用于小袋完整性测试的方法和系统技术方案

一种用于小袋完整性测试的方法和系统。该方法包括以下步骤：相对于电极结构设置小袋的至少一部分；给电极结构施加交流偏置电压；在频率范围内测量小袋的部分的电性能；并基于在该频率范围内测得的电性能确定完整性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于小袋完整性测试的方法和系统专利
本专利技术广泛地涉及一种用于小袋完整性测试的方法和系统，尤其涉及一种用于小袋密封完整性和包装完整性测试的方法和系统。
技术介绍
整个说明书中对现有技术的任何提及和/或讨论都不应以任何方式被视为承认该现有技术是众所周知的或构成本领域公知常识的一部分。质量保证(QA)在例如食品和制药行业是决定品牌完整性和可靠性的首要方面。柔性包装袋在批量生产方面提供了较大的可扩展性，并缩短了生产时间以满足消费者的需求。密封柔性包装袋是制造商保持产品质量的一种经济方式，以使干燥和潮湿内容物的保存期最大化。密闭容器的任何偏离都会对产品质量产生不利影响，对制造商不利(经济损失和负面品牌形象)，并且对公众健康和环境造成致命危害。这引起了人们对具有成本效益的检测技术的极大兴趣，这些技术能够检测柔性包装袋中的不良密封、有缺陷的密封件和内部保护层。在此类行业中，一种流行的方法是使用基于压力的系统来检查密封/包装质量，但是这种方法存在离线分析、随机采样、设备昂贵、吞吐量低和处理时间长的困扰，这极大地影响了生产/包装的成本和时间。当前使用真空/压力衰减、压差测量、气泡测试和氦泄漏检测测试的其他方法存在以下缺点：i.对截留在小袋密封件区域中的微小颗粒(例如，饮料粉末)的敏感性差。这使水分和空气扩散到小袋中，从而使其有缺陷，易于受到污染。ii.由于处理时间长，此类方法需要离线筛选，在生产/包装线上不可行。iii.现有的密封完整性检测系统采用破坏性的方法，高成本、使用重型设备、吞吐量低，造成大量的废弃小袋/袋子，带来更大的用于废物处理的经济损失。iv.检测模式复杂，需要人工、采样方法，并且耗时，可能产生大量浪费。本专利技术的实施例试图解决以上问题中的至少一个。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于小袋完整性测试的方法，该方法包括以下步骤：相对于电极结构设置所述小袋的至少一部分；给所述电极结构施加交流偏置电压；在频率范围内测量所述小袋的所述部分的电性能；以及基于在所述频率范围内测得的电性能确定完整性。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于小袋完整性测试的系统，该系统包括：电极结构，其被配置为相对于所述小袋的至少一部分设置；电源，其被配置为给所述电极结构施加交流偏置电压；测量单元，其被配置为在频率范围内测量所述小袋的所述部分的电性能；和确定单元，其被配置为基于在所述频率范围内测得的电性能来确定完整性。附图简要说明通过以下仅作为示例的书面描述，并结合附图，本领域普通技术人员将更好地理解本专利技术的实施例，并且本专利技术的实施例对本领域普通技术人员而言是显而易见的，其中：图1a)示出了根据示例实施例的在密封良好的样品上设置的测量的示意图。图1b)示出了根据示例实施例的在密封不良的样品上设置的测量的示意图。图1c)示出了根据示例实施例的密封良好的样品(无饮料粉末)和密封不良的样品(有饮料粉末)的电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图1d)示出了根据示例实施例的用于检测有缺陷的密封件或小袋的电极布置的照片。图2a)示出了根据示例实施例的在含有饮料粉末的好的小袋上设置的测量的示意图。图2b)示出了根据示例实施例的在内部保护层已磨损并且含有饮料粉末的有缺陷的小袋上设置的测量的示意图。图2c)示出了根据示例实施例的好的小袋和有缺陷的小袋的电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图3a)示出了根据示例实施例的短路电极、顶部密封件、侧密封件和小袋主体的与频率(单位：赫兹)相关的测量阻抗(单位：欧姆)。图3b)示出了根据示例实施例的短路电极、顶部密封件、侧密封件和小袋主体的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图3c)示出了根据示例实施例的顶部密封件、侧密封件和小袋主体的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图3d)示出了根据示例实施例的短路电极的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图4a)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下侧密封件的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图4b)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下侧密封件的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图4c)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下侧密封件的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图5a)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下顶部密封件的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图5b)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下顶部密封件的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图5c)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下顶部密封件的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图6a)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下主体的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图6b)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下主体的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图6c)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下主体的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图7a)示出了根据示例实施例的铝层暴露和不暴露的情况下(单个)小袋壁的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图7b)示出了根据示例实施例的铝层暴露和不暴露的情况下(单个)小袋壁的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图7c)示出了根据示例实施例的铝层暴露和不暴露的情况下(单个)小袋壁的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图8a)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下暴露的内部铝涂层的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图8b)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下暴露的内部铝涂层的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图8c)示出了根据示例实施例的具有和不具有巧克力和麦芽粉颗粒的情况下暴露的内部铝涂层的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位：赫兹)的扫描结果。图9a)示出了根据示例实施例的具有和不具有流体颗粒的情况下顶部塑料密封件的测量阻抗(单位：欧姆)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图9b)示出了根据示例实施例的具有和不具有流体颗粒的情况下顶部塑料密封件的测量相位(单位：度)关于频率(单位：赫兹)的曲线图。图9c)示出了根据示例实施例的具有和不具有流体颗粒的情况下顶部塑料密封件的所得电容(单位：法拉)关于频率(单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于小袋完整性测试的方法，所述方法包括以下步骤：/n相对于电极结构设置所述小袋的至少一部分；/n给所述电极结构施加交流偏置电压；/n在频率范围内测量所述小袋的所述部分的电性能；以及/n基于在所述频率范围内测得的电性能确定完整性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 SG 10201803574Y1.一种用于小袋完整性测试的方法，所述方法包括以下步骤：
相对于电极结构设置所述小袋的至少一部分；
给所述电极结构施加交流偏置电压；
在频率范围内测量所述小袋的所述部分的电性能；以及
基于在所述频率范围内测得的电性能确定完整性。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电性能包括由电容、电阻、相位和阻抗组成的组中的一个或多个。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述小袋的所述部分包括密封件部分，并且基于所述密封件部分在所述频率范围内的测得的电性能识别在所述密封件部分中的截留颗粒，以确定完整性。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述小袋的所述部分包括主体部分，并且基于所述主体部分在所述频率范围内的测得的电性能识别所述小袋的内部保护涂层的移除，以确定完整性。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述小袋的所述主体部分内具有或不具有颗粒的情况下测试完整性。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电极结构包括单电极、双电极或电极阵列。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述单电极、双电极或电极阵列在射频范围内工作，例如，约3kHz-300GHz。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述单电极、双电极或电极阵列以非接触模式使用，例如，在射频范围内工作时。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，所述电极结构包括由平面、圆形、环形和辊柱电极组成的组中的一个或多个。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述电极结构包括相对的电极，并且所述小袋的所述部分设置在所述相对的电极之间。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定完整性包括应用机器学习方法。


12.一种用于小袋完整性测试的系统，所述系统包括：
电极结构，其被配置为相对于所述小袋的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈里·克里希南·萨利拉·维贾亚尔·莫汉，程文耀，苏亚坎塔·纳亚克，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG