスの音響も、いずれも検出しないはずである。従って、もしガスの圧力が気泡発生点圧力より低いときに、細孔を通過して流れるガスの音響や欠陥を通過して流れるガスの音響がマイクロホン４によって検出されたならば、そのフィルタ３は欠陥品である可能性が高い。例えば、多孔質媒体それ自体が、異常に大きな細孔や、孔、或いは亀裂等のために、欠陥を有するものとなっていることもあり得る。或いは、例えば、多孔質媒体とエンドキャップとの接合部に欠陥があったり、エンドキャップに亀裂が生じていたりするために、そのフィルタが欠陥品となっていることもあり得る。図３に示した実施例では、始動論理回路３６は始動入力に応答して動作して、先ずマスタ・カウンタ３４をリセットし、続いてクロック発生回路３５を動作状態にしてマスタ・カウンタ３４へ１Hzのクロックを供給させる。始動入力は、ユーザが手動で発生させるようにしておいてもよく、或いは、容器２内を加圧することによって自動的に発生するようにしておいてもよい。例えば、ガス制御機構５４が容器２を加圧しはじめたならば付勢状態となる115ボルトの電源電圧を受け取ることをもって、始動入力とすることも可能である。マスタ・カウンタ３４は、１秒ごとにカウント・アップするようにしてもよく、或いは、それより短い間隔またはそれより長い間隔でカウント・アップするようにしてもよい。好適実施例においては、マスタ・カウンタ３４から出力される現在カウント値バス信号によって、始動論理回路３６によって試験が開始されてからカウントされた秒数が表されるようにしている。ディスプレイ駆動回路３３は、その経過した秒数を表している現在カウント値バス信号を受け取って、その経過した秒数をディスプレイ３２上に表示させている。ディスプレイ３２は、ここでは、超音波試験の進行を視覚的に表示する機能を果たしている。安定化時間比較回路３０は、マスタ・カウンタ３４が送出している現在カウント値バス信号を受け取って、その現在カウント値を安定化時間設定スイッチ３１によって指定された安定化時間と比較している。安定化時間設定スイッチ３１によって指定される時間は、例えば、細孔寸法や多孔質エレメントの寸法及び物理的形状等の、多孔質エレメントの諸特性に応じて異なったものとなり得る。安定化時間の具体例は、例えば、最長で約15〜20秒までの範囲内の値にするというものである。安定化時間比較回路３０は、予め指定された安定化時間に達したことを検出したならば、出力論理回路２７へ向けて安定化時間終了信号を出力する。出力論理回路２７は、安定化時間終了信号を受け取ったならばパルス幅超過信号のモニタを開始し、そして、安定化時間の終了後にパルス幅超過信号が活性状態になったときに不合格を表示する。総試験時間比較回路２９は、マスタ・カウンタ３４が送出している現在カウント値バス信号を受け取って、その現在カウント値を総試験時間設定スイッチ２８によって指定された総試験時間と比較している。総試験時間設定スイッチ２８によって指定される時間は、例えば、多孔質媒体の特性や、試験の所望のパラメータ等に応じて異なったものとなり得る。総試験時間の具体例は、例えば、最長で約45〜50秒までの範囲内の値にするというものである。総試験時間比較回路２９は、予め指定された総試験時間に達したことを検出したならば、出力論理回路２７とマスタ・カウンタ３４とへ向けて、総試験時間終了信号を出力する。マスタ・カウンタ３４は、総試験時間終了信号を受け取ったならば、それに応答してカウント動作を中止し、これ以後、始動論理回路３６によってマスタ・カウンタ３４が再度リセットされるまでカウント動作は停止されたままになる。以上のタイミング・シーケンスの全体を通して、マイクロホン４はみずからが検出した音響に応じた信号を出力し続けている。マイクロホン４としては、音圧を電気エネルギに変換することのできる、任意の適当なトランスデューサを使用することができる。マイクロホン４が圧電性セラミックス型のものである場合には、そのマイクロホン４は、共振周波数と反共振周波数とにおいてのみ抵抗を示すものとなる。圧電性セラミックス型トランスデューサは、送信時の電気エネルギから機械エネルギへの変換効率を最適化するためには、共振周波数で動作させることが好ましい。一方、圧電性トランスデューサは、受信時の機械エネルギから電気エネルギへの変換効率を最適化するためには、反共振周波数で動作させることが好ましい。マイクロホン４としては、圧電性結晶型トランスデューサを使用することが好ましく、また、このマイクロホン４の機械エネルギから電気エネルギへの変換効率に関する最適周波数は、約30〜約50 KHzの範囲内の周波数となるようにすることが好ましく、約40 KHzとすればなお好ましい。この周波数を約30 KHz以上にすることによって周囲環境の音響的ノイズを回避することができ、この周波数を50 KHz以下にすることによって高周波回路に本来的に発生する電気的ノイズを回避することができる。通常の試験条件においては、マイクロホンからの信号は、周波数が約40 KHzのときに１マイクロボルト（１μＶ）程度になる。マイクロホン４に液滴が付着すると、それによってマイクロホン４の感度が低下するおそれがあることが判明している。従って、マイクロホン４を、濡らし溶液やその他の液体が付着しないように防護ないし遮蔽することが望ましく、そのためには、例えば、マイクロホン４をドレン１３より下流側に配置する、マイクロホン４を加熱エレメント（不図示）で加熱して液体を蒸発させるようにする、マイクロホンのドームの表面を研磨して高度に平滑化する、及び／または、マイクロホンに電圧を供給して、マイクロホンに付着した液体を音波振動によって気化させる等の手段を採用すればよい。表面を高度に平滑化した、即ち磨き上げたマイクロホンを構成するには、例えば、超音波トランスデューサのドームを電解研磨するようにすればよい。表面を磨き上げることによって、表面の孔や窪みに液体が入り込むことがなくなり、その結果、疎水性のマイクロホンが得られる。ここで疎水性というのは、マイクロホンのヘッドにかかった濡らし溶液が玉になり、マイクロホンの表面を濡らすことなく転げ落ちるという意味である。表面を高度に磨き上げることによって不連続部が10マイクロインチ（約25μm）以下（Ra＝10）になるようにすることが好ましく、不連続部が８マイクロインチ（約20μm）以下（Ra＝８）になるようにすれば更に好ましく、不連続部が６マイクロインチ（約15μm）以下（Ra＝６）になるようにすればより一層好ましく、そして、不連続部が４マイクロインチ（約10μm）以下（Ra＝４）になるようにすることが最も好ましい。一実施例においては、例えば約40 KHzの所定周波数において機械エネルギから電気エネルギへの変換効率が最大になるようにマイクロホン４を最適化できるまで、マイクロホンを電解研磨するようにしている。１つの好適実施例においては、マイクロホンのドームをステンレス鋼で製作するようにしている。ステンレス鋼製マイクロホンは、オンライン試験の用途に用いたときに、試験対象のシステム内に溶け出してそのシステム内を汚染するおそれがない。そのようなマイクロホン４は更に、揮発性の溶剤ないし濡らし溶液を含有している気体環境中でも安全に使用することができ、なぜならば、そのようなマイクロホン４にはエネルギが蓄積されないからである。前置増幅回路１５は、マイクロホンから受け取った信号を増幅して、好ましくは１ボルト程度の電圧にする。前置増幅回路１５の信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）には限界があり、それは、前置増幅回路１５それ自体がノイズを発生するからである。このノイズの大きさは、ソース抵抗と、能動回路の種類と、信号の帯域幅とによって決まる。前置増幅回路１５の信号ノイズ比をできる限り大きくして、システムの感度を増大させることが望まれる。前置増幅回路１５の好適例としては、例えば、米国、カリフォルニア州、サンタクララに所在の、プリシジョン・モノリシックス社（Precision Monolithics Incorporated（PMI））や、モトローラ社（Motorola）が、「OP-27」という型式番号を付して市販している演算増幅器を挙げることができる。「OP-27型」演算増幅器は超低ノイズの演算増幅器である。１つの好適実施例においては、演算増幅器１５として、Ｓ／Ｎ比が5.0以上の演算増幅器を使用することが好ましい。調節可能な帯域通過フィルタ１６は、その中心周波数がマイクロホン４の機械 −電気エネルギ変換に関する最適周波数に対応するように設計したものであることが好ましい。好適実施例においては、この帯域通過フィルタは、帯域幅が２KH zでＱが約２０の、状態可変帯域通過フィルタとも呼ばれている４次フィルタを用いて構成したものである。このフィルタは、最小限のコストで適切な性能を提供することが判明しており、従って好適実施例の１つである。更にはこのフィルタを使用すると、欠陥を有する多孔質エレメントを検出する確率が大きく、それと同時に、適切に機能する多孔質エレメントを欠陥品として検出してしまう（即ち、誤った肯定的結果を発生する）確率が小さいことが判明している。コストをかけて構造を複雑にすれば、フィルタの帯域幅をより狭める（Ｑを高くする）ことができ、それによって、Ｓ／Ｎを向上させることができる。逆に、より簡単な構造のフィルタを使用したり、フィルタを使用しないということも考えられるが、その場合には、Ｓ／Ｎが大きくなり、従って、マイクロホン４からの信号の時間領域解析には適当でない。調節可能な帯域通過フィルタ１６は、中心周波数と帯域幅とを調節可能にしたものである。中心周波数は30 KHz以上とすることが好ましいことが判明しており、その理由は、この周波数領域では、外部環境要因によって発生する周囲ノイズが非常に少ないからである。前置増幅回路１５の内部発生ノイズを低下させることによって、また、多孔質エレメントが最大の信号を発生する周波数に対応した周波数を中心とした調節可能な帯域通過フィルタ１６の帯域幅を狭めることによって、システムの信頼性を大幅に向上し得ることが判明している。多孔質エレメントが最大の信号を発生する周波数は、多孔質エレメントに存在している最大級の細孔が発生する音の周波数であることがある。ある種の多孔質エレメントでは、最大振幅を有する周波数が約40 KHzの近傍に存在することが判明している。可変利得増幅回路１７は、その利得を、多孔質エレメントに対するマイクロホンの相対的な位置に応じて、或いは試験対象の多孔質エレメントの特性に応じて変化させることができるようにしたものである。可変利得増幅器１７を使用しているため、幾つもの多孔質エレメント試験システムを校正して、一組の試験基準方式を、それら多孔質エレメント試験システムの各々において有効にすることができる。コンディショニング回路１８は、ノイズ・スパイク（電圧の低いもの、及び／または、たまにしか発生しないもの）と、真正に欠陥品である多孔質エレメントから発生した信号とを識別できるように構成してある。コンディショニング回路１８の特性は、ここでは、孤立した短時間のノイズ・スパイクが、このコンディショニング回路１８から出力される信号に変化を生じさせないようなものにしてある。ただし、比較的短い期間に幾つもの短時間のノイズ・スパイクを受け取った場合には、そのコンディショニング処理によって、コンディショニング処理済信号の電圧が、ノイズ・スパイクの平均電圧（ベースライン）に追随できるようにしてある。一実施例においては、コンディショニング回路は、立上り時間が0. 