ES2963894T3

ES2963894T3 - Detección de fugas por caída de vacío con corrección para interferencias

Info

Publication number: ES2963894T3
Application number: ES18929772T
Authority: ES
Inventors: Mikhail Kneller; Conroy Brown; Anton Stauffer; Oliver Stauffer
Original assignee: Packaging Technologies and Inspection LLC
Current assignee: Packaging Technologies and Inspection LLC
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: EP3833949C0; EP3833949A1; EP3833949A4; US11079302B2; EP3833949B1; PL3833949T3; WO2020032978A1; US20210088406A1

Abstract

La presente invención mitiga el problema de las determinaciones incorrectas de paquetes con fugas durante las pruebas de detección de fugas por caída del vacío. Como se describe en esta divulgación, una cámara de prueba utilizada para pruebas de detección de fugas por caída del vacío está expuesta a interferencias cuando no está bajo vacío o en condiciones de baja presión entre ciclos de prueba. Al medir uno o más intervalos de tiempo de exposición inmediatamente anteriores a un ciclo de prueba actual, es posible mejorar la detección de paquetes con fugas ajustando la presión bruta medida recopilada durante la prueba de fugas por caída del vacío en función de la duración de los tiempos de exposición y crear datos de presión corregidos utilizados para mejorar Detección de fugas por deterioro del vacío. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Detección de fugas por caída de vacío con corrección para interferencias

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las pruebas de detección de fugas por caída de vacío de envases/recipientes y más particularmente a la prueba de caída de vacío de envases y/o recipientes llenos de o producto seco o producto líquido, tales como viales no porosos, ampollas, cartuchos de inyección, envases de productos oftálmicos, jeringas, bolsas, envases alveolados y otros envases que contienen productos medicinales y/o químicos críticos. Incluso más específicamente, la presente invención mejora los métodos de detección de fugas conocidos de la medición de la caída de vacío dentro de una cámara de prueba en la que un recipiente que se prueba está sellado dentro de la cámara de prueba y en donde como se está aplicando un vacío dentro de la cámara de prueba, los niveles de presión se monitorizan continuamente usando un transductor de presión absoluta, o tanto un transductor de presión absoluta como un transductor de presión diferencial, de forma que las condiciones de presión dentro de la cámara de prueba medidas durante un periodo de tiempo se usan para indicar si existe o no una fuga en un recipiente que se prueba. Las mejoras a este método conocido implican la corrección de datos medidos para la exposición de la cámara de prueba a interferencias durante intervalos de tiempo entre pruebas cuando la cámara de prueba está sin sellar y no en condiciones de vacío o de baja presión.

Descripción breve de la técnica relacionada

Se han hecho muchas innovaciones con respecto al campo de las pruebas a presión de recipientes, envases y sellados de recipientes y envases mediante el uso de la prueba de fugas por caída de vacío. El método de prueba de fugas por caída de vacío autorizado por la ASTM (F2338) es reconocido por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos como un estándar consenso de la industria para probar la integridad de envases. A la tecnología de caída de vacío también se hace referencia en la nueva<u>S<p><1207> Orientación sobre los capítulos como un método de prueba determinista para probar la integridad de envases. Sin embargo, como con la mayoría de los métodos y aparatos de prueba de la integridad del sellado de envases, existen factores intrínsecos y extrínsecos que pueden influir o alterar los datos de prueba y provocar, por último lugar, determinaciones incorrectas de la integridad del sellado de envases.

Se han desarrollado mejoras a los sistemas y métodos de prueba de fugas por caída de vacío estándar para mejorar la exactitud de prueba. Dicha mejora se proporciona en la patente de EE. UU. n.° 8.544.315 de Guazzo (“Guazzo”) para un estado de vacío en reposo para el método y sistema de prueba de fugas por caída de vacío, que enseña un aparato o sistema de prueba que permanece en condiciones de baja presión o vacío mientras que las pruebas de fugas no están activamente en progreso de forma que el sistema se mantiene en condiciones de bajo vacío en reposo para minimizar la deriva del sensor de presión y para eliminar la acumulación de vapores o gases dentro del aparato o sistema de prueba entre pruebas. Guazzo busca en parte eliminar factores extrínsecos, tales como la acumulación de vapores o gases dentro del sistema, para proporcionar una prueba de fugas por caída de presión más precisa. Sin embargo, Guazzo no contempla ni eliminar ni corregir factores intrínsecos que también contribuyen a datos de pruebas alterados, tales como el estiramiento de cámaras flexibles o no rígidas y, por último lugar, determinaciones incorrectas de la integridad de sellado de envases. Además, Guazzo no contempla que dichos factores intrínsecos debilitan las mejoras enseñadas en Guazzo para eliminar factores extrínsecos.

Las interferencias que afectan a los métodos y sistemas de detección de fugas por caída de vacío incluyen aire ambiente, humedad, estiramiento del material de la cámara de prueba, bolsas de aire, partículas, etc. Por último lugar, todas estas interferencias alteran las lecturas de presión brutas o básicas dentro de la cámara durante la prueba alterando la medición de volumen coherente, eliminando un entorno uniforme dentro de la cámara de prueba, o interfiriendo con los sensores de sistema. En general, las lecturas de presión recogidas durante la prueba se ven afectadas más enormemente cuando más tiempo se exponga la cámara de prueba a interferencias cuando el sistema no está en condiciones de vacío o de baja presión. Sin embargo, la tasa a la que las mediciones de presión se ven afectadas disminuye, en general, como un intervalo de inactividad, o un tiempo en el que un sistema de prueba de detección de fugas por caída de vacío no está a vacío o en condiciones de baja presión, se aproxima a 300 segundos. Por lo tanto, el impacto de la exposición a interferencias durante intervalos de tiempo de inactividad entre pruebas se puede visualizar como lineal o hiperbólico.

