密封測(cè)試儀

　　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(mén)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(pán)、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?？梢栽谌魏尾襟E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)