5ミリ秒で、立下り時間が2.5ミリ秒になるようにしている。適当なコンディショニング回路の具体例を図４Ａ及び図４Ｂに示した。図４Ａは、半波整流回路に低域通過フィルタ（Ｒ９、Ｃ３）をカスケード接続して、平均検出回路と一般に呼ばれている回路を形成したものである。図４Ｂに示したコンディショニング回路は、フィードバック回路を形成する複数の抵抗を備えている。抵抗Ｒ６とＲ７とは非常に小さな抵抗であり、一方、抵抗Ｒ８は非常に大きな抵抗である。そのため、図４Ｂに示した回路は、標準的なピーク検出回路として機能し、その出力は、入力中に検出された最大電圧のスパイク（即ちピーク）に対応した値の一定の電圧となる。この標準的なピーク検出回路の構成は気泡発生点圧力の応答の単純な検出を行うにも有利であり、また、入力に受け取ったパルスの最大振幅のマッピングを行うにも有利である。抵抗Ｒ６及びＲ７を大きくして抵抗Ｒ８を小さくすることによって、このピーク検出回路を、立上り時間及び立下り時間がある程度大きなものにすることができる。そのようにした構成では、コンディショニング回路は、入力信号として受け取った複数のパルスを平均化し、及び／または、入力信号のベースラインに追随する出力を発生するような回路となる。スレショルド比較回路２１は、ここでは、コンディショニング回路１８からの信号出力とスレショルド電圧とを比較するように動作する回路としてある。スレショルド電圧はを変化させることによって、例えば、マイクロホン位置、及び／または、多孔質エレメントの特性等の、試験設定パラメータに適合するように調節を加えることができる。更に、スレショルド電圧のレベルを、例えば、印加する圧力のレベル等に応じて調節することもできる。コンディショニング処理済信号がスレショルド電圧を超えたならば、スレショルド比較回路２１はスレショルド検出信号を出力する。スレショルド検出信号は、ここでは、可変パルス幅検出回路４６へ入力するようにしてあり、可変パルス幅検出回路４６は、スレショルド検出信号が所定時間を超えて活性状態を持続した場合に、そのことを検出する回路である。この所定時間は調節可能にしてあり、好適実施例では約0.01秒から約1.0秒までの間で調節可能にしてある。可変パルス幅検出回路４６は、スレショルド検出信号のパルス幅が所定時間を超えて持続している間はパルス幅検出信号を出力している。このパルス幅検出信号が、スレショルド表示灯を付勢するようにしておくことが好ましく、そうしておけば、スレショルド電圧より高い状態が所定時間を超えて持続しているときには、そのことを視覚的に表示することができる。コンディショニング回路１８及びスレショルド比較回路２１は、平均音圧レベルが所定の時間を超えてスレショルド・レベル以上のレベルを持続したことを測定する手段を提供している。音圧レベルの検出は他の方法で実施することも可能であり、それら方法には、例えば、ＲＭＳ回路や、低域通過フィルタ／積分回路等を使用するという方法が含まれる。超音波試験が開始されると同時に、安定化実行中表示灯２５が点灯され、この安定化実行中表示灯２５は、安定化時間設定スイッチ３１によって指定された安定化期間中、点灯状態に維持される。一般的には、安定化時間設定スイッチ３１は、約15〜約20秒間の時間を指定するように設定される。この期間中に容器２が加圧され、濡れている多孔質エレメントの状態が安定化する。この安定化期間中は、スレショルド比較回路２１から発生する信号は無視される。図７について説明すると、始動入力（図７Ａ）に従って、安定化実行中表示灯２５が点灯される（図７Ｂ）。安定化実行中表示灯２５は、容器２内の圧力を上昇させてマイクロホン応答を安定させるために必要な期間中、点灯状態に維持される（安定化時間）。図７Ｆには、マイクロホン応答の具体例を簡略化した形で図示すると共に、安定化期間を記入してある。フィルタの状態が安定したならば（一般的には15〜20秒後）安定化実行中表示灯２５が消灯され、代わって試験実行中表示灯２６が点灯される。試験実行中表示灯２６は、総試験時間設定スイッチ２８で指定された試験時間が終了するまで点灯状態に維持され、試験時間が終了したならば消灯される。一般的には、試験実行中表示灯２６の点灯持続時間は、約40〜50秒間である。この期間中は、スレショルド検出信号が出力論理回路２７で調べられている。ある多孔質エレメントが無欠陥であっても、その多孔質エレメントの応答の中にかなりの数のノイズ・スパイクが含まれていることがある。無欠陥の多孔質エレメントに存在するその種のノイズの発生原因としては様々なものが考えられ、例えば次のようなノイズが含まれる。(a)液滴が多孔質エレメント３から容器２の内側や、流出管６の中、ないしはマイクロホン４の表面へ落下することによって発生するノイズ。(b)液体が多孔質エレメントの表面、容器の内面、ないしはマイクロホンの表面を流れることによって発生するノイズ。(c)試験用設備の外から伝わった外部音響ノイズ。(d)信号処理装置９の内部の電子回路がみずから発生する電気的ノイズ。それに、(e)多孔質エレメントの表面の気泡が発生するノイズ。これらのノイズを低減して、システム全体の感度を向上させるための幾つかの方策が案出されており、それら方策には次のようなものがある。 a)マイクロホン４、前置増幅回路１５、帯域通過フィルタ１６、及び可変利得増幅回路１７のＳ／Ｎ比を増大させる。 b)トランスデューサの機械−電気エネルギ変換効率の最適周波数に一致するように最適化したＱの高い帯域通過フィルタを組み込む。 c)マイクロホン４を、エラストマー製の接続部材４３の内部、容器２の内部、流入管の中、ないしは流出管の中に収容する等の手段を用いて、マイクロホン４を外部音響ノイズから遮蔽する。 d)前置増幅回路１５を遮蔽可能な導電性カバーの内部に収容したり、回路のその他の部分からの電磁放射を低減させたりすることによって、前置増幅回路１５を外部の電気的ノイズから遮蔽する。 e)アセンブリの圧力を、予測気泡発生点圧力である試験圧力の100％にまで上昇させる前に、その試験圧力の２分の１の圧力にまで予圧する（この予圧過程は小型の多孔質エレメントでは不要であり、なぜならば、余分な濡らし溶液を除去するために必要な加圧時間は多孔質媒体の表面積に略々逆比例するからである）。 f)真空を利用して余分な濡らし溶液を多孔質媒体の表面から除去する。 g)マイクロホンをドレンの下流側に配設すること等の手段によって、マイクロホンを濡らし溶液と接触しないように遮蔽する。 h)マイクロホンの表面を電解研磨して疎水性表面を形成する。 i)試験後に容器２を開放する前に容器２内を減圧する回路を組み込むことによって、高圧の流入側から低圧の流出側へ濡らし溶液が吹き飛ばされてマイクロホンの表面に付着するのを防止する。 j)マイクロホンの表面に付着した液体を除去する。 k)電源回路ないし電圧制御回路をアナログ部分とディジタル部分とで個別に設けることによって、電源回路を介した結合を防止し、またグラウンド・ループをなくして、ディジタル部分とアナログ部分とが共通給電線を介して結合することを防止し、また、動作速度の遅いＣＭＯＳを使用して電流変動を低く抑える。 l)マイクロホン４と前置増幅回路１５とを遮蔽ケーブルで接続する。これらの手段を講じてもなお、ノイズのスパイクないしグリッチの幾分かは残存することが判明している。そのため、信号処理装置には、コンディショニング回路１８、パルス幅検出回路４６、パルス・カウンタ、及び／または、その他の適当な回路を組み込み、それらによって、無欠陥の多孔質エレメントに存在するノイズ・スパイクと、欠陥を有する多孔質エレメントが発生するノイズとを識別するようにしている。具体例として、ある仮想上の欠陥を有する多孔質エレメントを試験したときのマイクロホン応答を図７Ｆに示した。パルス幅検出信号が、コンディショニング処理済信号がスレショルド電圧より高い状態が所定のノイズ限界時間（一般的には0.01〜1.0秒間）を超えて持続していることを表したならば、図７Ｇに示したように、不合格表示灯２３の点灯によって不合格が表示される。一方、パルス幅検出信号が、コンディショニング処理済信号がスレショルド電圧より高い状態が上記ノイズ限界時間（一般的には0.01〜1.0秒間）を超えて持続してはいないことを表していたならば、合格表示灯２４が点灯されるようにしてある。マスタ・カウンタ３４は、超音波試験が実行されている間中、試験時間の経過を表示するためにインクリメント動作を継続して実行している。マスタ・カウンタ３４は、一般的には、１から始めて約45〜50までインクリメントするものとする。合格表示灯２４または不合格表示灯２３は、一度点灯したならば次回の試験サイクルが開始されるまでその点灯状態を維持するようにしている。試験対象の特定のフィルタの物理的特性に適合するようにシステム応答に構成を施すために、ノイズ限界時間、安定化時間、総試験時間、帯域通過フィルタ１６の帯域幅、可変利得増幅回路１７の利得、コンディショニング回路１８の立上り時間及び立下り時間、スレショルド検出回路２１のスレショルド電圧、それに、パルス幅検出回路４６が検出するパルス幅を調節することが好ましいことがある。しかしながら、生産環境の如何によっては、ある一種類の多孔質エレメント、及び／または、試験システムのシステム構成に対応させて、それら値を固定させておくことが好ましいこともある。図９は、多孔質エレメントを試験する別の方法を示した図である。この方法では、第１回の試験を上で説明したようにして実行する。この第１回の試験を実行することによって、多孔質エレメントを、完全性に関する最小限の基準に合格するものだけに絞り込むことができる。この第１回の試験に続いて、多孔質エレメントの気泡発生点圧力を測定する第２回の試験を実行する。第２回の試験では、パルス幅検出信号が、コンディション処理済信号がスレショルド電圧より高い状態が所定ノイズ限界時間を超えて持続していることを表すようになるまで、即ち気泡発生点に達したことを表すようになるまで、容器２内の圧力を徐々に上昇させる。続いて、多孔質エレメントが気泡発生点に達したときの、その圧力値に基づき、公知の算出方法を用いて、その多孔質エレメントに存在する最大の細孔の直径を算出する。この第２実施例によれば、様々な多孔質エレメントを夫々に異なった等級に分類することができる。この第２実施例によれば更に、細孔寸法の定量的測定が可能である。細孔寸法による特性分類が望まれる理由は、多孔質エレメントは、材料が劣悪であったり、材料に欠陥があったり、媒体に目詰まりがあったりするために気泡発生点圧力が高すぎることもあり得るからである。測定された気泡発生点圧力は、製造プロセスのチェックのために、報告、集計、及び解析される。感度調節機能を装備した理由は、信号処理装置９を、例えば超微細な細孔を有する多孔質エレメントを試験するための最大感度から、目の粗い細孔を有する多孔質エレメントを試験するための低感度まで調節できるようにするためである。感度調節は、一般的には、可変利得増幅回路１７の利得と、スレショルド比較回路２１へ供給されるスレショルド電圧値との組み合わせを調節することによって行われる。多孔質エレメント試験システム１には、表面張力の小さな液体を使用することができる。多孔質エレメント試験システム１は、漏れ流量対拡散流量の比の測定に基づくものではないため、使用する液体の表面張力が低くてもさほど影響を受けることがない。表面張力の小さな液体には、多孔質エレメントを濡らすための優れた薬剤となる（特に、疎水性の多孔質エレメントの場合）と共に、試験が終了したならば、多孔質エレメントを短時間のうちに乾燥させることができるという利点がある。