Implementaciones conocidas de la prueba de fugas por caída de vacío, tales como la norma de ASTM, e incluso mejoras a la prueba de caída de vacío como se proporcionan en Guazzo, incluyen mediciones precisas automatizadas de presión de vacío y cambio en dicha presión de vacío durante los intervalos de ciclos de pruebas predeterminados y medidos con exactitud. En todas las formas de las pruebas de detección de fugas por caída de vacío conocidas, y sistemas de detección de fugas conocidos en general, la cámara de prueba debe en algún punto regresar a la presión atmosférica para cambiar continuamente envases o recipientes probados por envases o recipientes sin probar. Mientras que Guazzo enseña a mantener la cámara y el sistema de prueba en condiciones de baja presión durante los tiempos de inactividad entre pruebas, Guazzo no enseñar el mantener el sistema en condiciones de baja presión cuando se cambian las muestras de prueba. Siempre existen intervalos de inactividad entre pruebas en todos los métodos y sistemas de detección de fugas por caída de vacío conocidos donde el sistema de prueba y la cámara de prueba no están a vacío o en condiciones de baja presión.

Las duraciones de los intervalos de inactividad individuales entre pruebas no se miden ni controlan convencionalmente. En la industria de la detección de fugas, los intervalos de inactividad se determinan, en general, por tasa de producción de la inspección completamente automatizada y 100 % en línea o el rendimiento del operario en la prueba de control estadístico de procesos. Esto significa que, mientras que el tiempo promedio del intervalo de inactividad se conoce durante el transcurso de un ciclo de producción, puede haber una gran diferencia entre los intervalos de tiempo de inactividad individuales en cientos o miles de pruebas. Como la prueba de detección de fugas por caída de vacío hace determinaciones de fugas prueba a prueba, los efectos de los intervalos de inactividad también se deben considerar y evaluar prueba a prueba. Sin embargo, la presente invención enseña el primer método y sistema conocido que considera intervalos de inactividad individuales entre pruebas.

Mientras que Guazzo enseña un sistema que mantiene condiciones de baja presión o vacío mientras que el sistema está inactivo para reducir la exposición a la acumulación de gases o vapores, se deben eliminar necesariamente las condiciones de baja presión o vacío para sacar una muestra de prueba e insertar una nueva muestra de prueba. Al menos durante el tiempo de carga y descarga de una muestra de prueba dentro y fuera de la cámara de prueba, la cámara de prueba tiene que estar a presión atmosférica. Cualquier efecto positivo proporcionado por las condiciones de inactividad a baja presión o vacío en reposo son necesariamente contrarrestados, o al menos no existen durante la duración de tiempo en la que la cámara de prueba no está en condiciones de vacío o de baja presión.

Guazzo tampoco contempla el efecto que cámaras de pruebas flexibles tienen sobre las lecturas de presión recogidas durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío. Aunque las cámaras de prueba rígidas deben hacer frente a la acumulación de gases o vapores u otras interferencias, los sistemas y métodos que emplean cámaras de prueba flexibles también deben hacer frente a la interferencia del estiramiento del material flexible que comprende las cámaras de prueba flexibles. El estiramiento de una cámara de prueba flexible puede provocar cambios en el volumen de la cámara de prueba, tanto mediante estiramiento, retorno elástico, u otros factores similares. Dichos cambios o incoherencias en el volumen de prueba provocan interferencias con las lecturas de presión dentro de la cámara de prueba. La interferencia con las lecturas de presión recogidas durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío altera la exactitud de la detección de fugas.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar una mejora en los métodos y sistemas de prueba de detección de fugas por caída de vacío conocidos que mejora la exactitud de la prueba a través de cámaras de pruebas tanto rígidas como flexibles cuando una interferencia a probar se introduce durante el tiempo que un sistema no está a vacío o en condiciones de baja presión. En lugar de intentar prevenir directamente o mitigar ampliamente la exposición a dichas interferencias, que es extremadamente difícil y caro, la presente invención enseña una solución al problema establecido que incluye ajustar los datos de presión brutos recopilados de la prueba basándose en intervalos de tiempo de exposición pasados en los que una cámara de prueba no está a vacío o en condiciones de baja presión y crear un nuevo conjunto de datos de presión para determinar si una fuga está presente durante la prueba.

Otro documento de la técnica que puede ser relevante es el documento de patente US 2009/0132185, que enseña un método de inspección de fugas y un inspector de fugas.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una mejora en los métodos y sistemas de detección de fugas por caída de vacío. La presente invención se refiere a un método de corrección de la exposición durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío como se define en la reivindicación 1.

La presente invención se refiere además a un sistema para la prueba de detección de fugas por caída de vacío mejorada como se define en la reivindicación 3.

Otras realizaciones de estos procesos y dispositivos se describen en el presente documento. Las realizaciones establecidas no excluyen otras posibles realizaciones basándose en las enseñanzas proporcionadas en la presente divulgación. Un entendimiento adicional de los aspectos estructurales, funcionales y ventajosos de la divulgación se puede realizar como referencia a la siguiente descripción detallada y dibujos.

Breve descripción de los dibujos

Se tendrá un mejor entendimiento de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:

la Fig. 1 es un gráfico de tiempo y presión que ilustra las representaciones de datos de datos brutos de fugas, brutos no de fugas, corregidos de fugas y corregidos no de fugas por la realización preferida desvelada en el presente documento;

la Fig. 2 es un diagrama de una realización de un sistema de detección de fugas por caída de vacío; y

la Fig. 3 es un diagrama de dos pruebas de detección de fugas consecutivas por las realizaciones descritas, que ilustran además cómo los datos de tiempo recopilados y almacenados se aplican en el algoritmo.

Descripción de las realizaciones preferidas

La presente invención resuelve el problema de las interferencias introducidas a una cámara de prueba usada para la prueba de fugas por caída de vacío durante intervalos de tiempo de inactividad, en donde la cámara de prueba o un sistema no está en condiciones de vacío o de baja presión, midiendo uno o más intervalos de tiempo en los que el sistema no está a vacío que preceden inmediatamente a una prueba actual, ajustando la presión medida bruta recogida durante la prueba actual y creando datos de presión corregidos para mejorar la detección de fugas por caída de vacío. Se ha descubierto que las interferencias en los datos brutos se introducen a un sistema de detección de fugas cuando el sistema no está en condiciones de vacío o de baja presión, y que el tiempo acumulado en el que el sistema se expone a dichas interferencias afecta la intensidad del impacto de dichas interferencias. Determinando y usando uno o más intervalos de tiempo que preceden inmediatamente a un ciclo de prueba, también se ha descubierto que las interferencias introducidas a los datos medidos brutos pueden ser mitigados o eliminados de forma que se puedan usar datos corregidos más precisos para determinar si existe una fuga en un envase.

Diversas realizaciones y aspectos de la divulgación se describen con referencia a los detalles tratados a continuación. Las siguientes descripciones y dibujos referenciados son ilustrativos de la divulgación y no se deben interpretar como limitantes de la divulgación. Los dibujos no están necesariamente a escala. Se describen numerosos detalles específicos para proporcionar un entendimiento profundo de diversas realizaciones de la presente divulgación. Sin embargo, en ciertos casos, detalles bien conocidos o convencionales de la prueba de fuga por caída de vacío no se describen para proporcionar una discusión concisa de realizaciones de la presente divulgación.

"Interferencias", como se indica en la presente divulgación, se refiere a influencias no deseables sobre los datos de detección de fugas recopilados durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío. Dichas interferencias incluyen, pero no se limitan a, la acumulación de humedad dentro de una cámara de prueba, aire atrapado dentro de la cámara de prueba, exposición al aire ambiente, estiramiento del material flexible de la cámara de prueba, retorno elástico del material flexible de la cámara de prueba, introducción de partículas extrañas en la cámara de prueba, tales como polvo, etc. Todas aquellas interferencias actúan alterando las lecturas de presión dentro de una cámara de prueba añadiendo condiciones de prueba incoherentes entre pruebas individuales, y pueden, por último lugar, ocultar la detección de fugas o marcar falsamente fugas que están presentes basándose en los datos de presión de salida brutos. Sin embargo, es extremadamente difícil determinar qué interferencias se introducen durante los intervalos de inactividad o aislar el efecto de tipos individuales de interferencias en datos de presión medidos brutos. La presente invención mejora la presente detección de tecnología de fugas por caída de vacío proporcionando un método de prueba que corrige todos los tipos de interferencias midiendo de forma no convencional y usando intervalos de tiempo de exposición individuales para eliminar los efectos de interferencias sobre la prueba de detección de fugas por caída de vacío.

"Exposición", como se indica en la presente divulgación, se refiere a una cámara de prueba usada en la prueba de detección de fugas por caída de vacío que se ve comprometida por interferencias debido al sistema de prueba, y específicamente la cámara de prueba, que no está a vacío o en condiciones de baja presión.

Cuando se trata la duración de tiempo a la que se expone una cámara de prueba, se puede usar una variedad de términos, tales como "tiempo de exposición", "intervalos de exposición", "intervalos de tiempo de exposición", "intervalos de inactividad" y otras expresiones similares. Se indica que todos aquellos términos similares tienen el mismo significado, que es una cantidad de tiempo en la que un sistema de detección de fugas por caída de vacío, y especificamente una cámara de prueba, no está a vacío o en condiciones de baja presión. Además, puede haber más de un tiempo de exposición o intervalo que se considera para una realización dada.

"Consecutivo", a efectos de describir tiempos de exposición, se refiere a dos o más tiempos de exposición cada uno de ellos separado por un único ciclo de prueba de fugas por caída de vacío inmediatamente precedente a un ciclo de prueba de corriente en el que datos brutos se convierten en datos corregidos. Por ejemplo, si existen dos tiempos de exposición consecutivos, entonces un único ciclo de prueba de detección de fugas por caída de vacío separa los dos tiempos de exposición. Si existen tres tiempos de exposición consecutivos, entonces una única prueba separa un primer y segundo tiempo de exposición, y una segunda única prueba separa el segundo y un tercer tiempo de exposición.

A efectos de la presente divulgación, se tratan rutinariamente dos versiones de datos. Una primera versión de datos es los datos recogidos durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío conocida o habitual sin alteración ni corrección. Estos datos se pueden denominar "datos brutos", "datos de presión brutos", "datos de presión brutos medidos" o término similar. Una segunda versión de datos es el resultado de aplicar una o más realizaciones de la invención a los datos brutos a través del uso de intervalos de tiempo de exposición medidos. Esta segunda versión de datos se puede denominar "datos corregidos", "datos de presión corregidos", "datos corregidos medidos" o un término similar.

