尺寸稳定/松弛包装的没有附加的测量气体的快速泄漏检测制造技术

本发明专利技术涉及一种对检测试样12进行泄漏检测的装置，具有用于放置检测试样12的可抽真空的测试室14。测试室设置有由柔性材料，特别是弹性材料制成的至少一个壁区。为了具有更精确的泄漏检测，对测试室内的总压强增加级数进行测定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尺寸稳定/松弛包装的没有附加的测量气体的快速泄漏检测
本专利技术涉及一种对检测试样进行泄漏检测的装置。
技术介绍
一般来说，检测试样如食品包装的泄漏，是通过将检测试样放置在一个刚性测试室来测试的。此后，测试室被排空并且测试室与泵分开后对测试室中的压强级数进行测量。如果检测试样有泄漏，气体从检测试样溢出到测试室，因此测试室的压强上升。压强增加被测量到并且作为包装中存在泄漏的指示。已知的泄漏检测方法的一个问题是测试室内的压强不仅受检测试样的泄漏影响，还受测试室中的温度变化的影响或受测试室的内表面的气体解吸影响，因此，在泄漏检测中产生测量误差。这些干扰的影响越大，测试室的体积越大和在测量过程中测试室中的压强越高。出于实际的原因，测试室的体积不能随意减少，因为检测试样的形状、大小和数量需要一定的室体积。进一步，不可能随意减少在测量过程中测试室中的压强，因为有检测试样变形，损坏甚至破裂的风险，特别是软的，尺寸不稳定的检测试样，例如包装。进一步，已知测试室里至少一个壁部以及优选整个测试室由柔性材料，优选弹性变形材料例如薄膜制成。柔性的壁部形成于该室中检测试样在泄漏测量过程放置的区域。因为测试室中的压强减少，该柔性的室壁贴着该检测试样，因此室体积减少。因此，干扰测试的影响，特别是由温度变化引起的压强变化减少。此外，贴着检测试样的柔性壁部支撑该检测试样并防止检测试样变形甚至破裂。这特别对尺寸不稳定的检测试样如包装是有利的。这种薄膜测试室描述于例如JP-A62-112027、EP0152981A1以及EP0741288B1。JP-A62-112027描述了通过气体探测器检测逃逸的气体。EP0152981A1描述了薄膜室的抽空，其中对薄膜室和具有参考体积的参考压强之间的压强差进行观察。如果该压强差偏离零，则认为检测到泄漏。在EP0741288B1中，为了泄漏检测目的，薄膜室被加压并且压强在某一个时刻被测量，当超过阈值时，认为检测到泄漏。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种对检测试样进行泄漏检测的装置，该装置允许快速泄漏检测。根据该装置，泄漏检测通过测量测试室中压强的总压强增加来实现。该可能的泄漏的测试不需要测量气体的帮助就能实现。在这里，测试室和总压强传感器之间的直接的气体交换不是必要的，从而没有气体需要从泄漏处流向压强传感器。在本上下文中，总压强理解为薄膜测试室中的绝对压强。术语总压强作为一种对使用压强差进行估计的传统已知的泄漏检测技术的区别手段。根据本专利技术，总压强增加的级数在整个测量时间间隔，也就是说在整个测量过程，进行估计。压强增加的级数的形状作为存在的泄漏的快速估计。压强增加的级数比仅仅监视阈值或者不同压强的测量值更精确。总压强增加的级数的快速估计能够实现全自动的尤其是快速的测试周期以实现全自动的泄漏检测操作。优选地，该测试室由一个或多个柔性薄膜制成，该检测试样设置在该薄膜中或薄膜之间。该薄膜或多个薄膜可以通过夹紧元件装置如夹子连接或封闭。即使在柔性测试室壁贴着在检测试样后，在检测试样区域的测试室的内壁部的透气型材料或透气型结构允许检测试样周围的气体流，因此可能进一步排除整个室体积来实现低总压。优选地，该压强级数，也就是总压强的级数，以及可能各气体组分的分压级数已经在测量顺序的抽真空阶段进行估计，从而允许粗糙的泄漏检测。如果测试室是由外部超压室封闭的，这是有利的。对于对测试室的初步气体去除，可以增加外室相对于测试室压强的压强，这样外力作用于测试室并且令测试室的柔性区域贴着产品。因此，不管采用的泵的吸取能力大部分气体被排出测试室。因此测量周期大大加快。优选地，在室中或与测试室的体积连接的体积引入可选的气体结合材料作为吸收剂。该吸收材料结合通过解吸影响在室中的压强增加的活性气体，其可能折中泄漏率测量。气体在测试室内侧表面的解吸引起压强的额外增加并在泄漏率测量中产生测量误差。具体来说，不到10mbar的压强范围的水通过解吸在总压强增加方面做出了主要的贡献。