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密封測(cè)試儀 又名:氣密性檢測(cè)儀

密封測(cè)試儀又叫氣密性檢測(cè)儀或泄露性測(cè)試儀,主要適用于食品、制藥、醫(yī)療器械、日化、汽車、電子元器件、文具等行業(yè)的包裝袋、瓶、管、罐、盒等的密封試驗(yàn)。

  設(shè)備簡(jiǎn)介

  設(shè)備名稱:密封測(cè)試儀

  學(xué)術(shù)別名:密封測(cè)試儀、包裝密封儀、密封性測(cè)定儀、塑料袋密封檢測(cè)儀、包裝泄漏測(cè)試儀、氣體泄漏儀、包裝密封試驗(yàn)儀

  應(yīng)用范圍:主要用于適用于食品、制藥、醫(yī)療器械等行業(yè)的包裝袋、瓶、管、罐、盒等的密封試驗(yàn)。亦可進(jìn)行包裝件封口質(zhì)量分析。軟袋密封測(cè)試儀

  密封測(cè)試儀用途

  密封測(cè)試儀又叫包裝檢漏儀,是生產(chǎn)、加工企業(yè)專門用來(lái)檢測(cè)食品、乳制品以及制藥行業(yè)的包裝袋、瓶子、罐子等容器密封性的儀器,從而保證產(chǎn)品不會(huì)因?yàn)榘b泄漏而產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題(有些泄漏點(diǎn)是肉眼看不到的),延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。

  密封測(cè)試儀主要適用于檢測(cè)包裝的完整性,通過(guò)測(cè)試判斷包裝是否存在泄漏問(wèn)題。

  測(cè)試原理

  密封測(cè)試儀連接到一個(gè)測(cè)試室,特別設(shè)計(jì)來(lái)容納需要被檢測(cè)的包裝。

  包裝被置于要被抽真空的實(shí)驗(yàn)腔內(nèi)。單或雙真空傳感器技術(shù)用于監(jiān)控測(cè)試室為兩個(gè)層次的真空狀態(tài)同樣也監(jiān)測(cè)預(yù)定測(cè)試時(shí)間段的真空變化,絕對(duì)真空和相對(duì)真空的變化暗含了包裝中存在的泄漏和缺陷。

  氣體密封性能檢測(cè)原理

  理想氣體狀態(tài)方程

  在普通物理學(xué)的概念上,通常任何物質(zhì)都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),而氣態(tài)是物質(zhì)存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài),它本身既無(wú)一定形狀、也無(wú)一定體積,它的形狀和體積完全取決于盛裝氣體的容器。任意數(shù)量的氣體都能被無(wú)限地膨脹而充滿于任何形狀大小的容器之中。

  為了對(duì)氣體進(jìn)行客觀細(xì)致的研究,需要對(duì)客觀氣體分子進(jìn)行一些假設(shè)限定,這些經(jīng)過(guò)限定了的氣體稱為“理想氣體”。而描述“理想氣體”狀態(tài)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)議程式,稱為“理想氣體的狀態(tài)方程”。即:

  PV/T=R

  式中R是氣體普適常量,即對(duì)所有氣體均普遍適用的常量。

  對(duì)于質(zhì)量為M,分子量為μ的氣體,則表述為:

  PV=M/RT

  式中常量R的數(shù)值取決于P,V,T等所用的單位。在國(guó)際單位制中,P的單位用Pa,V用m3,T用K,則R=8.314J/K.mol。

  蓋·呂薩克定律

  從理想氣體狀態(tài)方程可以推導(dǎo)出,一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。

  即:若P1=P2,則:V1/T1=V2/T2

  上式中P1、V1、T1表示氣體在初始狀態(tài)下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在最終狀態(tài)下的壓力,體積和溫度。這個(gè)方程表明一定質(zhì)量的氣體,不管其狀態(tài)如何變化,它的壓強(qiáng)和體積的乘積除了絕對(duì)溫度,所得之商始終保持不變。這就是采用氣體對(duì)工件進(jìn)行密封性能檢測(cè)的基本原理。