La Fig. 1 es una representación gráfica de cuatro conjuntos de puntos de datos, como se clasifica en la leyenda adjunta. Estos cuatro puntos de datos se recogen usando una realización preferida de la invención en la que se usan dos intervalos de exposición consecutivos para corregir los datos brutos medidos a través de un algoritmo logarítmico. Un conjunto de puntos de datos representa la presión medida bruta con el tiempo donde no está presente una fuga (cada punto de datos representado por un diamante). Un segundo conjunto de puntos de datos representa la presión medida bruta con el tiempo donde está presente una fuga (cada punto de datos representado por un cuadrado). Un tercer conjunto de puntos de datos representa la presión medida corregida con el tiempo donde no está presente una fuga (cada punto de datos representado por un triángulo) según una realización preferida de la invención. Un último conjunto de puntos de datos representa la presión medida corregida con el tiempo donde una fuga está presente (cada punto de datos representado por una X) según una realización preferida de la invención. En ambos conjuntos de puntos de datos donde está presente una fuga, el tamaño de fuga es 5 micrómetros. El gráfico muestra la presión (Pa) en una cámara de prueba usando la prueba de detección de fugas por caída de vacío con el tiempo (segundos).

Como se muestra en ambos conjuntos de datos brutos de la Fig. 1, la presión medida aumenta a medida que aumenta la duración de tiempo que el sistema no está a vacío. Sin embargo, el aumento de la tasa de presión con el tiempo se ralentiza exponencialmente hasta esencialmente cero en aproximadamente 300 segundos, o cinco minutos, de exposición. Por lo tanto, el efecto de la exposición en esta realización se describe como no lineal con caída exponencial. Además, no se muestra que la exposición de diez segundos o menos tenga un impacto significativo sobre la presión medida. Esto crea un intervalo eficaz de duraciones de exposición impactante entre 10 y 300 segundos.

Antes corregir la exposición a interferencias, los puntos de datos brutos de la Fig. 1 muestran claramente que la exposición puede señalizar positivos falsos y/o negativos falsos. En métodos previos conocidos de la detección de fugas por caída de vacío, el tiempo de exposición no se tuvo en cuenta en la detección de fugas ni se midió coherentemente. El quitar el tiempo del gráfico de la Fig. 1 mostraría un gran solapamiento entre los datos medios brutos y sin una fuga en el intervalo de 80-100 Pa. Como la detección de fugas por caída de vacío se basa en diferencias considerables de presión entre recipientes que fugan y que no fugan, dicho solapamiento en las presiones entre recipientes defectuosos y no defectuosos previene la precisa prueba de fugas. Incluso pequeñas diferencias en la presión entre envases que fugan y que no fugan introduciría una mayor probabilidad de positivos falsos y/o negativos falsos.

Sin embargo, los dos conjuntos de datos corregidos medidos de la Fig. 1 son esencialmente lineales, cada uno a lo largo de un intervalo corto de presiones. Los datos medidos corregidos para un recipiente que fuga se encuentran dentro de un intervalo de 80-90 Pa en el gráfico, mientras que los datos medidos corregidos para un recipiente que no fuga se encuentran principalmente dentro de un intervalo de 50-60 Pa. Aunque existe algún punto de datos atípico, no se solapa ninguno de los puntos de datos medidos corregidos atípicos de los conjuntos de fuga o no fuga. Los conjuntos corregidos de datos de presión representan cómo los datos de presión para un envase con y sin una fuga deben aparecer en ausencia de interferencias, mientras que los conjuntos brutos de datos de presión muestran el impacto de interferencias sobre los datos de presión medidos con el tiempo. La Fig. 1 ilustra la mejora a la tecnología de prueba de detección de fugas por caída de vacío proporcionada por las realizaciones desveladas de la invención. Esta mejora mejora drásticamente la exactitud de la prueba de detección de fugas por caída de vacío con respecto a los métodos y sistemas actualmente conocidos.

Aunque la Fig. 1 muestra un efecto no lineal de la exposición como no lineal con caída exponencial, es posible crear una correlación lineal promediando el aumento de presión en el intervalo de 10-300 segundos.

Una realización preferida de un método de corrección de la exposición a interferencias durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío incluye realizar un ciclo de pruebas de detección de fugas por caída de vacío en un envase, recopilar los datos de presión brutos del ciclo de prueba, medir dos intervalos de tiempo consecutivos que preceden inmediatamente al ciclo de prueba en el que una cámara de prueba que contiene el envase durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío no está en condiciones de vacío o de baja presión, usar los dos intervalos de tiempo consecutivos para convertir los datos de presión brutos en datos de presión corregidos para eliminar la interferencia de los datos de presión brutos, y usar los datos de presión corregidos para determinar si una fuga está presente en el envase.

En lugar de intentar controlar entradas o el entorno dentro de un sistema de prueba de fuga por caída de vacío para eliminar o compensar efectos extrínsecos e intrínsecos altamente variables y difíciles de controlar, la realización preferida ajusta y compensa la salida o resultados del ciclo de prueba basándose en la duración de tiempo que las entradas en el sistema se expusieron a interferencias. Como se muestra en la Fig. 1, entre los tiempos de exposición de 10-300 segundos que preceden al ciclo de prueba actual, el método ajusta la presión medida bruta recogida durante el ciclo de prueba más en relación con la duración de tiempo de exposición. Por lo tanto, los datos de presión medidos brutos recogidos durante un ciclo de prueba en donde la cámara de prueba se expuso a interferencias durante 40 segundos antes de la prueba se ajusta menos con respecto a un ciclo de prueba que se expuso durante 200 segundos antes de la prueba.

Cuando se usan dos o más intervalos de tiempo consecutivos para convertir datos de presión brutos en datos de presión corregidos, el intervalo de tiempo de exposición que precede más inmediatamente a un ciclo de prueba que se ajusta afecta los datos de presión medida brutos más que los intervalos de tiempo de exposición anteriores, seguido del siguiente intervalo de tiempo de exposición que precede inmediatamente al último, etc. Por lo tanto, a los intervalos de tiempo de exposición múltiples más recientes se les da más peso cuando se crean datos de presión corregidos.

