公开了一种用于检测密封食品容器中破损的泄漏检测系统。泄漏检测系统包括：第一光学传感器，被配置为在第一测试路径上传输光信号，所述第一光学传感器对气体成分变化敏感。可渗透按压构件，被配置为在使用中对密封食品容器施加压力。第一光学传感器被布置为使得光信号沿其传输的第一测试路径的至少一部分位于可渗透按压构件之后或可渗透按压构件内。于可渗透按压构件之后或可渗透按压构件内。于可渗透按压构件之后或可渗透按压构件内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测容器中破损的系统和方法
[0001]本专利技术涉及用于检测密封容器中破损的系统和方法，特别是用于检测密封的气调食品容器(诸如托盘和袋)中破损的系统和方法。
技术介绍
[0002]气调包装(MAP)作为减少产品变质和延长保质期的一种方式，在食品包装工业中被广泛采用。MAP通常包括修改食品容器中伴随食品产品存在的气体的成分，使得其以最大化食品产品寿命的方式与标准大气成分区分开。这通常涉及提高以及降低食品包装内大气的氧气、氮气和/或二氧化碳比例。
[0003]当使用气调包装包装食品时，随着包装内的大气被允许恢复至标准大气成分，包装的任何不完全密封都会减少或完全抵消MAP过程所提供的延长的保质期。
[0004]为了试图识别具有破损的容器，即有进入包装的开口使包装不完全密封，包装被机械地测试。机械测试通常包括机械地挤压容器，并在密封包装内的压力增加并且包装抵抗机械挤压时确定预期反应。这种机械地测试包装的方法通常非常缓慢，这会限制最大生产速度，或者需要许多独立的通道来跟上较快的包装系统。此外，机械系统通常在可检测到的泄漏的尺寸方面受限，往往无法检测到1.0mm或更小的破损。
[0005]近期研发了激光技术，其可以准确且精确地识别，例如其的二氧化碳含量。这种激光技术是基于称为可调谐二极管激光吸收光谱法(TDLAS)的原理，利用可调谐二极管激光和激光吸收光谱法测量气体混合物中某种气体的浓度。与其他测量技术，诸如顺磁检测器(“PMD”)和化学发光法相比，TDLAS提供了多元素检测能力、具有宽动态范围的高精确度、低维护要求、以及长的生命周期。使用激光作为光谱光源允许使用高分辨率光谱学(HRS)，其中量子级联激光器(QCL)提供对电磁波谱中宝贵的中红外(MIR)部分的访问。可以在WO 03087787A1中找到QCL系统的实施例。
[0006]这种类型的技术已经被整合至用于检测食品容器中破损的线上系统中，详见WO19076838 A1。在此，激光光束被布置成在食品容器上直接地延伸，以在相邻的辊子等压缩容器时，检测排出的气体。已经被发现的是这能提供合理可靠的泄漏检测。在理论上，光学技术的灵敏度使得现在可检测到小于1.0mm的破损；但是，已经被发现的是，这种实施方式并没有充分利用这种高灵敏度的优势。因此，为了进一步提高这种相对新的泄漏检测技术的可靠性和效率，期望提供这种技术的改进集成方式。
技术实现思路
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于检测密封食品容器中破损的泄漏检测系统，所述泄漏检测系统包括：第一光学传感器，被配置为在第一测试路径上传输光信号，所述第一光学传感器对气体成分变化(即，冲击在沿测试路径传输的光信号上的气体的气体成分变化)敏感；以及可渗透按压构件，被配置为在使用中对密封食品容器施加压力；其中所述第一光学传感器被布置为使得光信号沿其传输的第一测试路径的至少一部分位于可
渗透按压构件之后或可渗透按压构件内。
[0008]在这个系统中，提供了可渗透按压构件，所述可渗透按压构件被配置为向密封食品容器施加压力，例如用按压构件的按压表面施加压力。这种可渗透压制件允许气体穿过按压构件的按压表面。这确保的是，例如，在施加压力时从容器中排出的气体可以通过按压构件的按压表面，进入按压构件的内部或按压构件之后。此外，第一光学传感器被布置为使得第一测试路径的至少一部分位于可渗透按压构件之后或可渗透按压构件内。例如，测试路径可以被布置在按压构件的按压表面之后，即相对于按压表面与密封食品容器接触的一侧，或者可以被布置在可渗透按压构件内，其中容器与按压构件的外表面接触。因此，渗透通过按压构件的气体可以冲击沿测试路径传输的光，使得其以上述方式改变所传输光的光学特性。
[0009]这个系统提供的是，测试路径可以被定位成更接近于按压构件和密封食品容器之间的接触点。在已知的系统中，当对密封食品容器施加压力时，可能会导致它们在接触点的两侧隆起或膨胀。在密封食品容器是成袋的食品产品情况下，这是特别成问题的。由于这种影响，已知的系统必须在光束路径和密封食品容器之间提供足够的空隙，使得容器本身不会冲击测试路径和阻挡传输的光。实际上，本专利技术人发现的是，在辊子的前缘或后缘处执行检测的已知系统由于光学传感器从按压位置横向偏移，因此灵敏度显著下降。在本系统中，测试路径在按压构件之后或按压构件内，使得按压构件本身就能防止容器阻挡测试路径，并且允许将传感器布置成尽可能地靠近与容器的接触点。使测试路径定位成更靠近密封食品容器的接触点定位，提高了泄漏检测过程的灵敏度和可靠性。
[0010]如上文所述，第一光学传感器对气体成分变化敏感。例如，光学传感器对冲击测试路径的空气中的二氧化碳或氮气比例的变化敏感。这提供的是，如果气调容器中存在破损，按压构件会导致气体从容器中排出，这将导致测试路径附近的一种或多种气体的比例急升或下降。因此，光学传感器能够检测气体成分的这种变化，从中可以推断出密封食品容器中存在破损。