多くの用途において、同一の多孔質エレメントに対して、当業界において周知の順方向流量試験と、本発明に係る超音波試験とを共に実行することが望ましい。更には、超音波試験を順方向と逆方向との両方向において実行することが望ましいことも判明している。同一の多孔質エレメントに対して、順方向流量試験と超音波試験とを共に実行することによって、信頼性を向上させ得ることが判明している。それら両方の試験を同時に実行することが、より効果的であることも判明している。多孔質エレメント試験システム１は、最小限の変更を加えるだけで、既存の順方向流量試験装置に組み込むこともでき、オンライン試験の用途にも使用することができる。オンライン試験の用途においては、現在では、エンドユーザが、フィルタを目で見て観測する必要なく、フィルタのオンライン逆方向気泡発生点試験を実行することが普通になっている。従来の気泡発生点試験では、オペレータが、フィルタを観察するか、或いは、液体媒体を介してフィルタに結合した超音波検出器を用いていた。液体媒体は、非常に不利であり、なぜならば、超音波トランスデューサは、試験中のフィルタより下流に発生するノイズ発生源に結合すると共に、流体が充填された配管に隣接した構造部の内部に発生するノイズ源にも結合するからである。Ｓ／Ｎ比のレベルは、欠陥フィルタ信号を覆い隠す。加えて、視覚観察による逆方向気泡発生点試験の実行中は、オペレータは、拡散流動に起因する気泡と、欠陥に起因する気泡とを識別することができ、それには、フィルタをプローブでつついて、気泡の発生位置が移動するか否かを調べればよい。これに対して、オンライン試験や、流体結合式超音波センサを使用した自動化試験では、拡散流動と真正の漏出とを識別することが不可能なことがしばしばある。これらの問題があるために、従来の流体結合式超音波試験の構成は、一般的に、研究室環境でなければ利用不可能であり、また、厳重な遮断が必要とされていた。それらの手段を備えた場合でも、従来の流体結合式超音波試験装置は、気泡発生点圧力において発生する音響レベルの大幅な上昇等の、グロス音響レベルを識別することしかできなかった。これと対照的に、本発明の実施例は、環境ノイズの影響を受けず、欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別機能を大いに改善しうるものである。マイクロホンを多孔質エレメントに結合するのに空気等の気相流体を使用することによって、マイクロホンを外部ノイズ発生源からよりよく遮断しつつ、フィルタ媒体が発生する音をマイクロホンで検出できることが判明している。従って、この気相結合による超音波試験は、運転環境での逆方向気泡発生点試験を可能にしたものである。順方向流量試験と超音波試験とは同時に実行することができ、一般的には、それら試験を同時に実行するために必要な時間は、順方向流量試験だけを実行するために必要な時間を超えることはない。容器２は、順方向流量試験のための指定圧力と同じ圧力にまで加圧することが好ましい。マイクロホン４は、流出管６の下流部分に配置し、滅菌処理の間もそこに配置したままにすることができる。これが可能であるのは、マイクロホン４を、300゜Ｆ以上の温度にさらされても機能を失わないものとしてあるからである。超音波漏出検出装置の別実施例は、多孔質エレメントの完全性を評価するための音響試験方法を採用したものである。その音響試験方法は、「パルス・カウント試験」と呼ばれているものであり、濡れた状態の多孔質エレメントの上流側のガスを加圧した際にその多孔質エレメントが発生する音圧レベルのパルス密度を測定するものである。この試験方法は、適切に機能するフィルタと欠陥フィルタとを識別するための非常に有効な手段であることが判明している。濡れた状態のフィルタを加圧すると、そのフィルタは、ベースライン信号レベルに重畳した幾つもの音圧パルスを発生する。図９に示した典型的なフィルタの応答の一例は、音圧がマイクロホン４によって電気エネルギに変換された後に、増幅され、フィルタ処理され、更にコンディショニング処理を施されたものである。また、図９に示したグラフは、応答を簡略化した形で示している。典型的な無欠陥フィルタの応答の一例と、典型的な欠陥フィルタの応答の一例とを夫々詳細に示したグラフを、図１３と図１４とに示した。図１３について説明すると、同図に示したのは、印加圧力を気泡発生点圧力より低いあるレベルまで上昇させたときの、無欠陥フィルタのマイクロホン応答である。初期圧力を高くするほど、順方向流量曲線に示される初期流量がより高くなるが、初期流量に続く流量は安定している。初期流量がより高くなるのは、例えば、印加圧力に応答してフィルタが下流方向へ撓むこと等よるものである。安定した流量に達するまでに必要な時間を安定化時間と呼んでいる。同様に、多孔質エレメントに圧力が印加される際に、試験容器内の音響レベルは初期増加を示すが、その後に音圧レベルは比較的安定する。図１３の音圧レベル期間のうちの比較的安定した部分における信号の挙動が、ノイズに対する寄与がより大きい。単位時間当たりのパルスのカウント値を図１３の可変に示した。図１４について説明すると、同図に示したのは、印加圧力を、フィルタの指定された気泡発生点圧力より低いあるレベルまで上昇させたときの、欠陥フィルタのマイクロホン応答である。音圧曲線のうちの比較的安定した部分におけるフィルタの音圧レベルは、図１３の音圧曲線と比べて、振幅が概して大きく、また、パルス密度も大きい。欠陥フィルタの判定の基礎となり得るものは、パルス振幅の測定（ピーク検出）、パルスの平均エネルギの測定（平均エネルギ測定）、パルス密度の測定、及び／または、音響信号のレベル及び変動を測定するためのその他の適切な機構である。印加圧力が気泡発生点圧力に近付くにつれて、或いは、欠陥フィルタの場合には気泡発生点圧力より低いある圧力に近付くにつれて、単位時間あたりのパルスの個数（パルス密度）が増大し、パルスの振幅が大きくなる。図９、図１３、及び図１４に示すように、パルス密度が増大するに従って、パルスどうしが互いにくっつき始める。マイクロホン及び電子信号処理回路が直前のパルスの影響を脱して安定化する前に次のパルスが発生し始める。かかる状況下では、パルスのベースラインが上昇する。例えば、複数のパルスに対して、或いは各々が密集したパルスからなる複数のパルス群に対して、コンディショニング処理（平均化処理やピーク検出処理）を施すことによって、ベースラインの上昇を検出することができる。この情報に基づいて、欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別も行うことができ、また、フィルタの気泡発生点圧力を測定することもでき、これらは既に説明した通りである。別法として、多くの種類の多孔質エレメントにおいて、パルスの個数を直接カウントすることによって欠陥フィルタと無欠陥フィルタとの識別をより高度に実行し得ることも判明している。パルス密度は、時間をある決まった長さの区間に区分してその１区間内に発生するパルスの個数をカウントすることによって直接的に測定することができる。この時間区間の長さは、１秒以下、１秒、或いは２秒等の、様々な長さにすることができる。例えば、安定化終了後の最初の１秒間と２番目の１秒間とを合わせた区間内に発生したパルスの個数が第１パルス・カウント値を形成し、第３番目の１秒間と第４番目の１秒間とを合わせた区間内に発生したパルスの個数が第２のパルス・カウント値を形成するというようにすることができる。この方法では、例えば、第２番目の１秒間と第３番目の１秒間とに亙る期間にある１つのクラスタ（かたまり）をなす複数のパルスが発生した場合には、パルス・カウント値が２つの区間に分けられてしまい、そのために感度が低下するという問題が生じることが判明している。この感度低下を克服する方法の１つに、パルスを測定するためにスライド窓方式を採用するという方法がある。この方法では、例えば、最初のパルス・カウント値は、安定化終了後の最初の１秒間から第５番目の１秒間までの５秒間に発生する全てのパルスをカウントしたカウント値にし、第２番目のパルス・カウント値は、安定化終了後の第２番目の１秒間から第６番目の１秒間までの５秒間に発生する全てのパルスをカウントしたカウント値にし、以下同様にするというものである。このスライド窓方式は、インクリメントの間隔を１秒にせねばならないということはない。パルスをカウントするために使用している具体的な装置に応じて、任意のインクリメントの間隔で、任意の大きさの窓を使用して、パルス密度を測定することができる。スライド窓方式は、各々の窓が所定の持続時間を持ち、後続の窓が先行する窓との間に所定の大きさの重なり部を持つようにして実行すればよい。特に高精度が必要な場合には、パルスを１つ受け取る度に、新たな窓のパルス・カウント値を算出するようにすればよい。スライド窓を使用してパルス密度を測定することによって、単位時間あたりのパルスの個数を直接カウントする方法と比較して、欠陥フィルタの識別をより良好に行えることが判明している。パルスの個数を直接カウントする方法でも、また、スライド窓を使用する方法でも、いずれの場合も、測定したカウント値が所定の限界値を超えたならば、不合格が表示されるようにしておく。この所定の限界値は、一定の値としてもよく、また、圧力が上昇するにつれて変化する値としてもよい。以上のパルス・カウント方式を実施するために使用可能な装置には、様々なものがある。図１０に、パルス・カウント装置の第１の具体的な実施例を示した。この図１０に示した装置は、各窓がクロック周波数の５倍の持続時間を持ち、後続の窓が直前の窓との間にクロック周波数の４倍の長さの重なり部を持つようにスライド窓式パルス・カウンタを構成したものである。例えば図１０に示した装置において、クロック周波数を１Hzとした場合には、個々の窓の持続時間は５秒間になり、後続の５秒間窓は直前の窓との間に４秒間の重なり部を持つことになる。マイクロホンから送られてきた増幅済信号は、平滑化回路５８を通すようにしてもよい。この増幅済信号は例えば、図３に示したように可変利得増幅回路１７の出力から送出される信号である。平滑化回路５８は、その信号中のパルスに平滑化処理を施して、パルス・カウント回路６０の中のその他の構成部分の応答時間と、より良好に整合させるようにすることができる。適当な平滑化回路５８の一例は図４Ａに示したような回路である。増幅済信号は（平滑化処理を施した場合でも、施さなかった場合でも）、比較回路６１の第１入力へ入力させるようにしている。この比較回路６１の第２入力は、モード選択スイッチ５９の設定に応じて、所定スレショルド電圧Ｖ_Threshold2か、受け取ったマイクロホン信号のベースラインと共に変化する変動スレショルド電圧Ｖ_Baselineかの、いずれかとされる。所定スレショルド電圧Ｖ_Threshold2は、所定電圧レベルの直流定電圧である。この所定電圧レベルは、マイクロホンの位置、容器の種類、ないしは多孔質エレメントの特性等の変数に合わせて調節できるよう、調節可能にしてある。変動スレショルド電圧Ｖ_Baselineとしては、例えば、立上り時間及び立下り時間が比較的長い回路によってコンディショニング回路を構成した実施例では、図３のコンディショニング回路１８から発生される電圧をそのまま使用することができる。