La realización preferida usa un algoritmo para convertir los datos de presión medidos brutos en datos de presión corregidos. El algoritmo usado en la realización preferida es dP Corregido = dP Medido - K dP * Ln(DT Historia / 10), en donde DT Historia = DT Actual * K Historia DT Previa * (1 - K Historia). dP Corregido es el valor de datos de presión, que es datos finales que se usarán en último lugar para determinar si una fuga está presente. dP Medido es valor de presión sin corregir medido recopilado durante el ciclo de prueba actual antes de corregir para la exposición a aire ambiente en la cámara de prueba. K dP es una constante de corrección empírica. Si no existe corrección, tal como cuando el intervalo de tiempo de exposición es diez segundos o menos, entonces K dP = 0. DT Historia es una variable ponderada que tiene en cuenta uno o más intervalos de tiempo de exposición consecutivos, y dos en esta realización, que ocurrieron inmediatamente antes de una prueba actual, DT Actual, y un intervalo de tiempo de exposición que ocurrió antes de una prueba previa a la prueba actual, DT Previo. Tanto DT Actual como DT Previo se miden por un reloj o función de cronometraje similar con un sistema de prueba de detección de fugas por caída de vacío. K Historia es una constante empírica. Si DT Historia es igual a diez segundos, entonces no existe corrección ya que (Ln(1) = 0). Si DT Historia es igual o superior a 300 segundos, entonces la corrección es 30-50 Pa dependiendo del valor de K dP. En otra realización que se asemeja a la realización previa, K Historia tiene un intervalo de valor de 0 a 1, y K dP tiene el intervalo de valor 0 a 15.

El algoritmo puede ser además escrito en una forma de función diferente, en tanto que el algoritmo sirva al fin de eliminar el impacto de interferencias sobre los datos de presión medidos brutos.

Cuando se pone en práctica en un aparato de detección de fugas por caída de vacío, la realización preferida del método se debe poner en práctica en un aparato que incluye una función de cronometraje, tal como un reloj, que está configurado al menos especificamente para medir los intervalos de tiempo de inactividad o intervalos de tiempo de exposición entre ciclos de prueba. Además, el aparato debe tener una o más estructuras para recopilar y almacenar los intervalos de tiempo medidos recopilados por el reloj como datos de tiempo, y debe además incluir estructuras para utilizar los datos de tiempo en la conversión de datos medidos brutos en datos de presión corregidos. Como los aparatos y sistemas de detección de fugas por caída de vacío actuales conocidos no rastrean ni almacenan actualmente intervalos de tiempo individuales entre pruebas, ni están estructurados para hacerlo, las realizaciones de un sistema de prueba de detección de fugas por caída de vacío mejorado se desvelan en esta descripción.

La realización preferida del método se puede poner en práctica con cámaras de prueba o rígidas o flexibles, ya que todas las realizaciones del método proporcionan el beneficio de compensar las interferencias comunes a ambos tipos de la cámara de pruebas, tales como exposición al aire ambiente o acumulación de humedad, pero también interferencias encontradas más comúnmente en o específicas de cámaras de prueba flexibles, tales como estiramiento y contracción del material de cámara entre pruebas o aire atrapado dentro de la cámara de prueba. Una realización no reivindicada de un método de corrección de la exposición durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío incluye realizar un ciclo de detección de fugas por caída de vacío de prueba en un envase, recopilar datos de presión brutos del ciclo de prueba, medir un intervalo de tiempo inmediatamente precedente al ciclo de prueba en el que una cámara de prueba que contiene el envase durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío no está en condiciones de vacío o de baja presión, usar el intervalo de tiempo para convertir los datos de presión brutos en datos de presión corregidos para eliminar la interferencia de los datos de presión brutos y usar los datos de presión corregidos para determinar si una fuga está presente en el envase.

Esto es similar a la realización preferida, excepto que solo usa un intervalo de tiempo para ajustar los datos de presión medidos brutos en datos de presión corregidos. Aunque el uso de solo un intervalo de tiempo no dará ajustes de datos de presión tan precisos, cualquier ajuste que proporcione proporcionaría beneficios con respecto a los métodos y sistemas de detección de fugas por caída de vacío conocidos existentes. El uso de solo un intervalo de tiempo de exposición tiene elementos similares y proporciona beneficios similares como la realización preferida. Sin embargo, un algoritmo para esta realización tendría un valor DT Previo de 0. Esto es particularmente útil cuando el ciclo de prueba actual es el primer ciclo de prueba en la serie de producción o donde existe un espacio significativo entre el ciclo de prueba previo y el ciclo de prueba actual.

Otra realización de un método de corrección de la exposición durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío incluye realizar un ciclo de detección de fugas por caída de vacío de prueba en un envase, recopilar datos de presión brutos del ciclo de prueba, medir más de dos intervalos de tiempo que preceden inmediatamente al ciclo de prueba en los que una cámara de prueba que contiene el envase durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío no está en condiciones de vacío o de baja presión, usar los más de dos intervalos de tiempo para convertir los datos de presión brutos en datos de presión corregidos para eliminar la interferencia de los datos de presión brutos y usar los datos de presión corregidos para determinar si una fuga está presente en el envase.