  工件泄漏檢測(cè)和判定

  假設(shè)有一個(gè)被測(cè)工件(或物體)的內(nèi)腔容積是V,腔內(nèi)壓力是P,在溫度恒定的情況下,經(jīng)過(guò)幾秒或幾十秒后,它的內(nèi)腔容積沒(méi)有變化,而腔內(nèi)壓力下降了一個(gè)確定值△P,這時(shí)我們就可以判定該工件氣體密封性能不好,或者叫做“有泄漏工件”。否則認(rèn)為該被檢測(cè)工件氣體密封性能良好或叫做“無(wú)泄漏工件”。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,絕對(duì)無(wú)泄漏工件是極少的。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,通??偸歉鶕?jù)該工件具體的應(yīng)用環(huán)境條件和狀態(tài)給出一個(gè)允許泄漏值,當(dāng)工件泄漏值小于該值時(shí)則認(rèn)為該工件“無(wú)泄漏”稱為合格品。只有工件泄漏值大于該值時(shí)才認(rèn)為“不合格”或“嚴(yán)重泄漏”。

  漏孔、漏率和漏率的國(guó)際單位

  工件有泄漏,必定有“漏孔”。這里通常指的漏孔是非常微小的,其截面形狀也各不相同,漏孔漏氣的路徑也各式各樣。

  漏孔經(jīng)常出現(xiàn)在物質(zhì)組織疏松、裂紋、裂隙、應(yīng)力集中、彎折、可拆卸等部件。大多數(shù)是由于加工工藝不合理,結(jié)構(gòu)不合理、安裝不合理等原因造成的。

  漏孔的幾何尺寸是很微小的,因此它不能用我們的肉眼所覺(jué)察,加工漏氣路徑又各式各樣,截面形狀又很復(fù)雜,所以漏孔的大小極難用它的幾何尺寸來(lái)度量。

  由氣體定律PV=M/RT可知,當(dāng)溫度一定時(shí),氣體的質(zhì)量可以用氣體的壓強(qiáng)和體積的乘積PV(即氣體量)來(lái)表示,而PV又是容易測(cè)量的,所以“漏孔”的大小可以用單位時(shí)間泄漏的氣體量(PV)來(lái)表示,稱為漏率。其物理意義為:壓強(qiáng)x體積/時(shí)間。漏率的國(guó)際單位為“瓦特”(W)或Pa.m3/s。1W=1Pa.m3/S=103Pa.L/S=7.5Torr.L/S。漏孔的漏率也就是通過(guò)漏孔的氣體流量,這個(gè)氣體流量受環(huán)境溫度、漏孔兩端的壓差(即工件內(nèi)外壓差)和氣體各類等因素的影響。從漏率單位的量綱我們可以看到:由于1Pa=1N/m2,1J=1N.m;因此1Pa.m3/S=1J/S=1W。

  由此可見(jiàn)PV單位表示的流量本質(zhì)上就是單位時(shí)間穿過(guò)某一截面的能量,它并不是氣體分子本身攜帶的動(dòng)能或位能,而是使氣體分子通過(guò)某一截面流動(dòng)所需的能量。

  氣密儀檢測(cè)工作原理

  氣密儀根據(jù)檢測(cè)方式不同主要可分為直壓式和差壓式兩大類。

  當(dāng)談到為產(chǎn)品做微量檢測(cè)時(shí),我們可能會(huì)想到稱量用的天平。

  直壓方式檢測(cè)相當(dāng)于用電子天平進(jìn)行微量稱量。若有一個(gè)充滿氣的氣球(相當(dāng)于被測(cè)工件),在電子天平上稱出質(zhì)量后,若氣球(被測(cè)工件)有泄漏則電子天平稱出的質(zhì)量會(huì)減少,這兩次稱量有一質(zhì)量差,這個(gè)質(zhì)量差就是氣球(被測(cè)工件)的泄漏量。

  直壓方式檢測(cè)泄漏的過(guò)程與此極為相似:

  直壓型氣密儀檢測(cè)操作過(guò)程是這樣的:對(duì)工件的被測(cè)容腔在一定壓力條件下(具體壓力參數(shù)由生產(chǎn)線檢測(cè)工藝規(guī)程決定)進(jìn)行充氣、保持一定時(shí)間后,切斷被測(cè)工件和氣源的聯(lián)系并記錄下此時(shí)的壓力示值,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(數(shù)秒或數(shù)十秒)后,再次讀取壓力示值并和前次記錄的壓力示值進(jìn)行比較。若被測(cè)容腔有泄漏,則兩次壓力示值有一個(gè)差值。此差值大小反映工件在檢測(cè)時(shí)間周期內(nèi)的泄漏狀態(tài),差值越大表示工件泄漏越嚴(yán)重。只要此差值在允許范圍內(nèi),即可認(rèn)為被測(cè)工件合格。反之,為不合格。