例えば、もしコンディショニング回路１８が、図４Ｂに示した回路を用いて構成されており、また、そのコンディショニング回路１８が、増幅済信号のベースラインに追随するように抵抗Ｒ６〜Ｒ８を調節するようにしたものであるならば、変動スレショルド電圧Ｖ_Baselineを、そのコンディショニング回路１８から得ることができる。比較回路６１の出力は、ワン・ショット・フリップフロップ６２へ入力している。ワン・ショット・フリップフロップ６２は、比較回路６１から受け取ったパルスに応答して矩形波パルスを出力する。このワン・ショット・フリップフロップ６２が出力する矩形波パルスの持続時間は、後続のパルスを覆い隠してしまうほど長くなければそれでよく、重要な意味を持つものではない。多孔質エレメントから発生するパルスの発生頻度が例えば100Hzであるならば、ワン・ショット・フリップフロップ６２が出力するパルスの持続時間が約１ミリ秒間となるように、このワン・ショット・フリップフロップ６２を設定することが好ましい。ワン・ショット・フリップフロップ６２からの出力については、それを単一のカウンタに入力して、その出力中のパルスの個数を直接カウントするようにする方法と、その出力を複数のカウンタに入力して、スライド窓カウント方式を実施するようにする方法とのいずれを採用することも可能である。図１０に示した好適実施例に係る具体的な装置では、ワン・ショット・フリップフロップ６２からの出力を、複数のカウンタ６３〜６７の夫々のクロック入力へ入力している。このパルス・カウント回路６０に使用しているそれら複数のカウンタには、任意の適当なカウント機構を使用することができ、また、それらカウンタの個数も様々なものとすることができる。この好適実施例では、５個のカウンタ（カウンタ６３〜６７）を使用しており、また各カウンタを、１から100までカウントできるように、８ビットの１０進カウンタとしている。それらカウンタ６３〜６７の各々からの８ビット出力は、バス・マルチプレクサ７２へ入力している。このバス・マルチプレクサは、例えば、モトローラ社が製造している「MC14512型」等のデータ・セレクタ回路を複数使用して構成することができる。バス・マルチプレクサ７２は、５個のカウンタのうちの１個のカウンタのカウント値を選択的にラッチ回路へ出力し、このラッチ回路は例えば８ビットのラッチ７３である。８ビットのラッチ７３の中にラッチされたカウント値は、試験結果を解析するための複数の出力デバイスへ出力されるようにしてあり、それら出力デバイスは例えば、ディスプレイ７５、Ｄ／Ａコンバータ７７、ないしは、比較回路７６等である。ディスプレイ７５は、ラッチ７３にラッチされている現在値を視覚表示できるものであれば、どのような種類のディスプレイを用いてもよい。比較回路７６は、個々の具体的な多孔質エレメントに関する許容最大パルス・カウント値を表している調節可能なカウント限界値を受け取るようにしたものとすることが好ましい。ラッチ７６からの出力がこのカウント限界値を超えたときに不合格が視覚表示されるようにしておくことが好ましい。パルス・カウント値がこの限界値を超えたことを視覚表示するための適当な論理回路は、例えば、図６に示したように構成することができ、この場合、上述の比較回路からの出力が、パルス幅超過信号入力へ入力されるようにしておけばよい。Ｄ／Ａコンバータ７７は、チャート・レコーダに結合しており、このチャート・レコーダが、例えば図１１に示したようなパルス・カウント値のグラフを作成するようにしてある。以上のパルス・カウント回路６０に対するタイミング及び制御の機能は、任意の適当な機構によって実現することができる。図１０に示した具体的な実施例では、タイミング及び制御の機能をクロック信号ＣＬＫから得ており、このクロック信号ＣＬＫは、インバータ７４、ダウンカウンタ６８、デコーダ６９、複数のタイミング制御ＮＡＮＤゲート７０、及び複数のマスタリセットＮＡＮＤゲート７１へ入力している。クロック信号ＣＬＫの動作周波数は任意の周波数にすることができる。この好適実施例では、クロックの動作周波数は１Hzにしてある。動作について説明すると、図１０に示した実施例は、各窓がクロック周波数の５倍の持続時間を持ち、後続の窓が直前の窓との間にクロック周波数の４倍の長さの重なり部を持つような、スライド窓式パルス・カウンタとして機能するものである。そして、そのクロックを１Hzとしたため、インクリメントの期間は１秒間となっており、各窓は５秒間窓となっている。この装置は、その５秒間窓の中のパルスの個数をカウントし、そのカウント値を１秒間の区間ごとに更新する。ディジタル・ディスプレイは、最新の５秒間の区間におけるカウント値を表示すると共に、そのカウント値を１秒ごとに更新する。測定したカウント値が予め指定されている限界値を超えたならば不合格が表示される。更に、Ｄ／Ａコンバータが、ストリップ・チャート・レコーダに入力するのに適したアナログ出力を発生する。チャート・レコーダによって、棒グラフの形で表された試験全体の永久的記録が作成される。モード選択スイッチがスレショルド電圧Ｖ_Threshold2の方に設定されているときには、受け取ったパルスがスレショルド電圧Ｖ_Threshold2を超えていれば、ワン・ショット・フリップフロップ６２がトリガされてパルスを発生する。ワン・ショット・フリップフロップ６２から出力されたパルスは、複数のカウンタ６３〜６７の全てを同時にインクリメントする。カウンタ６３〜６５に夫々結合しているリセット入力RESET1〜RESET5は、それらカウンタ６３〜６５の全てを同時にリセットするため、個々のカウンタがクロック入力ＣＬＫの各サイクルごとにリセットされる。このタイミング及び制御のための回路が動作すると、クロック入力ＣＬＫの立上りによってマルチプレクサ７２が制御され、このマルチプレクサ７２が、ラッチへ向けて出力すべき新たなカウンタを選択する。また、クロック入力ＣＬＫの立下りによって、選択されたカウンタの現在カウント値がラッチの中にラッチされると共に、その選択されたカウンタがリセットされる。これに続いて、そのリセットされたカウンタのカウント動作が、初期値である「０」から再開される。ダウン・カウンタ６８は、複数のカウンタの各々を順次選択して行くためのものであり、Ｒ５、Ｒ４、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ５、...という順序でカウンタからの出力が行われ、また、カウンタのリセットが行われるようにしている。入力クロックＣＬＫへ１Hzのクロックが入力している場合には、どのカウンタも５秒間に１回ずつリセットされ、また１秒ごとに次々と異なったカウンタがリセットされる。このようにして、先に説明したスライド窓が構成される。図１１に示したチャート・レコーダ７８からの出力の具体例は、スレショルド電圧が一定電圧に設定されている場合に、図９に示したような気泡発生点圧力に対する応答を示している。ここで、比較回路７６へ入力している所定のカウント限界値が「16」（５秒間あたりの個数）に設定されていたものとすれば、10秒が経過した時点で不合格が表示される。図９に示したように、電圧スレショルドＶ_Threshold2が一定電圧に設定されていて、ワン・ショット・フリップフロップ６２がエッジでトリガされるようにしてある場合には、気泡発生点圧力に達する以前に多数のパルスが出力され、気泡発生点に達したならばパルスは出力されなくなる。このことが例えば図１１に示されている。パルスのカウント動作が停止するのは、マイクロホンからの信号応答のベースラインがスレショルド電圧Ｖ_Threshold2を超えてしまうため、それ以後はワン・ショット・フリップフロップ６２が付勢されなくなるからであるにこでは、ワン・ショット・フリップフロップ６２はエッジでトリガされるものとしている）。気泡発生点圧力に達した後にもパルスのカウントが続けられるような、別の回路構成とすることも可能である。例えば図１０のモード選択スイッチがスレショルド電圧Ｖ_Baselineの方に設定されている場合には、スレショルド電圧がベースラインに追随して変化する。この構成では、スレショルド電圧Ｖ_Baselineがベースラインに追随して変化することから、パルスのカウント動作はベースライン電圧が上昇した後にも継続して行われる。その他の回路を適当に構成することによって、これと同様の結果が得られるようにすることも可能である。例えば、平均電圧を記憶しておけるようにした回路によって、スレショルド電圧Ｖ_Baselineを提供するようにしてもよい。ストリップ・チャート・レコーダ７８が有用な診断装置であることは確かであるが、生産工程中の試験に関しては、以上の構成によれば単に限界値を設定するだけで済み、オペレータがデータを解釈する必要がなくなる。このことは、従来の逆方向気泡発生点試験ではオペレータの経験及び判断が重要なファクタであったことを考えれば、大きな利点であるといえる。図１２に多孔質エレメント試験システム１の第４実施例を示した。この第４実施例の構成要素はその他の実施例の構成要素と同様のものである。この第４実施例においては、多孔質エレメントを収容した容器２が、順方向流量計５５、ガス制御システム５４、マイクロホン４、トランスデューサ５３、及びセンサ５７に結合している（トランスデューサ５３は容器２の内部と外部とのいずれに結合する場合もある）。マイクロホン４は、容器２内の音響を検出して、その検出した音響を表す信号を出力している。マイクロホンから出力された信号は前置増幅回路１５によって増幅され、この前置増幅回路１５が、予備増幅済信号を出力する。前置増幅回路１５は、第１実施例に関して先に説明したものと同様に構成したものとすることが好ましい。別法として、この前置増幅回路１５を、標準的な超音波用の前置増幅回路を用いて構成してもよい。濾過装置の種類によっては、複数のマイクロホン４を装備することが好ましいこともある。その場合、それら複数のマイクロホンを、同じ１つの多孔質エレメントに近接させて配置した上で、互いに結合することにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。例えば電子回路の電気的ノイズ等に起因するランダムなノイズは、加え合わされたときに強め合うことがないのに対して、同じフィルタから発生した夫々の音響信号は加え合わされたときに強め合うため、Ｓ／Ｎ比が向上するのである。また、そのためには、当業界において周知の如く、２つのマイクロホンから出力される信号どうしを同位相で結合するための任意の方法を用いればよい。具体的な例としては、このシステム内の前置増幅回路１５の直前或いは直後にアナログ加算回路を配置し、そのアナログ加算回路によってそれら信号どうしを加え合わせるようにすればよい。また別法として、夫々のマイクロホンからの信号どうしをディジタル的に加え合わせるようにしてもよい。そのような構成とする場合には、複数のマイクロホン４を夫々個別のチャネルに結合し、それらチャネルの各々が、信号処理装置４９に結合した前置増幅回路１５及びＡ／Ｄコンバータ４５を含んでいるようにすればよい。そして信号処理装置が、各々のチャネルの応答どうしをディジタル的に加え合わせるようにすればよい。コンディショニング回路４７を装備して、他の実施例に関連して既に説明したように、増幅処理、フィルタ処理、及び／または、信号コンディショニング処理を実行するようにしてもよい。１つの好適実施例においては、フィルタ処理を実行することによって、前増幅済信号の帯域幅を例えば超音波領域のみに制限し、その後にＡ／Ｄコンバータ４５でディジタル変換するようにしている。また別法として、Ａ／Ｄコンバータ４５が前置増幅回路１５から直接に信号を受け取るようにしてもよい。