在总压强测量中，由水引起的测试室中的压强增加不能与检测试样引起的压强增加区分开。该吸收材料可以减少该测量误差。优选地，该吸收材料设置在测试室和压强传感器如总压强传感器之间的连接通道中。在这种情况下，吸收材料所处的连接通道中的体积可通过关断阀与测试室的体积隔离。在通气以及在抽真空期间，例如为了实行粗糙的泄漏检测，当阀门被关闭，该吸收材料不暴露于大气中并且用于选择性气体结合的吸收材料的能力被维持。附图说明以下是结合附图的本专利技术实施例的详细描述。其中：图1展示了第一实施例；图2是第一实施例的测试室在开放状态时的示意图；图3是类似于图2的第二实施例；图4是类似于图2的第三实施例；图5是类似于图2的第四实施例；图6展示了示例性的测量压强级数；以及图7展示在固定时间估计压强增加的例子。具体实施方式检测试样12放置在测试室14之后，测试室14被关闭并通过关断阀26排空，由于测试室14中的压强下降以及伴随的由大气压施加的外力，其柔性室壁贴着整个检测试样12并适应该试样的外部形状。不织布20的气体渗透材料设置在薄膜16和检测试样12之间。可选地，薄膜16的表面可以结构化。当测试室14贴着检测试样12后，检测试样12周围的气体能够流动，并且因此能够进一步对总的室体积进行抽空到低的总压强。在薄膜16和检测试样12之间产生了真空，该真空通常在1-50毫巴绝对压强范围，对应于严格测试室的室压强。尽管检测试样12周围是真空，但是没有有效施加到检测试样12的力，因为检测试样12的内部压强和柔性室材料的外部压强是相同的。因此，薄膜16在所有面均匀支撑包装并防止包装膨胀或被破坏。用不织布20填充的中间空间形成自由体积，该自由体积通常只有几立方厘米的大小。由于测试室14适应检测试样12的形状，即使使用不同的检测试样，也能达到最小的室体积。测试室14用关断阀26与真空泵24隔开之后，检测试样12的泄漏导致测试室14中的连续的总压强增加。这个总压强通过使用敏感的总压强测量装置(真空计)进行总压强测量确定。在积累阶段的压强级数被估计并与设置的值进行比较。如果从设置的值产生相应的偏差，则检测到检测试样12的泄漏。每个时间周期Δt在测试室中的压强变化ΔpchamberVChamber:室体积[l]qp:泄漏率[mbarl/s]pchamber，ptestspecimen:分别为室中或检测试样的压强[mbar]测试室中的总压强增加和分压强增加均取决于两个值：当前室压强和测量体积。对于引入到包装中的测量气体的测量气体检测，总压强测量具有两个优点，以下将进行解释：第一，不依赖气体的种类，也就是说不需要将特别的测量气体提供给产品来进行泄漏检测。第二，可以立即检测到测试室任意位置的总压强变化。由于涉及的原理，特定于某个测试气体的传感器系统具有取决于扩散的响应时间，因为该要检测的测量气体需要从泄漏处获取到达传感器以被检测到。根据距离和总压强，扩散时间可能达不到预期的循环次数。由于这些关系，在具有低的室压强和没有测量气体的很小的自由室体积中测量压强增加是可行的。由温度变化引起的测量误差：在测试室中的总压强越低，检测试样的泄漏率越高，因此预期的压强增加越大。进一步，在测试室的总压强取决于气体的平均温度Tchamber本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对检测试样(12)进行泄漏检测的装置，具有用于放置检测试样(12)的可抽真空的测试室(14)，测试室设置有由柔性材料，特别是弹性材料制成的至少一个壁区，其特征在于，该装置包括用于确定测试室内的总压强增加级数的测量器件(32)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.16 DE 102011086486.51.一种对检测试样进行泄漏检测的方法，使用可抽真空的薄膜室作为测试室，该测试室具有由柔性材料制成的至少一个壁区，其特征在于，所述方法包括以下步骤：使用总压强测量器件(32)的压强传感器测量测试室(14)内的总压强增加；以及使用所述总压强测量器件(32)来评估表示总压强增加的级数随时间变化的曲线的形状；对于定义的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：席尔维奥·德克尔，丹尼尔·韦齐希，亚尔马尔·布鲁恩斯，斯特凡·梅布斯，
申请(专利权)人：英福康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE