本发明专利技术涉及一种用于检测在容纳食品或医药品形式的产品的密封包装中的泄漏的方法和设备。该泄漏检测设备包括：测试站，由运输装置将包装定位在该测试站中；以及施力装置，该施力装置被布置为将预定量的压力施加到定位于测试站中的包装上。该设备进一步包括：连续地操作的抽吸装置，该抽吸装置被布置为抽吸周围空气使之经过包装上的待测试的密封部；以及气体传感器，该气体传感器被定位于由抽吸装置抽走的周围空气的气流中并被布置为发送取决于周围空气中所检测的测试气体浓度的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于检测在容纳食品或医药品形式的产品的密封包装中的泄漏的方法和设备。该泄漏检测设备包括：测试站，由运输装置将包装定位在该测试站中；以及施力装置，该施力装置被布置为将预定量的压力施加到定位于测试站中的包装上。该设备进一步包括：连续地操作的抽吸装置，该抽吸装置被布置为抽吸周围空气使之经过包装上的待测试的密封部；以及气体传感器，该气体传感器被定位于由抽吸装置抽走的周围空气的气流中并被布置为发送取决于周围空气中所检测的测试气体浓度的信号。【专利说明】用于泄漏检测的方法和设备
本专利技术涉及一种用于高速测试充气容器中泄漏的方法和设备(arrangement,布 置)。这种类型的应用通常在包装行业使用并且本专利技术旨在全速生产下检测容纳易腐产品 (为化妆产品、化学产品或医药产品、牙膏、食品或类似物的形式)的密封包装中的泄漏。根 据本专利技术的该设备允许对在这种包装上的密封部(seal)的完整性和密封性的高速、在线、 无损坏测试。
技术介绍
众所周知，通过将在填充产品后余留在包装中的自由空间中的气体调节，而延长 和维护易腐产品的保质期。在调节气体包装(MAP，调气包装)中所使用的最常见气体是氮 气、CO2和氧气或它们的混合物。氧气主要用于使鲜肉保持红色或控制水果和蔬菜的成熟 率，而氮气和CO2用于减少氧气的老化效应并减少在众多产品中微生物的好氧生长。MAP中的包装材料可以是任一实质上的气密材料，包括塑料膜或涂层、涂膜纸和薄 金属箔。由于生产故障或由于后来的损伤而导致的包装中的泄漏将促使调节气体的至少 部分损失并且预测的保质期可能会缩短。泄漏的常见原因是:在采用焊接或其他技术进行封闭之前，产品残留物或飞溅物 沉淀在密封表面上。因此对不同泄漏直径的影响的研究假定了几毫米级的泄漏路径的长度。根据包装的容纳物和目的，食品工业的最大容许泄漏直径的范围为从5到 150 u m0对于MAP来说，旨在防止微生物生长和无菌氧化和防腐剂含量最大值，该泄漏直 径通常被观察到在5-25 y m的范围内，而对于具有较短保质期的即食食品的容许泄漏在 30-50 u m的范围内。主要容易受到霉菌生长和湿度变化的烘烤和干燥商品通常能容忍50到130 y m的泄漏直径。已存在各种泄漏检测设备，并且在某些情况下，这些泄漏检测设备还用来防止泄 漏包装到达商店货架上。许多已知方法中的常见限制是，它们不能对以超过每分钟30个包装的全生产线 速度的各个包装上被引用的泄漏直径执行100%的测试。该问题可通过离线点测试或者通 过对在同一测试周期中合适数量的包装进行分批测试而被规避。一种提高测试能力的可能方法是提供大量的平行测试设备，每个都以低速工作但 共同地匹配填充线的周期时间。EP0894252B1披露一种泄漏测试方法，据称能“非常快地，通常在约一秒中”执行单 个包装测试，指示高达每分钟60个包装的测试容量。在EP0894252B1中披露的该方法采用稀释氢气作为示踪气体。氢气和氦气通常用作泄漏测试的示踪气体。这些气体的一个问题是它们通过聚合物薄膜和在包装材料中用作 气体屏障的其他包装材料的相对较高的扩散速率。如果示踪气体通过包装的非泄漏壁扩 散，则存在泄漏检测设备将检测到不是包装完整性问题的扩散泄漏的风险。该问题可被克 月艮，如果填充气体和泄漏测试之间的时间足够短，这样在气体渗透穿过屏障材料之前执行 泄漏检测。该穿透时间是在几秒到几分钟的数量级上，这取决于所使用的材料和膜的厚度。