Esta realización es similar a la realización preferida, excepto que esta realización utiliza más de dos, o al menos tres, intervalos de tiempo de exposición juntos para ajustar los datos de presión medidos brutos y crear datos de presión corregidos. Existen rendimientos reducidos en el uso de más de dos intervalos de tiempo de exposición, que es por lo que se prefiere la realización de dos intervalos de tiempo de exposición. Como se muestra en el diagrama de la Fig. 1, los puntos de presión no corregidos en cualquier momento se solaparon entre una prueba de envase que fuga y que no fuga. Por lo tanto, normalmente no es óptimo entrar datos de tiempo adicionales de ciclos de prueba para crear datos de presión corregidos incluso más precisos. Sin embargo, es concebible que ciertos envases o recipientes sean altamente sensibles a diferencias en la presión, o que alguna otra característica de producto o envase de producto requiera una determinación más fina y más precisa de diferencias de presión para detectar fugas. Por lo tanto, se pueden usar más de dos intervalos de tiempo de exposición. En dicha realización, un algoritmo tendría que incluir un DT Previo adicional para cada intervalo de tiempo de exposición pasado el segundo intervalo de tiempo de exposición. De otro modo, esta realización es similar a la realización preferida.

Se describe una realización preferida de un sistema mejorado para la detección de fugas por caída de vacío. La realización preferida de un sistema de prueba de detección de fugas por caída de vacío incluye una cámara de prueba para encerrar un recipiente a probar de forma que la cámara de prueba se selle de un entorno ambiente, excepto por un puerto con el que está conecto un sistema de prueba que incluye una bomba de vacío, siendo la bomba de vacío capaz de crear un vacío sustancialmente absoluto dentro de la cámara de prueba en un corto periodo de tiempo, un transductor de presión absoluta para detectar la presión de vacío dentro de la cámara de prueba y transmitir las presiones medidas a un controlador, un transductor de presión diferencial para monitorizar el aumento en la presión dentro de la cámara de prueba después de que la presión dentro de la cámara de prueba haya caído a una presión predeterminada como se detecta por el transductor de presión absoluta, un reloj, un cronómetro o sensor de cronometraje similar usado para recoger datos de tiempo que es tiempo medido durante los intervalos de inactividad entre ciclos de prueba en los que la cámara de prueba no está a vacío o en condiciones de baja presión, estando el reloj conectado electrónicamente al controlador de forma que los datos de tiempo medidos por el reloj se transmiten al controlador y/o un almacenamiento de datos, estando el almacenamiento de datos conectado electrónicamente al controlador que almacena conjuntos consecutivos de datos de tiempo que miden intervalos de tiempo entre la prueba en la que la cámara de prueba no está a vacío o en condiciones de baja presión, en donde el controlador transforma presiones medidas en presiones corregidas usando un algoritmo que considera los datos de tiempo que preceden inmediatamente a un ciclo de prueba actual para eliminar interferencias, y el controlador transmite la presión corregida a una pantalla para determinar si una fuga está presente en un envase.

El controlador puede ser un procesador, microprocesador o dispositivo de procesamiento informático similar. El controlador está conectado al menos electrónicamente al reloj, el almacenamiento de datos y la pantalla, de forma que el controlador recibe datos de tiempo del reloj, transmite o recibe datos de tiempo del almacenamiento de datos, convierte los datos de presión medidos brutos recogidos durante el ciclo de prueba en datos de presión corregidos utilizando uno o más algoritmos, y transmite los datos de presión corregidos a la pantalla.

Son posibles múltiples realizaciones de un sistema mejorado, en donde cada realización utiliza un número diferente de datos de tiempo medidos que preceden a la prueba actual. Es necesario un conjunto de datos de tiempo que preceda inmediatamente a la prueba actual. Se puede usar cualquier número de conjuntos de datos de tiempo precedentes superior a uno para eliminar con más precisión las interferencias de los datos de presión medidos. Sin embargo, existen rendimientos reducidos sobre la precisión de la interferencia eliminada, de forma que es despreciable la utilidad de uso industrial de más de varios conjuntos de datos de tiempo. Por lo tanto, se contemplan varias realizaciones del sistema en donde una realización separada usa uno, dos y tres conjuntos de datos de tiempo precedentes que preceden inmediatamente a la prueba actual. Para las realizaciones que usan dos y tres conjuntos de datos de tiempo, los conjuntos son consecutivos.

Se pueden almacenar uno o más conjuntos consecutivos de datos de tiempo dentro del almacenamiento de datos de forma que los datos de tiempo para un periodo de tiempo prolongado, tales como un valor de un día, una semana, o un mes de datos de tiempo, ayuden a predecir y corregir mejor las interferencias en los datos de presión medidos.

Otra realización de un sistema mejorado incluye el uso de un algoritmo que usa dos intervalos de tiempo consecutivos para convertir los datos de presión brutos en datos de presión corregidos para eliminar la interferencia de los datos de presión brutos, en donde DT Previo es un primer tiempo de los dos intervalos de tiempo consecutivos y DT Actual es un segundo tiempo de los dos intervalos de tiempo consecutivos, siendo los datos corregidos un conjunto de datos de puntos de datos de presión brutos recopilados durante un intervalo de tiempo de prueba y convertidos en puntos de datos corregidos en donde cada punto de datos de presión brutos (dP Medido) se convierte en datos de presión corregidos (dP Corregido) usando dP Corregido = dP Medido - K dP *Ln(DT Historia / 10), en donde DT Historia = DT Corriente * K Historia DT Previo * (1 - K Historia), en donde K Historia y K dP son constantes, y usando el conjunto de datos de presión corregida para determinar si una fuga está presente en el envase.

Otra realización de un sistema mejorado es esencialmente el mismo que la realización previa, en donde K Historia tiene un intervalo de valores de 0 a 1, y K dP tiene un intervalo de valores 0 a 15.

