CN110312920A - 具有双层薄膜的薄膜腔室 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种被提供为用于对充气试样(38)进行密封性试验的薄膜腔室(10)，其具有薄膜腔室壁，该薄膜腔室壁限定了用于容纳试样(38)的腔室容积(32)，并具有第一真空连接件(28)，其用于借助连接到所述第一真空连接件(28)的第一真空泵(30)抽空所述腔室容积(32)，其中，薄膜腔室壁的至少一部分具有柔性薄膜(12,14)，其特征在于，所述薄膜(12,14)具有两个彼此相邻设置并且围绕可抽空的薄膜间隙(26)的层(20,22)。
Description
本申请涉及一种用于例如食品包装的充气试样的泄漏检测的薄膜腔室。
这种薄膜腔室包括由薄膜腔室壁限定的腔室容积，试样被引入腔室容积中以进行泄漏检测。薄膜腔室设有第一真空连接件，用于抽空腔室容积的真空泵连接到该第一真空连接件。薄膜腔室壁的至少一部分被构造成柔性薄膜，其能够在抽真空期间紧贴试样的外部形状。
例如，这种薄膜腔室用于检漏仪在该装置中，压力增加方法用于测量例如包装袋等试样的泄漏率。通过第一真空连接件将薄膜腔室抽空，使得如果存在泄漏，则包含在试样中的气体流入腔室容积。因此，试样外部区域中的腔室容积中的压力随时间增加。测量该压力增加并用作表明可能的泄漏。压力增加方法的准确度和/或检测极限取决于净腔室容积，即取决于试样外部区域中的腔室容积(腔室容积减去试样体积)。该净腔室容积越小，在给定的泄漏率下压力随时间增加得越大。
检漏仪的薄膜腔室在抽真空过程中紧贴在试样上，使得净腔室容积特别小。该薄膜的另一个功能是大气压力从薄膜腔室外部作用在试样上，使得腔室容积(即薄膜和试样之间的空间)可以被抽空而试样不会破裂。当试样内部的压力与薄膜腔室内试样外部的压力之间的差异增大时，若存在泄漏，则气体泄漏率增加，从而改善了泄漏检测。
在例如的薄膜腔室中，在严密的试样上和空的薄膜腔室中测量，试样的最小可检测泄漏率通常受到薄膜腔室内压力增加的影响。这种压力增加是由从薄膜腔室的薄膜中解吸或通过薄膜扩散的气体引起的。这些气体溶解在薄膜中，并在真空中从薄膜中除去或透过薄膜。
用于薄膜腔室的可用薄膜材料的选择受到这种影响的限制。此外，必须选择足够厚度的薄膜以产生足够的扩散屏障。由于其厚度，薄膜应足以防止气体通过薄膜扩散从而在抽真空的薄膜腔室内引起压力增加。此外，所使用的薄膜材料必须仅允许空气中气体组分的低溶解度以限制排气。因此，薄膜腔室的薄膜不能制成尽可能柔韧以尽可能紧密、温和地封装试样。随着厚度的增加，薄膜的质量降低。高柔韧性材料，例如有机硅薄膜，其能够特别牢固地紧贴到试样上，具有高渗透性并允许气体的高溶解度，因此大大降低了泄漏的检测极限。因此，这种薄膜不用于传统的薄膜腔室。
本申请的一个目的是提供一种具有改进的检测极限的改进的薄膜腔室，特别适用于应用压力增加方法。
根据本申请的薄膜腔室由权利要求1的特征限定。
根据本申请，薄膜腔室壁的薄膜包括至少两个彼此相邻布置的层，在它们之间限定了可抽空的薄膜间隙。当所述薄膜间隙被抽空时，通过解吸从薄膜中溶解出或通过扩散穿过薄膜的气体馏分被吸入薄膜间隙中且不进入腔室容积。因此，这些气体馏分不会影响腔室容积中的压力增加。将一个放置在另一个上的两个薄膜层朝向边缘密封，并提供真空连接件以抽空薄膜间隙。薄膜层之间限定的薄的薄膜间隙在薄膜腔室的操作期间被永久地抽真空，以便在试样上进行泄漏检测。为此目的，一个真空泵被连接到与薄膜间隙相连接的气体连接件(真空连接件)。即使在严密的试样的情况下或在薄膜腔室中不存在测试样品的情况下，进入腔室容积的气体馏分的渗透率因此减少了超过两个数量级至可忽略的值。
优选地，在两个薄膜层之间布置有将两个层彼此分开的透气性材料，例如非织造织物。即使当薄膜层彼此紧密地放置时，透气性材料也允许薄膜间隙的抽真空得到改善。
优选地，薄膜腔室壁的薄膜各自包括两个层，在两个层之间限定可抽空的薄膜间隙。在薄膜的边缘区域中，两个薄膜层由框架保持并以气密方式连接到其上。所述框架可包括或构成第一和/或第二真空连接件。
根据本申请，还要求保护一种用于对放置在上述类型的薄膜腔室中的试样进行泄漏检测的相应方法。通过第一真空连接件将试样外部区域中的腔室容积抽真空。此外，薄膜间隙优选地通过第二真空连接件抽真空。通过增压方法进行泄漏检测，其中，在试样外的区域中随时间测量薄膜腔室内的压力。压力的增加用作表明泄漏。
首先，将腔室容积设定为真空压力，并且当达到该真空压力时，薄膜腔室不再继续被抽真空。当达到预定的真空压力时，随时间测量压力的增加。在测量压力增加期间，由两个层构成的每个薄膜的薄膜间隙优选地永久地、连续地被抽真空。
在下文中，参考附图详细解释本申请的示例性实施例，其中：
图1示出了处于空的状态的薄膜腔室的剖视图，
图2示出了薄膜腔室中容纳有试样的图1的剖视图。
薄膜腔室10由两个柔性薄膜12、14构成，其边缘区域分别以气密方式安装在框架16、18中。两个薄膜12、14各自为圆形，并且每个框架16、18被构造成一个圆环。可以想到其他的形状。
两个薄膜12、14中的每一个由两个层20、22构成，在它们之间布置有一层非织造织物形式的气密性材料24。每个膜12、14的上层20、气密性材料24和下层22彼此平行布置并相互靠近。在每个薄膜12、14的上薄膜层20和下薄膜层22之间限定了可抽空的薄膜间隙26，其中布置有透气性非织造材料24。
每个薄膜12、14的两个层20、22分别固定安装在同一框架16、18中。
在两个框架16、18之间设置有用于连接第一真空泵30的第一真空连接件28，该第一真空泵30用于抽空限定在相邻薄膜12、14之间的腔室容积32。
另外，每个框架16、18包括用于连接第二真空泵36的第二真空连接件34，该第二真空泵36抽空相应薄膜12、14的薄膜间隙26。
在图2中，将充气食品包装形式的试样38放入腔室容积32中。薄膜腔室10以气密方式封闭。两个框架16、18之间的密封环40用于防止气体进入抽真空的薄膜腔室10。借助于第一真空泵30，薄膜腔室10在试样外部的区域中通过第一真空连接件28被抽真空，降至预定的真空压力。两个薄膜12、14柔性地紧贴在试样的外形上，从而减小了腔室容积32。设置在连接第一真空泵30和第一真空连接件28的气体管线42上的阀44被关闭。腔室容积32与从外部围绕薄膜腔室的大气46气密地密封。
借助于图中未示出的压力传感器，随时间测量并记录腔室容积32内的压力。当压力增加已经超过了适当的极限值时，该压力的增加可以用作表明试样38中的泄漏。该极限值可以设定为小于传统薄膜腔室的极限值，因为在压力测量期间，两个薄膜间隙26中的压力保持在适当的真空压力的极限值以下。这是借助于第二真空泵36通过两个第二真空连接件34永久地抽空两个薄膜间隙26来实现的。以从薄膜层解吸的气体的形式或者通过薄膜层扩散的气体的形式，从薄膜层20、22，特别是从两个内薄膜层22逸出的气体，由于薄膜间隙26中的真空压力而被吸入薄膜间隙26中并且借助于第二真空泵36被抽真空。优选地，至少在压力测量期间，两个薄膜间隙26中的真空压力低于腔室容积32内的压力，使得解吸或扩散的气体馏分不被供给到腔室容积32中而是进入薄膜间隙26中。
Claims (8)
1.一种被提供为用于对充气试样(38)进行密封性试验的薄膜腔室(10)，包括薄膜腔室壁，所述薄膜腔室壁限定用于容纳所述试样(38)的腔室容积(32)并设有第一真空连接件(28)，所述第一真空连接件(28)用于借助于连接到所述第一真空连接件(28)的第一真空泵(30)抽空所述腔室容积(32)，并且其中所述薄膜腔室壁的至少一部分包括柔性薄膜(12,14)，
其特征在于
所述薄膜(12,14)包括彼此相邻设置并且围绕可抽空的薄膜间隙(26)的两个层(20,22)。
2.根据权利要求1所述的薄膜腔室(10)，其特征在于，设有第二真空连接件(34)，第二真空泵(36)适于连接到所述第二真空连接件(34)以抽空所述薄膜间隙(26)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的薄膜腔室(10)，其特征在于，在所述膜间隙(26)中布置有将所述两个层(20,22)彼此分开的透气性材料(24)。
4.根据权利要求3所述的薄膜腔室(10)，其特征在于，所述透气性材料(24)是非织造织物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的薄膜腔室(10)，其特征在于，所述薄膜腔室(10)包括两个相邻的薄膜(12,14)，所述腔室容积(32)限定在所述薄膜(12,14)之间，并且所述薄膜(12,14)分别由两个相邻层(20,22)组成，具有布置在所述两个层(20,22)之间的相应的薄膜间隙(26)。
6.根据权利要求5所述的薄膜腔室(10)，其特征在于，每个薄膜(12,14)的外边缘区域设置有保持所述薄膜(12,14)并且密封连接到所述薄膜(12,14)的框架(16,18)，其中，所述两个框架(16,18)构成或包括所述第一和/或第二真空连接件(28,34)。
7.一种使用根据权利要求1-6中任一项所述的薄膜腔室(10)对试样(38)进行泄漏检测的方法，
包括以下步骤：
将所述试样(38)引入到腔室容积(32)中，
关闭所述腔室容积(32)，
将所述腔室容积(32)抽空至低于大气压的预定真空压力，
在所述试样(38)外的区域随时间测量所述薄膜腔室(10)内的压力，
检测所测得的压力的增加，以及
抽空至少一个、优选为每一个的薄膜间隙(26)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在压力测量期间，所述薄膜间隙(26)永久地保持在极限真空压力以下。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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