在EP0894252B1中披露的该方法实际上未被证明达到所承诺的生产速度。其主要 原因是:-所提出类型的传感器(钯膜)的响应时间对于高速泄漏测试来说太长。对于几乎 所有市售氢传感器，这都是事实。-所提出的传感器的恢复时间太长。恢复时间在1-10秒的数量级上，对于大多数 市售传感器，这也是事实。-在检测到更大的泄漏之后，存在传感器呈现下降的灵敏度的时期，这意味着在检 测到大的泄漏之后存在一段通常15-90秒的时期，在这段时期内传感器不能检测较小的泄漏传感器的响应时间被定义为，当暴露在一定浓度的气体中时，传感器达到90%的 最终信号值所需的时间。大多数市售氢传感器的通常响应时间是在5-30秒的数量级。即 使响应时间减少算法，对于通常在EP08942528所使用的浓度值，通过市售传感器所实现的 响应时间从未低于一秒。反应时间，其为达到10%的全信号的时间，通常被引用并且常被错误地称为“响应 时间”。对于最好的市售传感器，反应时间可以降到0.1秒。对于低浓度来说，反应时间和响应时间通常更长。这是由于在传感器壳体内和在 传感器的活性物质内的扩散过程。在传感器壳体内和在传感材料内的气体的浓度增加的速 率越慢，处在传感器前面的浓度梯度越低，这导致对于低浓度来说越慢的反应和响应。一种减少反应时间和响应时间的办法是在更高的温度下操作传感器。随着气体被 加热，这增强了气体在壳体内的扩散，并且在传感材料中的扩散同样被增强，由此减少了响 应时间和恢复时间。然而，这种传感器总被安装在更大的壳体中，以减少热能损失并确保所 使用的材料不被破坏。因此关于响应时间的大部分改进都在系统层面上损失，并且达到在 行业内所希望的生产率是仍有问题的。另一种减少反应时间和响应时间的方式是使气体从传感器壳体外侧的流路扩散 进入实际传感材料的表面所需要的距离最小化。对于响应时间来说，在传感材料内的扩散 也起非常重要的作用。EP0894252B1采用了其中放置有包装的腔室。腔室随后被关闭并且被抽吸有限的 负压。该文献指出，与用于气体测试的先前设备中所使用的水平相比，该有限的真空水平可 快速地实现并且利用低成本装置。该包装应在腔室中保存声称的0.5-60秒的范围内的停 留时间。EP0894252B1没有明确解释构成总周期时间的不同步骤。总周期包括至少以下的 步骤:I)包装的装载。将包装移动到位并关闭腔室。2)腔室压力降低。3)采样时间。将示踪气体从泄漏的出口处带到传感器正前方的位置所需的时间。4)传感器的反应时间。5)传感器响应时间。由传感器算法或电路判定泄漏水平所需要的时间。这是信号被记录或跟踪以给出用于对泄漏量级的合理估计的足够信息的这段时间。6)在有泄漏信号的情况下，腔室冲洗(flushing，刷新)且传感器恢复。7)卸载该包装。于是在EP0894252B1中所提到的停留时间似乎包括步骤3到5。通过让这些步骤平行实施，可以部分地减少这些步骤的一些所需要的时间。例如， 明显的是，可以在与卸载已测试的包装的相同顺序下，实施下一个包装的装载。这种优化的另一个实例是允许在卸载/装载步骤期间进行一些传感器恢复时间。然而，即便有最好的实践，也需要额外的时间用于降低腔室中的压力，并且最重要的是，用于真正的传感器恢复。传感器恢复时间长且经常不可完全地预测。这对自动化系统造成了大的限制，因为该过程不能以恒定的速度运行。因此，在EP0894252B1中披露的该专利技术不能满足快于在当今工业中所要求的每分钟60个包装的生产速度。甚至怀疑是否可以达到每秒30个包装的速度。这意味着仍然存在对用于容纳化妆产品、化学产品或医药产品、牙膏、食品或类似物形式的易腐产品的包装的耐用、快速和可靠的泄漏测试方法和设备的需求。在其他领域 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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：扬·尼尔松，
申请(专利权)人：诺登机械公司，
类型：
国别省市：
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