Es importante señalar que mientras que un algoritmo convierte datos brutos en datos corregidos de uno en uno (es decir, un valor de presión bruto con respecto a un valor de presión corregido), la corrección de datos brutos es continua a lo largo de toda la longitud del ciclo de prueba. Como la presión se mide continuamente durante toda la prueba de fuga por caída de vacío, también es necesario corregir continuamente los datos medios brutos recogidos por el sistema. Por lo tanto, el algoritmo descrito y cualquier otro algoritmo usado para corregir datos de presión brutos como se proporcionan por un sistema o método descrito en el presente documento se aplica continuamente a cada nuevo punto de datos de presión brutos recogido durante la prueba para proporcionar diferenciales de presión con el tiempo según se requiera por la detección de fugas por caída de vacío. Además, el algoritmo de métodos y sistemas descritos en el presente documento puede ser un programa de software instalado o ejecutado por un controlador.

La Fig. 2 muestra un sistema de detección de fugas por caída de vacío, en donde el sistema de prueba 33 dentro del controlador 34 incluye un transductor de presión de vacío absoluta 35 y un transductor de presión diferencial 36, ambos de los cuales están en comunicación con el conducto de succión 32 y una bomba de vacío postconectada 38. Una primera válvula 37 se coloca entre los transductores y la bomba de vacío para cerrar la bomba de vacío del conducto de vacío cuando una primera presión de prueba, que en algunas pruebas puede ser aproximadamente la presión de vacío absoluta, se logra dentro de la cámara de prueba siguiendo una secuencia escalonada como se explica a continuación. El cierre de la primera válvula para cerrar el sistema de prueba de la bomba de vacío está controlado por un procesador 40 en respuesta a señales recibidas del transductor de presión de vacío absoluto 35, cuyas presiones dentro de la cámara de prueba y a lo largo del conducto de vacío están a un nivel predeterminado dentro de uno o más periodos de tiempo predeterminados. Tras el (los) periodo(s) inicial(es), se facilita un periodo de tiempo muy corto para permitir que el sistema se iguale después de cerrar una segunda válvula 39 entre el transductor de presión diferencial y una fuente de referencia. A partir de aquí, durante un tiempo de prueba Anal, como se mide en segundos, se realiza una prueba de presión diferencial en donde el transductor de presión diferencial monitoriza la presión dentro de la cámara de prueba para determinar si existe aumento de presión que reflejaría una pequeña fuga en el recipiente o vial. Durante el periodo de prueba final, el transductor de presión absoluta también monitoriza la presión en la cámara de prueba para proporcionar datos de confirmación.

Para prevenir la contaminación del equipo de prueba, se puede disponer un filtro hidrófobo u otro filtro 45 a lo largo del conducto de vacío 32. Esto es particularmente importante si un recipiente a probar tiene una gran fuga que podría dañar el equipo. Por tanto, después de pruebas "fallidas", y especialmente después de pruebas abortadas antes de su finalización debido a grandes fugas, después de sacar los envases que fugan y cualquier pieza insertada en la cámara de prueba desechable, se realiza un lavado de la cámara de prueba y los conductos de vacío para eliminar el gas y líquidos contaminantes de la cámara de prueba. Como se muestra además en la Fig. 2, para proteger los componentes del sistema de prueba 33 del controlador de contaminantes, el ordenador 40 controla la abertura y el cierre de una válvula de corte de emergencia 41 y también una válvula de ventilación 42 que se proporciona para purgar o ventilar el sistema de prueba del controlador. La válvula de corte 41 es accionable tras la detección de una fuga grande o enorme en un recipiente para así prevenir que los contaminantes entren en el sistema de prueba 33. En algunas realizaciones de la invención, se puede usar una válvula de ventilación separada 42A después de cada prueba para ventilar la cámara de prueba 20 a medida que se saca un recipiente de ella. En otras realizaciones, la cámara de prueba se ventila simplemente tras la abertura de la cámara para sacar un recipiente de prueba. La válvula de aislamiento 43 también es accionable por el controlador en un modo de una válvula de emergencia para cerrar el sistema de prueba para prevenir que los contaminantes afecten los componentes del sistema. Se puede usar una válvula de emergencia separada, tal como 41 de la Fig. 2 en otros sistemas intermedios entre la válvula de aislamiento 43 y la cámara de prueba 20.

La realización preferida del sistema se puede lograr modificando el sistema mostrado en la Fig. 2 para incluir un reloj, un cronómetro o sensor de cronometraje similar conectado electrónicamente al ordenador 40, en donde el ordenador 40, o controlador, está conectado al menos electrónicamente al reloj, un almacenamiento de datos y una pantalla, de forma que el controlador reciba datos de tiempo del reloj, transmita o reciba datos de tiempo del almacenamiento de datos, convierta los datos de presión medidos brutos recogidos durante el ciclo de prueba en datos de presión corregidos utilizando uno o más algoritmos, y transmita los datos de presión corregidos a la pantalla. La muestra puede mostrar los datos de presión corregidos en forma gráfica, como en la Fig. 1, en forma numérica, o simplemente proporcionar una determinación de aprueba/suspende en forma de dos sonidos correspondientes, luces o comunicación similar.