  差壓方式檢測(cè)相當(dāng)于杠桿天平稱量。天平一端放有“基準(zhǔn)砝碼(參考物)”,另端放入待檢零件,不斷的增減零件的數(shù)量使天平達(dá)到平衡時(shí),砝碼(參考物)的質(zhì)量即為零件的質(zhì)量。

  氣體密封性能檢測(cè)儀的基本工作原理同天平一樣,一端是基準(zhǔn)參考物(標(biāo)準(zhǔn)品),另一端是被測(cè)零件(被測(cè)品)。但是,其測(cè)量順序與天平正好相反,基準(zhǔn)參考物與被測(cè)工件兩邊同時(shí)充入相同壓力的空氣,使“天平”——差壓傳感器兩端平衡。如果被測(cè)工件有泄漏,即使是微小泄漏,“天平”也將失去平衡,從而檢測(cè)出兩端因泄漏而產(chǎn)生的差壓。氣體密封性能檢測(cè)儀將根據(jù)差壓的變化測(cè)出工件的具體泄漏量,然后判斷被測(cè)工件是否合格,并將這些信息傳送給操作人員。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)品與被測(cè)工件形狀、大小都相同,并且檢測(cè)過(guò)程中,兩端的外部環(huán)境狀況完全一樣,所以這種測(cè)試方法可以消除溫度、振動(dòng)等環(huán)境因素的影響,得到高精度的測(cè)量結(jié)果。

  直壓型氣密儀和差壓型氣密儀的檢測(cè)原理是相同的,它們的主要差別是檢測(cè)方式不同。

  差壓型氣密儀的檢測(cè)操作過(guò)程和直壓型的差別主要是利用“標(biāo)準(zhǔn)品”作為參照物在相同的過(guò)程和狀態(tài)條件下,比較被測(cè)工件與“標(biāo)準(zhǔn)品”的差異來(lái)判斷被測(cè)工件是否合格。其檢測(cè)過(guò)程如下:

  首先在氣密儀標(biāo)示的標(biāo)準(zhǔn)品端接上標(biāo)準(zhǔn)品(標(biāo)準(zhǔn)品可以是一個(gè)被用多種方法檢測(cè)合格并被確認(rèn)為可以作為衡量其他與之相同的被測(cè)工件標(biāo)準(zhǔn)的工件或特定制品),然后同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品與被測(cè)工件容腔充氣(充氣壓力、時(shí)間等參數(shù)由工藝程確定),經(jīng)過(guò)一段數(shù)秒或數(shù)十秒的平衡時(shí)間后,將標(biāo)準(zhǔn)品與工件被測(cè)容腔完全隔斷進(jìn)行數(shù)秒或數(shù)十秒的壓力監(jiān)視后比較二者的壓力示值差,這個(gè)壓力差就是工件被測(cè)容腔的壓力泄漏值,若其值在允許范圍內(nèi)則認(rèn)為被測(cè)品合格,否則判為不合格。

  主要用途及適用范圍

  氣體密封性能檢測(cè)儀主要是用凈化干燥空氣為工作介質(zhì)對(duì)具有一定內(nèi)容積的腔體的密封性能檢測(cè),亦可以采用串聯(lián)、并聯(lián)形式做其他檢測(cè)。但不可以直接對(duì)氣-液相二相流系統(tǒng)、氣-固相二相流系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè),否則有可能得出不正確的測(cè)試結(jié)果或者對(duì)儀器造成不可修復(fù)的損害。