Ａ／Ｄコンバータ４５は、受け取った信号をディジタル信号へ変換する。変換されたディジタル信号はディジタル信号処理装置４９へ入力している。ディジタル信号処理装置４９としては、例えば、専用装置として構成した信号処理装置を使用してもよく、また、プログラム可能なコンピュータを使用して、オペレータ用ディスプレイ端末５０と信号処理装置４９とを一体のものとしてもよい。好適実施例においては、オペレータ用ディスプレイ端末５０と信号処理装置４９とを、ナショナル・インスツルメンツ社（National Instruments）から出されている「LabVIEW For Windows」という名のソフトウェアを使用して、１台のプログラム可能なコンピュータによって構成している。図１６は、信号処理装置４９を制御するための、「LabVIEW For Windows」によるプログラムの一実施例を図示したものである。ディジタル信号処理装置４９と結合しているのは、容器２を通過して順方向に流れるガスの流量を測定するための順方向流量計５５、容器２内の圧力を制御するためのガス制御システム５４、制御及びデータ入力のためのオペレータ用ディスプレイ端末５０）ビルトイン試験（ＢＩＴ）信号を出力するためのディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ５１及び、試験の実行環境をモニタするための複数のセンサである。ディジタル・アナログ・コンバータ５１は電圧制御発振／増幅回路５２に結合しており、同回路は更に複数のトランスデューサ５３に結合している。好適実施例においては、トランスデューサ５３を容器２の外側部分に結合している。容器２の外側部分に作用する音響は、容器２の内部に配設されているマイクロホン４によっても検出される。トランスデューサ５３を容器２の外側部分に結合することによって、このトランスデューサ５３を、多孔質エレメント試験システム１が使用している流体から遮断することができる。また、好適実施例においては、トランスデーサ５３を超音波トランスデューサとし、マイクロホン４に使用している超音波トランスデューサと同種のものとしている。別法として、トランスデューサ５３をオーディオ用スピーカとしたり、或いはその他のエネルギを音に変換する任意の機構とすることも可能である。別実施例として、トランスデューサ５３を容器２の内側部分に結合するという構成も可能であり、そうすることによって、ビルトイン試験における感度を更に向上させることができる。更には、ＶＣＯ／増幅回路５２をマイクロホン４に直接結合して、マイクロホン４にトランスデューサとしての機能とマイクロホンとしての機能との両方を兼ねさせるようにしてもよい。この方式とした場合には、ＶＣＯ／増幅回路５２が発生したパルスを、マイクロホン４が超音波に変換することによって、容器２の内部へ入射する音波を発生させる。続いて、反射して戻った音波をマイクロホン４が受信して電気信号に変換し、その電気信号が前置増幅回路１５へ入力する。このようにすれば、ただ１個の超音波トランスデューサを用いてＢＩＴを実行することができる。ただしこの方法は特に好適なものではなく、なぜならば、１個のトランスデューサに送信機能と受信機能との両方を兼ねさせるため、トランスデューサの音響信号受信感度が低下してしまうからである。信号処理装置４９は、Ａ／Ｄコンバータを制御して、ビルトイン試験信号を発生させる。電圧制御発振（ＶＣＯ）／増幅回路５２は、例えば、２つのカスケード接続した高精度波形関数発生回路によって構成することができ、それら高精度波形関数発生器の出力信号を増幅する。それら高精度波形発生器は、エクサール社やインタシル社から販売されている標準的な「8038型」回路を用いて構成することができる。好適実施例においては、第１波形発生回路を、例えば100Hz程度の比較的低い周波数で発振するように設定している。この第１波形発生回路の出力を用いて、トランスデューサ５３の共振周波数に一致するように設定した基本周波数を中心周波数として、第２波形発生回路を周波数変調する。この構成によれば、第２波形発生回路は、第１波形発生回路の出力に応じて共振周波数と非共振周波数との間で周波数変位する波形を出力する。この第２波形発生回路の出力を、トランスデューサ５３を駆動することのできる増幅回路で増幅することが好ましい。トランスデューサ５３は、第１波形発生回路の周波数に応じた信号を出力することになる。信号処理装置４９に、例えば温度センサや気圧センサ等の複数のセンサ５７を備えるようにしてもよい。圧力センサを使用すれば、流量計の精度を向上させることができる。温度センサを使用すれば、蒸気滅菌を行うために、或いはプロセス・パラメータの関係で、容器２を高温にして運転するような、ユーザの事情に即したオンライン用途に好適に対応することができる。周知の如く、多孔質エレメントの細孔は毛細管と同様の挙動を示す。ある毛細管を貫通させて流体を流すために必要な圧力は、その毛細管を貫通して流れるその流体の粘性に関係している。多くの液体は、その粘性が温度と共に大きく変化する。従って、温度の変動が大きいオンライン試験の環境において信頼性の高い動作を行わせるためには、多孔質エレメントの試験温度をモニタすることが望ましい。そうすれば、試験圧力や欠陥フィルタのパラメータを、濡らし液体の具体的な粘性に対応するように調節することができる。動作について説明すると、図１０に示したこの実施例は、多孔質エレメント試験システム１のその他の実施例に関して既に説明した様々な方法及び種々の回路機能を、それらのうちの１つの方法ないし機能を単独で実行することもでき、またそれらのうちの幾つかの方法ないし機能を組合せて実行することのできるものである。図１３及び図１４について説明すると、信号処理装置４９は、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとを識別するために、音響トランスデューサ４が発生する信号の様々な定量的測定値を発生する。信号処理装置４９が発生する定量的測定値には、次のようにして発生されるものがある。 a)信号の最小ピークと最大ピークとを検出して（ピーク検出）、各々の信号パルスのピークの定量的測定値を発生する。 b)信号の電圧、電流、及び／または、電力の平均値を、任意の適当な平均値算出法、例えばｒｍｓ、最大または最小パルス振幅平均算出、積分、低域通過フィルタ処理、有限の立上り時間及び立下り時間のピーク検出、及び／または、信号平均算出等の方法で検出する。 c)適当な方法で信号密度を検出する。適当な方法としては、１つの一定値または複数の異なった一定値、変動平均値（ベースライン）、ないしは、以前のパルス値（差分振幅パルス・カウント処理）を基準とした、相対的なパルスの個数をカウントする方法、周波数のシフト回数をカウントする方法、及び／または、パルスどうしの間隔を測定する方法等がある。 d)電圧、電流、電力、及び／または、周波数の差を測定することによって信号の変動度を検出する。これらの定量的測定値は、その各々を個別に欠陥フィルタ及び無欠陥フィルタに関連付けることもでき、及び／または、それら定量的測定値を処理して複数の定量的測定値を組合せた信頼性指数を導出することもできる。更に、以上の定量的測定値は、その各々を、順方向流量測定値をはじめとする、フィルタの完全性に関連したその他の測定値と組合せることもできる。そのようにすれば、完全性に関する個々の定量的測定値に関しては不合格でないフィルタであっても、そのフィルタの幾つもの定量的測定値がいずれも、それら測定値の上方領域に存在するようなフィルタを識別して、精密試験にまわすことができるようになる。更に、個々の定量的測定値を各々統計的に解析して、標準偏差、分散、平均、及びその他の統計的属性を判定するようにしてもよい。例えば、欠陥を有する多孔質エレメントの標準偏差は、無欠陥の多孔質エレメントの標準偏差より大きくなることが判明している。複数のスレショルド値に対してパルスの測定を行うようにすれば、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとの識別能力が向上することが判明している。以上に掲げた定量的測定値の各々は、試験時間の全体に関して算出するようにしてもよく、試験時間の特定の一部分に関して算出するようにしてもよく（単位時間ごとの定量的測定）、或いはまた、各窓が一定のまたは可変の持続時間を持ち、後続の窓が直前の窓との間に一定のまたは可変の長さの重なり部を持つようにしたスライド窓ごとに算出するようにしてもよい。また窓は、時間の単位を用いて規定するようにしてもよく、及び／または、例えばパルス・カウント値や周波数シフト量等の、信号から得られるその他の測定値を用いて規定するようにしてもよい。オンライン試験の用途においては、各試験で得られた各フィルタ・エレメントの個々の性能を保存しておくようにしてもよい。こうして保存したデータは、以前実行した試験で得られたフィルタ・エレメントの応答の履歴を提供するため、以前実行した試験の結果との間に大きなずれがあるときには、オペレータに対してそのことを警告することもできるようになる。例えば、順方向流量値や検出されたパルス・カウント値が大幅に増大していたならば、多孔質エレメント試験装置１が、オペレータに信号を発して、更にオフライン試験を追加して実行することが望ましいことを知らせるようにすればよい。図１２に示した多孔質エレメント試験システム１の実施例は、その１つの動作モードにおいては、診断装置として使用することができる。そうすることによって、ある種の欠陥、ないしはある大きさの欠陥を、例えば周波数等のその欠陥の信号特性に基づいて「指紋登録」することが可能になる。その場合、ディジタル信号処理装置４９は、マイクロホン４から受け取った信号をメモリに格納してある複数の指紋標本と突き合わせることによって、フィルタの欠陥の有無、及び／または、種別を識別することができる。図８について説明すると、同図は、種々の指紋の具体例を示したものである。図８に例示したそれら指紋は、多孔質エレメントが様々な状態にあるときに、それに対応して信号処理装置４９へ入力する時間領域応答を簡略化した形で示している。図８Ａは、20秒間の傾斜期間と10秒間の不変期間とを有する試験加圧曲線の一例を示している。図８Ｂ〜図８Ｇは、様々な状態にある多孔質エレメントに、図８Ａに示した加圧曲線を適用したときに得られる種々の指紋を、簡略化した形で描いた図を示している。例えば、図８Ｂは、濡らし溶液の塗布は適正に行われているが、気泡発生点圧力が低すぎるときに得られる指紋を示している。図８Ｃは、濡らし溶液の塗布が適正に行われており、気泡発生点圧力が許容範囲内にある場合を示している。図８Ｄは、気泡発生点圧力が高すぎるときに得られる指紋を示している。図８Ｅは、気泡発生点圧力は許容範囲内にあるが、多孔質エレメントに塗布した濡らし溶液の量が不足している場合を示している。フィルタの順方向流量試験を実行しているときに発生することのある問題の１つに、フィルタの濡れ不足であると、合格フィルタが不合格フィルタとして誤表示されるという問題がある。順方向流量試験と多孔質エレメント試験装置１とを組合せることによって、濡れ状態が不適切な場合にそれを検出することができ、またオペレータに、フィルタの濡れ状態が不適切である可能性があることを知らせることができる。そのような場合には、オペレータは、フィルタを再度濡らし直した上で試験を再度実行すればよい。濡れ不足は、しばしば、ベースラインの上昇が緩慢であることによっても検出されることがある。