La Fig. 3 demuestra cómo se usan intervalos de tiempo consecutivos por las realizaciones de método o sistema descritas usando dos intervalos consecutivos de tiempo para generar datos de presión corregidos. Una primera prueba usará los datos de tiempo más recientes (Tiempo B) recogidos por el valor de DT Actual y usará los datos de tiempo (Tiempo A) de la prueba inmediatamente precedente para DT Previo. Tras completar el primer tiempo, y tras la exposición adicional a interferencias, el procesador recopilará y almacenará otro conjunto de tiempo (Tiempo C) que se usará como valor de DT Actual para una segunda prueba. Tiempo B se usará ahora para el valor de DT Previo en la segunda prueba. Este proceso se repite para cada tiempo sucesivo. Cuando se realiza una prueba inicial, el valor de DT Previo será o 10 segundos si la cámara de prueba se limpió previamente de exposición a aire ambiente y se guardó sellada, o el valor será 300 segundos si la cámara de prueba se almacenó expuesta a interferencias.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de corrección de exposición a aire ambiente durante la prueba de detección de fugas por caída de vacío que comprende:

medir un primer intervalo de tiempo que precede inmediatamente a un primer ciclo de prueba de detección de fugas por caída de vacío, siendo el primer intervalo de tiempo un tiempo en el que una cámara de prueba (9) que contiene un envase no está en condiciones de vacío o de baja presión,

realizar el primer ciclo de prueba de detección de fugas por caída de vacío en el envase,

recopilar datos de presión brutos del primer ciclo de prueba,

usar el primer intervalo de tiempo medido para convertir los datos de presión brutos en datos de presión corregidos para eliminar la interferencia de los datos de presión brutos,

usar un segundo intervalo de tiempo que precede inmediatamente a un segundo ciclo de prueba que precede inmediatamente al primer ciclo de prueba en combinación con el primer intervalo de tiempo para eliminar adicionalmente la interferencia de los datos de presión brutos, en donde un algoritmo se usa para convertir los datos de presión medidos en datos de presión corregidos basándose en el primer intervalo de tiempo medido, y en donde el algoritmo esdP corregido = dP Medido - K dP *Ln(DT Historia / 10),en donde DT Historia es una variable ponderada que tiene en cuenta el primer intervalo de tiempo de exposición que ocurrió inmediatamente antes de una prueba actual, DTActual,y al menos el segundo intervalo de tiempo de exposición que ocurrió antes de una prueba previa a la prueba actual, DTPrevio,y en dondeDT Historia = DT Actual K Historia + DT Previo * (1 - K Historia), y dondedP Corregidoes un valor de datos de presión corregidos,dP Medidoes un valor de presión bruta medida recopilado durante el ciclo de prueba actual antes de corregir para la exposición a aire ambiente en la cámara de prueba,K dPes una constante de corrección empírica,K Historiaes una constante empírica y

usar los datos de presión corregidos para determinar si una fuga está presente en el envase.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además usar un tercer intervalo de tiempo que precede inmediatamente a un tercer ciclo de prueba que precede inmediatamente al segundo ciclo de prueba en combinación con el primer intervalo de tiempo y el segundo intervalo de tiempo para eliminar adicionalmente la interferencia de los datos de presión brutos.

3. Un sistema para una prueba de detección de fugas por caída de vacío mejorada, que comprende:

una cámara de prueba (9) para encerrar un envase a probar de forma que la cámara de prueba (9) sea sellable desde un entorno ambiente, excepto por un puerto al que está conectado un sistema de prueba (33) que incluye una bomba de vacío (38), siendo la bomba de vacío (38) capaz de crear un vacío sustancialmente absoluto dentro de la cámara de prueba (9) en un corto periodo de tiempo,

un controlador (34);

un transductor de presión absoluta (35) para detectar presión de vacío dentro de la cámara de prueba (9) y transmitir la presión medida al controlador (34), un transductor de presión diferencial (36) para monitorizar aumentos en la presión dentro de la cámara de prueba (9) después de que la presión dentro de la cámara de prueba (9) haya disminuido hasta una presión predeterminada como se detecta por el transductor de presión absoluta (35), un reloj usado para medir un intervalo de tiempo entre cada ciclo de prueba en los que la cámara de prueba (9) no está a vacío o en condiciones de baja presión, estando el reloj conectado electrónicamente al controlador (34) de forma que el intervalo de tiempo medido por el reloj se transmita al controlador (34) como datos de tiempo; almacenamiento de datos que almacena electrónicamente uno o más conjuntos de datos de tiempo, estando el almacenamiento de datos conectado electrónicamente al controlador (34), en donde el controlador (34) transforma la presión medida en presión corregida a través de un algoritmo que usa datos de tiempo para eliminar una o más interferencias introducidas al sistema entre ciclos de prueba cuando la cámara de prueba (9) no está en condiciones de vacío o de baja presión, en donde los datos de tiempo comprenden dos intervalos de tiempo que preceden inmediatamente a una prueba actual en la que el sistema no está en condiciones de vacío o de baja presión, y en donde el algoritmo esdP Corregido = dP Medido - K dP *Ln(DT Historia / 10),en donde DT Historia es una variable ponderada que tiene en cuenta el primer intervalo de tiempo de exposición que ocurrió inmediatamente antes de una prueba actual, DTActual, y al menos el segundo intervalo de tiempo de exposición que ocurrió antes de una prueba previa a la prueba actual, DTPrevio, y en dondeDT Historia = DT Actual * K Historia + DT Previo * (1 - K Historia), y dondedP Corregidoes un valor de datos de presión corregidos,dP Medidoes un valor de presión bruta medida recopilado durante el ciclo de prueba actual antes de corregir para la exposición a aire ambiente en la cámara de prueba,K dPes una constante de corrección empírica,K Historiaes una constante empírica y

el controlador (34) transmite la presión corregida a una pantalla para determinar si una fuga está presente en un envase.

4. El sistema de la reivindicación 3, en donde los datos de tiempo comprenden tres intervalos de tiempo que preceden inmediatamente a una prueba actual en la que el sistema no está en condiciones de vacío o de baja presión.