  氣密儀是一種狀態(tài)監(jiān)視、檢測(cè)設(shè)備,用它可以構(gòu)成控制報(bào)警系統(tǒng)或者專用檢測(cè)設(shè)備。比如可以用氣密儀和專用夾具組合成為檢測(cè)工件氣密性能的流水生產(chǎn)線專用機(jī)床,常見(jiàn)的有由本公司生產(chǎn)的適合用于摩托車、汽車的氣缸頭試漏機(jī),離合器蓋(或總成)試漏機(jī),氣缸體檢漏機(jī),變速器殼體試漏機(jī)等摩托車、汽車專用檢漏機(jī)床。這些產(chǎn)品已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化,是機(jī)械、電子、醫(yī)療器械、空調(diào)器、燃?xì)庥镁叩刃袠I(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、高效、低耗、實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張和國(guó)際化,迎接新世紀(jì)挑戰(zhàn)的利器。

  執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

  采用美國(guó)ASTM真空衰減泄漏檢測(cè)方法,符合由美國(guó)FDA確認(rèn)為包裝的完整性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(F2338- 09)

  設(shè)備特征

  1、無(wú)損測(cè)試,無(wú)需樣品制備

  2、檢測(cè)精度高,可檢測(cè)到小至1.5μm的漏孔

  3、不受主觀因素的影響

  4、結(jié)果證明比染色法更可靠

  5、測(cè)試周期短

  6、測(cè)試結(jié)果更可靠、可重復(fù)

  7、采用ASTM測(cè)試方法,符合FDA測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

  設(shè)備分類

  密封儀根據(jù)設(shè)備的測(cè)試原理不同,可分為以下兩種:

  1、真空衰減法設(shè)備:軟包裝、半堅(jiān)硬包裝、硬包裝密封性測(cè)試

  2、超聲波原理設(shè)備:軟袋封口質(zhì)量分析

  3、高壓放電法設(shè)備:填充液體包裝

  根據(jù)設(shè)備的使用方式,可分為以下兩種:

  1、在線檢測(cè):密封儀

  2、實(shí)驗(yàn)室專用抽樣檢測(cè),包裝密封儀(標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定)

  應(yīng)用領(lǐng)域

  密封質(zhì)量檢漏

  包裝完整性測(cè)試

  微漏檢測(cè)

  袋裝檢漏

  泡罩包裝檢測(cè)

  瓶子/容器檢測(cè)

  氣體泄漏檢測(cè)

  具體應(yīng)用

  食品行業(yè)

  軟袋包裝:袋裝奶粉、奶酪、咖啡條/包、月餅、調(diào)味包、休閑食品、茶葉包、袋裝大米、薯片、糕點(diǎn)、膨化食品、利樂(lè)包、濕紙巾、瓜子····任何形狀、任何材質(zhì)、任何尺寸的食品袋。

  半堅(jiān)硬包裝:冷鮮肉、果蔬沙拉、托盤、軟罐頭、酸奶、番茄醬、桶裝薯片(休閑食品)、果凍···任何形狀、任何材質(zhì)、任何尺寸的半堅(jiān)硬包裝。

  堅(jiān)硬包裝:聽(tīng)裝奶粉、飲料瓶、油桶、罐頭、桶裝餅干、咖啡瓶、易拉罐、調(diào)味瓶···任何形狀、任何材質(zhì)、任何尺寸的堅(jiān)硬包裝。

  制藥行業(yè)

  密閉容器:西林瓶、安瓿瓶、注射器、口服液、無(wú)菌袋、輸液袋/瓶、水針劑、粉針劑、BFS瓶、API瓶、BPC瓶、FFS瓶等任何形狀、任何材質(zhì)、任何尺寸的密閉容器。

  泡罩包裝:粉末、片劑、膠囊、隱形眼鏡等采用泡罩的包裝形式的樣品。

  小頂空包裝:沖劑包裝、小劑量藥粉等頂空極小的包裝。

  醫(yī)療器械包裝

  無(wú)菌產(chǎn)品、蒸煮袋等

  產(chǎn)品應(yīng)用

  適用于填充干物的包裝

  美國(guó)PTI的Veripac系列可以被簡(jiǎn)單的集成到包裝流程中去來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量、