[0011]第一光学传感器可以沿大体上一维的测试路径(例如激光光束路径)传输光，但是如果期望提供更宽的测试区域，所述路径也可以延伸至二维，例如线聚焦激光可以照射一个平面。然而，优选的是，测试路径不超过待测试容器的长度，从而确保可以确定哪个容器具有破损。出于这个原因，优选地使用激光光束来提供高精确度。
[0012]优选地，系统还包括传送机，用于传送密封食品容器通过泄漏检测系统。例如，传送机可以在传送带上将密封食品容器传送通过按压构件。在此，按压构件的按压表面的至少一部分可以布置在测试路径和传送机之间。
[0013]按压构件可以有利地被配置为在所述密封食品容器移动通过泄漏检测系统时，例如在所述密封食品容器被先前提及的传送机移动时，对所述密封食品容器施加压力。这确保了密封食品容器在检测过程中不需要停顿，提高了系统的产量。下面将给出合适的按压构件实施例，但通常所述按压构件将需要可移动或可旋转的按压表面，以便在密封食品容器移动通过系统时用于与所述密封食品容器接触。
[0014]在优选实施方案中，可渗透按压构件与传送机相对地布置，使得密封食品容器可以在可渗透按压构件和传送机之间通过。即是，例如，传送机可以移动密封食品容器通过系统，并且将所述密封食品容器带入可渗透按压构件和传送机之间的间隙中，这导致密封食
品容器在移动穿过这个间隙时该密封食品容器中的压力上升。
[0015]优选地，系统还包括与第一光学传感器联接的控制单元，所述控制单元接收第一光学传感器的信号，并且基于所述第一光学传感器的信号确定密封食品容器中破损的存在。例如，一旦光学传感器敏感的一种或多种气体的一个或多个阈值被超过，控制单元就可以确定密封食品容器中存在破损。替代地，所述确定可以基于气体成分的变化率。
[0016]在一些实施方案中，控制单元被配置为接收关于密封食品容器相对于第一光学传感器的位置的信息，并且所述控制单元被配置为基于第一光学传感器的信号以及关于密封食品容器位置的信息，来确定密封食品容器中破损的位置。关于密封本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测密封食品容器中破损的泄漏检测系统，所述泄漏检测系统包括：第一光学传感器，所述第一光学传感器被配置为在第一测试路径上传输光信号，所述第一光学传感器对气体成分变化敏感；以及可渗透按压构件，所述可渗透按压构件被配置为在使用中对所述密封食品容器施加压力；其中所述第一光学传感器被布置为使得所述光信号沿其传输的所述第一测试路径的至少一部分位于所述可渗透按压构件之后或所述可渗透按压构件内。2.根据权利要求1所述的泄漏检测系统，还包括传送机，用于传送所述密封食品容器通过所述泄漏检测系统。3.根据前述权利要求中任一项所述的泄漏检测系统，其中所述可渗透按压构件被配置为，在所述密封食品容器移动通过所述泄漏检测系统时，对所述密封食品容器施加压力。4.根据权利要求2和3所述的泄漏检测系统，其中所述可渗透按压构件与所述传送机相对地布置，使得密封食品容器能够在所述可渗透按压构件和传送机之间通过。5.根据前述权利要求中任一项所述的泄漏检测系统，还包括与所述第一光学传感器联接的控制单元，所述控制单元接收所述第一光学传感器的信号，并且基于所述第一光学传感器的信号确定密封食品容器中破损的存在。6.根据从属于权利要求3或4的权利要求5所述的泄漏检测系统，其中所述控制单元被配置为接收关于所述密封食品容器相对于所述第一光学传感器的位置的信息，其中所述控制单元被配置为基于所述第一光学传感器的信号以及关于所述密封食品容器位置的信息，来确定所述密封食品容器中破损的位置。7.根据权利要求5或6所述的泄漏检测系统，其中所述控制单元被配置为基于所述第一光学传感器的信号确定破损的大小。8.根据前述权利要求中任一项所述的泄漏检测系统，其中所述可渗透按压构件包括第一可渗透传送带。9.根据权利要求8所述的泄漏检测系统，其中所述第一可渗透传送带包括穿过所述传送带的开口阵列，以允许气体渗透通过所述传送带。10.根据权利要求8或9所述的泄漏检测系统，其中所述第一可渗透传送带包括元件阵列，所述元件阵列从所述传送带的表面突出，用于接触所述密封食品容器，并且将所述传送带的主体与所述密封食品容器的表面分开。11.根据权利要求8至10中任一项所述的泄漏检测系统，其中所述第一光学传感器被布置成使得所述第一测试路径的至少一部分位于所述第一传送带内，并且跨越所述传送带的宽度延伸。12.根据至少权利要求2所述的泄漏检测系统，其中所述传送机是可渗透传送机，并且其中对气体成分变化敏感的第一光学传感器或第二光学传感器被配置为在第二测试路径上传输第二光信号，其中所述光学传感器被布置为使得所述第二光信号沿其传输的所述第二测试路径的至少一部分位于所述可渗透传送机之后或所述可渗透传送机内。13.根据权利要求12所述的泄漏检测系统，其中所述可渗透传送机包括第二可渗透传送带。14.根据权利要求13所述的泄漏检测系统，其中所述光学传感器被布置为使...
【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：石田欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：
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