図８Ｆは、気泡発生点圧力が許容範囲内にあるが、塗布した濡らし溶液の量が過剰である場合の指紋を示している。単なる濡らしすぎの状態と実際に欠陥が存在している状態とを識別することは困難であることが判明している。そのため、信号処理装置４０を、濡れ過剰状態が存在している可能性があることを検出したならば、ガス制御システムを例えば気泡発生点圧力の80％の所定圧力に維持することによって試験時間を延長したり、或いは、第２の試験を実行するように構成しておくことが望ましい。図８Ｆは、フィルタにピンホールが存在している場合の指紋を示している。ピンホールが存在している以外は良好な多孔質エレメントでは、小さなピンホールは、適正出力に複数の小さなパルスが重畳した形で姿を現す。超微細濾過処理用の多孔質エレメントのうちには、その細孔が小さすぎるために気泡発生点法では試験することが不可能なものがある。気泡発生点法での試験が不可能な場合があるのは、例えば、気泡発生点圧力が、試験装置の圧力限界を超えるために印加できないほど高い圧力である場合等である。この種の超微細多孔質エレメントは一般的に、膜部材と、その膜部材を取付けたエンドキャップ等の構造体とで構成されている。超音波試験を実行することによって、膜部材取付構造体の欠陥の有無や、膜部材を膜部材取付構造体に取付けている取付部分の欠陥の有無や、膜部材の全体としての欠陥の有無を試験することができる。以上に説明したものと同じ指紋法を実行することによって、超微細濾過処理用の多孔質エレメントの様々な欠陥を分類して診断に役立てることができる。好ましくは、ディジタル信号処理装置４９が、先ず欠陥の種類を分類し、その後に、検出された欠陥の種類を表す表示をオペレータ用ディスプレイ端末５０に表示してオペレータに提示するようにするのがよい。この実施例では、帯域通過フィルタ処理、半波整流、信号積分、スレショルド検出、パルス幅検出、安定化時間設定、及び総試験時間設定の諸機能は、ディジタル信号処理装置４９が実行するようにすることが望ましい。ディジタル信号処理装置４９のそれら機能の各々は、オペレータ用ディスプレイ端末５０を介してユーザがプログラムすることができる。こうすることによって、それら機能を具体的な個々の多孔質エレメントに適合した形にすることができる。例えば、大型の多孔質エレメントでは一般的にノイズ・スパイクの発生期間が長い。従って、所定のノイズ限界値期間を可変にしておくと特に有利である。オペレータ用ディスプレイ端末５０の画面上に出力される典型的な出力の具体例を図１３〜図１５に示した。図１３及び図１４については既に説明した通りである。図１５Ａは、アナログ信号を20KHzのサンプルレートでサンプリングした後に、更に１秒間窓を用いて求めた平均値をグラフで示したものである。この図１５Ａに示した出力画面には、その向かって左側の部分に、現在アナログ出力電圧と、平均化処理を施した音響信号から求めた気泡発生点圧力Ｋ_Lとが表示されている。図１５Ｂは、パルス・カウント値のグラフと、初発気泡発生点（パルス・カウント値に基づいて導出された圧力値）と、現在パルス・カウント値と、標準偏差と、試験対象の具体的なフィルタ・エレメントに対応したパルス・カウント値の誤差スレショルドとを示している。図１５Ｃは、試験対象の多孔質エレメントへの印加圧力を示している。図１５Ｄは、質量流量のグラフと、現在質量流量と、質量流量から導出された気泡発生点圧力Ｋ_Lと、質量流量の標準偏差とを表示している。ディジタル信号処理装置４９は更に、調節可能な帯域通過フィルタの特性、可変利得特性、圧力レベル、マイクロホンの選択位置、総試験時間、安定化時間、低域通過フィルタのパラメータ、ノイズ限界時間、それに、スレショルド値を、試験対象の多孔質エレメントの種類やそのフィルタに塗布する濡らし溶液の種類等を表したユーザからのコード入力に応答して、動的に設定することができるようにプログラムされている。尚、図３に示した回路の諸々の機能も信号処理装置４９によって直接に実行されるようにしてある。この信号処理装置は、順方向流量試験のための流量計５５と組合せて用いる場合には、順方向流量試験から得た情報を取り込んでディスプレイ端末５０に表示することができる。超音波試験は、膜の厚さではなく膜の細孔寸法を濾過のための機構としている超薄膜フィルタの欠陥等をはじめとする、ある種の欠陥の検出に特に有利である。更に、超音波試験は、多孔質エレメントの順方向流量試験や逆方向流量試験と同時に実行するのにも適している。多孔質エレメントを逆方向で試験する場合には、ガス制御システム５４及び順方向流量計５５を、容器２の両側の夫々に装備しておくようにすればよい。多孔質エレメントの欠陥は、ある特定の圧力範囲において姿を現すことが判明している。従って、好適実施例においては、多孔質エレメントから発せられる音響出力をモニタしつつ、圧力を略々一定の勾配で徐々に上昇させて行くことが望ましく、それによって、欠陥を有する多孔質エレメントと無欠陥の多孔質エレメントとの識別能力を向上させることができる。別法として、印加する圧力を任意の増分で階段状に上昇させることによって、特定の圧力でだけ姿を現す欠陥の識別及び検出の能力を向上させるという方法もある。ディジタル信号処理装置４９は更に、多孔質エレメント試験システムを試験して校正するために、多孔質エレメントの幾種類かの欠陥に関連した一連の複数の試験校正パターンを記憶しておくようにすることが好ましい。それら校正パターンを利用してマイクロホン４やその他の回路を試験することによって、適正に動作することを確かめると共に、例えば各試験シーケンスの前後に作動させるフェイルセーフ不良品検出機構を提供することができる。動作について説明すると、信号処理装置４９は、ディジタル試験信号をディジタル・アナログ・コンバータ５１へ出力する。ディジタル・アナログ・コンバータ５１は、そのディジタル校正信号をアナログ校正信号へ変換する。このアナログ校正信号が、例えば、ＶＣＯ／増幅回路５２がトランスデューサ５３を駆動するための駆動信号へ変換される。トランスデューサ５３は、その試験信号を容器２内の音圧レベルへ変換する。こうして変換された音圧レベルは、マイクロホン４に受信され、前置増幅回路１５、コンディショニング回路４７、及びアナログ・ディジタル・コンバータ４８を介してディジタル信号処理装置４９へ入力される。信号処理装置４９は、受信した試験信号と送信した校正信号とを比較し、それによって多孔質エレメント試験システム１の動作を検証することができる。オペレータ用ディスプレイ端末５０が、多孔質エレメントの特定の生産ロットから試験データを自動的に受け取るデータベース・プログラムを備えているようにすることも任意である。そのようにすることによって、試験対象となった多孔質エレメントのうちの所定割合のものが試験を通らなかった場合に、ロットの全体が生産仕様の範囲内にあるか否かを判定することができる。更に、オペレータ用ディスプレイ端末５０は、オペレータがそれを利用して、多孔質エレメントの特定のロットの等級判定を行い、定量的測定値並びにその生産ロットの平均不良率に基づいて、特定の種類の用途へのその生産ロットの適用可能性を検証することができるようにしてもよい。用途によっては、複数のフィルタ装置を並列に接続した状態で試験が行われることもある。このようなことが行われることがあるのは、例えば、フィルタ・エレメントの前後における圧力降下を小さくする必要があることから、非常に多数のフィルタ・エレメントを並列にして使用せねばならない、蒸留用途等においてである。かかる状況においては、それら多数のフィルタを、順方向流量を利用して適切に試験することは困難であり、また更に、それら複数のフィルタ・エレメントのうちから特定の不良フィルタ・エレメントを分離することが困難または不可能であることもある。本発明に係る試験方法を用いれば、各々のフィルタ・エレメントまたは各々のフィルタ・エレメント群に近接させて、個別のマイクロホンを装備することが可能である。そのようにすれば、特定のマイクロホンからの音響信号を用いて、不良の発生を１個のフィルタまたは１つのフィルタ群のものとして分離することができる。以上、本発明を具体例に即してかなり詳細に説明してきたが、本発明に対しては様々な変更ないし変形を加えることができ、従って、本発明は、以上に具体例として説明した特定の幾つかの実施例に限定されるものではないことを理解されたい。以上に説明したそれら特定の実施例は限定を意図したものではなく、むしろ、本発明は、本発明の概念及び範囲に包含される全ての変更構成、均等構成、及び別構成を含むものである。例えば、以上に説明した欠陥を有する多孔質エレメントの識別のための方法及び装置を、流体結合方式の音響試験装置の欠陥を検出するために利用することも可能である。更に、多孔質エレメントの細孔寸法分布に関するより優れたデータを得ることも可能である。多孔質エレメントの細孔寸法分布は、気泡発生点圧力に達した後の順方向流量試験曲線の垂直部分の勾配に関係していることが知られている。同様に、気泡発生点圧力に達した後に発生する音響信号を細孔寸法分布に関連付けることも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９４年５月４日【補正内容】補正した請求の範囲［国際事務局の受付田ま１９９４年５月４日（04.05.94）；出願時の請求項２を補正、新たな請求項３〜５及び１６〜３５を追加、請求項３〜１２、１３及び１４を請求項６〜１５、３６及び３７に番号変更、その他の請求項は補正無し（英文では全７頁）］１．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガスが満たされるようにした容器と、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生する音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。３．前記濡らし溶液と接触しないように前記トランスデューサを遮蔽する機構を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。４．前記容器を開放する前に前記差圧を減少させる機構を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。５．前記差圧発生器が、前記第１側の第１圧力を前記第２側の第２圧力よりも大きくした第１差圧と、前記第１側の第３圧力を前記第２側の第４圧力より小さくした第２差圧とを発生させるようにしてあり、前記信号処理装置が、前記多孔質エレメントに前記第１差圧を印加した状態と前記第２差圧を印加した状態とにおいて、前記トランスデューサから受け取る音響信号を解析するようにしてあることを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレメントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。７．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項６の方法。８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計と、を備えたことを特徴とする試験システム。９．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、ことを特徴とする方法。１０．