  減少浪費(fèi)并提供操作者對(duì)于包裝質(zhì)量清晰的認(rèn)識(shí)和理解。整個(gè)測(cè)試過(guò)程無(wú)破壞性、無(wú)侵入性也無(wú)需準(zhǔn)備樣品。測(cè)試的裝置被設(shè)計(jì)成用來(lái)檢測(cè)柔軟的、堅(jiān)硬的和半堅(jiān)硬包裝。可以在任何步驟進(jìn)行檢測(cè),也可以對(duì)同一樣品進(jìn)行多次檢測(cè)。在檢測(cè)后,好的包裝可以被重新放入包裝線而不會(huì)有任何損傷。Veripac檢測(cè)方法提供了更可靠的、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和有效率的包裝測(cè)試解決方案。它解決了不同處理器對(duì)不同產(chǎn)品產(chǎn)生誤導(dǎo)結(jié)果的問(wèn)題。

  適用于軟袋包裝

  美國(guó)PTI的VeriPac D系列是一套專為軟袋包裝設(shè)計(jì)的非破壞性檢漏系統(tǒng)。

  VeriPac檢查系統(tǒng)提供了定性結(jié)果(通過(guò)或失?。?,以及相關(guān)的定量數(shù)據(jù),泄漏率和泄漏的大小。為了適應(yīng)不同的包裝規(guī)格和檢測(cè)靈敏度的要求,VeriPac D系列提供了幾種泄漏測(cè)試儀器和不同大小的測(cè)試腔容量。該VeriPac D系列采用美國(guó)ASTM批準(zhǔn)的非破壞性真空衰減泄漏測(cè)試方法(F2338)由美國(guó)FDA確認(rèn)為包裝的完整性測(cè)試的共識(shí)標(biāo)準(zhǔn),是一種實(shí)用的替代破壞性測(cè)試,與破壞性測(cè)試相比,如水槽試驗(yàn),投資回報(bào)率更快速。同時(shí)還解決了影響產(chǎn)品質(zhì)量和貨架壽命的關(guān)鍵缺陷問(wèn)題。

  適用于小頂空的泡罩、小袋

  VeriPac410采用真空衰減技術(shù)和差壓測(cè)量相結(jié)合的方式來(lái)檢測(cè)包裝。多

  個(gè)包裝可以在同一個(gè)測(cè)試周期進(jìn)行,而且VeriPac410還能識(shí)別有泄漏的包裝或腔穴。測(cè)試結(jié)果是定量的,能夠?yàn)椴僮鲉T提供量化的結(jié)果:通過(guò)/不通過(guò),消除了人為的主觀性,避免了當(dāng)前會(huì)對(duì)包裝有破壞作用的測(cè)試方法。包裝的密封質(zhì)量是通過(guò)準(zhǔn)確的分揀、可靠的無(wú)損檢測(cè)方法,消除測(cè)試過(guò)程的主觀性,同時(shí)減少浪費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。VeriPac410允許被測(cè)試的產(chǎn)品返回生產(chǎn)線,因此消除了因采用破壞性的測(cè)試方法帶來(lái)的浪費(fèi),節(jié)省了大量的成本。

  適用于密閉容器

  VeriPac455是一個(gè)為空/滿的注射器、填充液體/凍干粉的小瓶以及其他含

  有液體的包裝(無(wú)論柔軟還是堅(jiān)硬的)提供高精度無(wú)損檢測(cè)的系統(tǒng)。測(cè)試上述類型的產(chǎn)品要求高級(jí)別的靈敏度、可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。而VeriPac455都能進(jìn)行檢測(cè)。

  VeriPac455因?yàn)閷?duì)包裝無(wú)破壞性,而且不需要樣品制備,因此能夠配套到生產(chǎn)過(guò)程中的任一環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)試。這項(xiàng)技術(shù)可用于包括穩(wěn)定性研究、臨床試驗(yàn)研究、質(zhì)量確認(rèn)試驗(yàn)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)過(guò)程監(jiān)控(SPC)。VeriPac455能夠達(dá)檢測(cè)到漏率為0.05ccm的漏孔。測(cè)試結(jié)果表明它比染色測(cè)試更好、更可靠。

  密封測(cè)試儀特點(diǎn)

  1、無(wú)損測(cè)試,無(wú)需樣品制備

  2、檢測(cè)精度高,可檢測(cè)到小至1.5μm的漏孔

  3、不受主觀因素的影響

  4、結(jié)果證明比染色法更可靠

  5、測(cè)試周期短

  6、測(cè)試結(jié)果更可靠、可重復(fù)

  7、采用ASTM測(cè)試方法,符合FDA測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)


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