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。１１．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧力を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１圧力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるものであることを特徴とする請求項１０の多孔質エレメント試験システム。１２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１１記載の多孔質エレメント試験システム。１３．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の多孔質エレメント試験システム。１４．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印加し、前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。１５．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項１４の方法。１６．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させることを特徴とする請求項１４の方法。１７．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、識別スレショルドを設定し、該識別スレショルドを超えた音響レベルの変動を登録することを特徴とする請求項１４の方法。１８．前記識別スレショルドを超えた音響レベルの変動をパルスとしてカウントすることを特徴とする請求項１７の方法。１９．所定時間内に発生するパルスの個数をカウントすることを特徴とする請求項１８の方法。２０．所定時間内に発生するパルスの個数をカウントし、該所定時間の長さをスライド窓方式によって定めていることを特徴とする請求項１８の方法。２１．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、互いにレベルが異なる複数の識別スレショルドを設定することを特徴とする請求項１７の方法。２２．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、前記識別スレショルドのレベルを変化させることを特徴とする請求項１７の方法。２３．前記識別スレショルドを超えた音響レベルの変動をパルスとしてカウントすることを特徴とする請求項２２の方法。２４．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、パルスどうしの間の時間間隔を測定することを特徴とする請求項１８の方法。２５．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、統計的測定値を利用して欠陥を有するフィルタと無欠陥のフィルタとを識別することを特徴とする請求項１４の方法。２６．統計的測定値を利用する際に、音圧レベルの標準偏差の測定値を利用することを特徴とする請求項２５の方法。２７．統計的測定値を利用する際に、音圧レベルの分散の測定値を利用することを特徴とする請求項２５の方法。２８．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルによって発生される信号の値の平均値を算出する平均値算出方式を利用することを特徴とする請求項１４の方法。２９．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルのピーク値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。３０．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの最小値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。３１．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの中に存在するパルスのパルス幅を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３２．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの中に存在するパルスの振幅を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３３．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、信号密度を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３４．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、周波数シフト量を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３５．前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する際に、音圧レベルの変動度を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３６．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする試験装置。３７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴とする方法。【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１１月２日【補正内容】請求の範囲１．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガスが満たされるようにした容器と、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生する音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。３．前記濡らし溶液と接触しないように前記トランスデューサを遮蔽する機構を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。４．前記容器を開放する前に前記差圧を減少させる機構を備えたことを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。５．前記差圧発生器が、前記第１側の第１圧力を前記第２側の第２圧力よりも大きくした第１差圧と、前記第１側の第３圧力を前記第２側の第４圧力より小さくした第２差圧とを発生させるようにしてあり、前記信号処理装置が、前記多孔質エレメントに前記第１差圧を印加した状態と前記第２差圧を印加した状態とにおいて、前記トランスデューサから受け取る音響信号を解析するようにしてあることを特徴とする請求項１の多孔質エレメント試験システム。６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレメントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。７．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項６の方法。８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、前記容器の前記第１側と前記第２側との問に差圧を発生させる差圧発生器と、前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計と、を備えたことを特徴とする試験システム。９．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、ことを特徴とする方法。１０．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。１１．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧力を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１圧力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるものであることを特徴とする請求項１０の多孔質エレメント試験システム。１２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１１記載の多孔質エレメント試験システム。１３．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の多孔質エレメント試験システム。１４．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、前記音響を電子的に解析する、ことを特徴とする方法。１５．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項１４の方法。１６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、卜ランスデューサを用いて前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、前記音響の結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定し、前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる、ことを特徴とする方法。１７．前記音響を電子的に解析する際に、識別スレショルドを設定し、該識別スレショルドを超えた音響レベルの変動を登録することを特徴とする請求項１４の方法。１８．前記識別スレショルドを超えた音響の変動をパルスとしてカウントすることを特徴とする請求項１７の方法。１９．所定時間内に発生するパルスをカウントすることを特徴とする請求項１８の方法。２０．前記所定時間の長さをスライド窓方式によって定めていることを特徴とする請求項１９の方法。２１．前記音響を電子的に解析する際に、互いにレベルが異なる複数の識別スレショルドを設定し、それら複数の識別スレショルドの各々を超えた音響レベルの変動を登録することを特徴とする請求項１７の方法。２２．前記音響を電子的に解析する際に、前記識別スレショルドのレベルを変化させることを特徴とする請求項１７の方法。２３．前記識別スレショルドを超えた音響の変動をパルスとしてカウントすることを特徴とする請求項２２の方法。２４．前記音響を電子的に解析する際に、パルスどうしの間の時間間隔を測定することを特徴とする請求項１８の方法。２５．前記音響を電子的に解析する際に、統計的測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。２６．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の標準偏差の測定値を利用することを特徴とする請求項２５の方法。２７．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の分散の測定値を利用することを特徴とする請求項２５の方法。２８．統計的測定値を利用する際に、前記音響の特性の平均値を算出する平均値算出方式を利用することを特徴とする請求項２５の方法。２９．前記音響を電子的に解析する際に、音圧レベルのピーク値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。３０．前記音響を電子的に解析する際に、音圧レベルの最小値の測定値を利用することを特徴とする請求項１４の方法。３１．前記音響を電子的に解析する際に、前記パルスのパルス幅を測定することを特徴とする請求項１７の方法。３２．前記音響を電子的に解析する際に、所定時間に亙って前記識別スレショルドを超え続けた音響のパルスの振幅を測定することを特徴とする請求項１７の方法。３３．前記音響を電子的に解析する際に、信号密度を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３４．前記音響を電子的に解析する際に、前記音響の周波数の変動量を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３５．前記音響を電子的に解析する際に、前記音響の変動度を測定することを特徴とする請求項１４の方法。３６．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする試験装置。３７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのカウントしたパルスに応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴とする方法。３８．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの予測される所定の気泡発生点圧力より小さな圧力値を持つ略々一定の差圧を、濡れているその多孔質エレメントの両側間に発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響を表す信号を受信する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。３９．前記信号処理装置が前記音響信号を解析するようにしてあることを特徴とする請求項３８の試験システム。４０．前記信号処理装置が、前記音響信号の特性を定量化して、濡れている前記多孔質エレメントの物理的特性を表す定量値を発生するようにしてあり、それによって、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無の判定を容易化していることを特徴とする請求項３９の試験システム。４１．前記信号処理装置が、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無の判定を自動的に行うことを特徴とする請求項４０の試験システム。４２．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の特性を定量化して、濡れている前記多孔質エレメントが欠陥を有する可能性が高いか否かを表す定量値を発生する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。４３．多孔質エレメントを試験するシステムにおいて、第１側と第２側とを有し、多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側から区画されるようにした容器と、前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生する音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、非音響システム応答データと音響データとを受け取り、該音響データを定量化し、該音響データと前記非音響システム応答データとに応答して前記多孔質エレメントの物理的特性を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とするシステム。４４．前記非音響システム応答データが、順方向流量試験装置を用いて得られるデータであることを特徴とする請求項４３のシステム。４５．多孔質エレメントを試験する方法において、前記多孔質エレメントに関係した音響データを定量化し、前記多孔質エレメントに関係した非音響システム応答データを定量化し、前記音響データ及び前記非音響データに基づいて前記多孔質エレメントの物理的特性を判定する、ことを特徴とする方法。４６．前記非音響システム応答データを定量化する際に、順方向流量試験を利用することを特徴とする請求項４５の方法。４７．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに差圧を印加し、前記多孔質エレメントの近傍の音響をモニタし、前記音響の特性を定量化して少なくとも１つの定量値を発生し、前記少なくとも１つの定量値と少なくとも１つの所定値とを比較して、前記多孔質エレメントがある特定の物理的特性を有するか否かを判定する、ことを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リパリ，チャールズ・ピーアメリカ合衆国ニューヨーク州11777，ポート・ジェファーソン，ナディア・コート 119 (72)発明者アルテモーズ，ジョージ・エイアメリカ合衆国ニューヨーク州11790，ストーニー・ブルック，トガ・ドライブ１【要約の続き】 (7)をガスで加圧するステップと、ガス流量と流出側(8) の音量とを共に測定するステップとを含み、それらによってフィルタ(3)の欠陥の有無を判定するようにした方法である。

Claims

【特許請求の範囲】１．多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側が前記第２側から区画され、前記第１側と前記第２側との両方にガスが満たされるようにした容器と、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させる差圧発生器と、前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、前記容器内で発生する音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。２．前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項１記載の多孔質エレメント試験システム。３．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの第１側のガスと濡れている前記多孔質エレメントの第２側のガスとの間に差圧を発生させ、前記多孔質エレメントの近傍から発する音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。４．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項３記載の方法。５．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験システムにおいて、第１側と第２側とを有する容器であって、濡れている多孔質エレメントによって前記第１側を前記第２側から区画できるようにしてある容器と、前記容器の前記第１側と前記第２側との間に差圧を印加する差圧発生器と、前記容器内で発生する音響信号を受信する音響トランスデューサと、前記容器の前記第１側と前記第２側との間を流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計と、を備えたことを特徴とする試験システム。６．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、濡れている前記多孔質エレメントの両側間に差圧を発生させ、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に発生する音響信号をモニタし、濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定する、ことを特徴とする方法。７．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する多孔質エレメント試験システムにおいて、濡れている多孔質エレメントの両側間に気泡発生点圧力より低い差圧を発生させるように構成した差圧発生器と、濡れている前記多孔質エレメントの近傍に位置するように配設した、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記トランスデューサから受け取った音響信号を解析し、濡れている前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする多孔質エレメント試験システム。８．前記差圧発生器が、濡れている前記多孔質エレメントの第１面へ第１圧力を有するガスを供給し、濡れている前記多孔質エレメントの第２面へ前記第１圧力と異なる第２圧力を有するガスを供給することによって差圧を発生させるものであることを特徴とする請求項７記載の多孔質エレメント試験システム。９．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量をモニタするように構成したガス流量計を備えたことを特徴とする請求項８記載の多孔質エレメント試験システム。１０．前記トランスデューサが検出可能な音響信号を発生させる手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の多孔質エレメント試験システム。１１．多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する方法において、多孔質エレメントを、濡らし溶液で濡れた状態にし、前記多孔質エレメントの第１側と第２側とに気泡発生点圧力より低い差圧を印加し、前記多孔質エレメントの近傍の音響レベルをモニタし、前記音響レベルの結果として前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする方法。１２．濡れている前記多孔質エレメントを通過して流れるガスの流量を測定することを特徴とする請求項１１記載の方法。１３．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する試験装置において、濡れている多孔質エレメントの近傍に位置し得るようにした、音響信号を受信するトランスデューサと、前記トランスデューサに結合した、前記音響信号の中のパルスをカウントし、そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする試験装置。１４．多孔質エレメントを濡れた状態にして試験する方法において、濡れている多孔質エレメントから発する音響パルスをカウントし、そのパルスのカウント値に応じて前記多孔質エレメントの欠陥の有無を判定することを特徴とする方法。