SE469447B - Foerfarande jaemte anordning foer detektering av porer eller smaa haal i ett isolationsmaterial - Google Patents

Description

.fins CN \O 10 15 20 25 30 35 447 .och nålelektroden 4 medelst en styrkrets 5.

Om det föreligger en eller flera porer i förpacknings- materialet l, uppträder en gnisturladdning mellan nålelektro- dens 4 spets och matvaran 2, och en urladdningsström kommer att flyta mellan nålelektroden 4 och transportören 3. Genom avkänning eller detektering av en urladdningsström med hjälp av styrkretsen 5 kan förekomsten av en eller flera porer i förpackningsmaterialet l detekteras.

Om vid den ovan beskrivna kända tekniken förpacknings- materialet l består av ett material som ej är värmebeständigt, såsom tunn polyetylenfolie, kan ett litet hål eller por bildas i förpackningsmaterialet l av den koronaurladdning som sker vid anslutningen av högspänningen.

Genom prov har det bekräftats att om förpackningsmateria- let 1 utgöres av en polyetylenfolie med en tjocklek av 40 pm och en spänning av l4 kV anslutes mellan de båda elektroderna 3 och 4, så bildas ett litet hål i polyetylenfolien en eller två sekunder efter anslutningen av spänningen, eftersom poly- etylenfolien ej har en tillräcklig värmebeständighet utan partiellt smältes under inverkan av det värme som alstras genom koronaurladdningen.

Om förpackningsmaterialet l består av ett material som ej är värmebeständigt, måste sålunda för undvikande av en par- tiell nedsmältning av förpackningsmaterialet den anslutna spänningen sänkas till att vara lägre än 10 kV. En sådan sänk- ning av den anslutna spänningen minskar emellertid även detek- teringsnoggrannheten. I Speciellt vid förpackning av en matvara 2, såsom exempel- vis korv, blir förpackningens yta ojämn eller vâgig, såsom visat i fig. 3, varför avståndet eller luftgapet mellan nål- elektrodens 4 spets och förpackningsmaterialet 1 varierar, då den förpackade matvaran 2 transporteras förbi medelst trans- portören 3. Om spänningen är låg blir det därför omöjligt att med säkerhet detektera porer eller små hål i förpackningsmate- rialet. Även om förpackningsmaterialet utgöres av en ampull av glas, har det visat sig genom prov, att ett litet hål eller en por kan bildas i ampullens vägg under inverkan av en hög 10 15 20 25 30 35 -$> ON \O spänning.

Om vid användning av den kända tekniken förpacknings- materialet utgöres av det material som ej är värmebeständigt föreligger sålunda de varandra motstridiga problemen att en hög påtryokt spänning kan alstra små hål eller porer i för- paokningsmaterialet, medan en låg ansluten spänning försämrar detekteringsnoggrannheten eller gör det omöjligt att detekte- ra porer och små hål.

Det grundläggande ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett förfarande och motsvarande an- ordning för detektering av porer och små hål. Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande och en anordning för detektering av porer och små hål, som gör det möjligt att detektera porerna och de små hålen med hög detekteringsnoggrannhet även om förpackningsmaterialet utgöres av ett material som ej är värmebeständigt.

Vid förfarandet enligt uppfinningen anordnas en elektrod nära intill eller i kontakt med det isolationsmaterial som skall undersökas och en högspänning anslutes till elektroden, varvid förekomsten av en por eller ett litet hål i isola- tionsmaterialet detekteras genom detektering av en genom elektroden flytande urladdningsström. Under åtminstone den tid då högspänningen är ansluten till elektroden, kyles den del av isolationsmaterialet som är belägen mittför elektroden medelst en kylande fluid. Kylfluiden tillförs i en riktning som är väsentligen parallell med elektrodens utsträcknings- riktning.

En detekteringsanordning enligt uppfinningen innefattar en elektrod anordnad att vara belägen nära intill eller i kontakt med ett isolationsmaterial som skall undersökas, or- gan för anslutning av en högspänning till elektroden, organ för detektering av en genom elektroden flytande urladdnings- ström för bestämning av huruvida en por eller ett litet hål föreligger i isolationsmaterialet, samt organ för kylning av ett mittför elektroden beläget parti av isolationsmaterialet så att kylfluiden tillförs i en riktning som är parallell med elektrodens utsträokningsriktning. á .69 10 15 20 25 30 35 447 Eftersom enligt uppfinningen den mittför elektroden belägna delen av det undersökta isolationsmaterialet (för- packningsmaterialet) kyles medelst kylanordningen under åtminstone den tid då högspänningen är ansluten till elek- troden, kan det av koronaurladdning alstrade värmet kylas bort medelst kylmedlet. Även om det undersökta isolations- materialet består av ett material som ej är värmebeständigt, blir det därigenom möjligt att ansluta en hög spänning till elektroden för detektering av porer och små hål i isolationsmaterialet, varigenom detekteringsnoggrannheten ökas markant jämfört med vad som är möjligt vid den kända tekniken.

Vid matvaruförpackningar, exempelvis korvförpackningar, var det medelst den kända tekniken omöjligt att detektera hål eller porer i förpackningsmaterialet på grund av det varierande luftgapet eller avståndet mellan elektroden och förpackningsmaterialets utsida. Genom föreliggande uppfinning blir det emellertid möjligt att detektera hål eller porer hos ett isolationsmaterial eller förpackningsmaterial med en sådan ojämn yta, eftersom en högre spänning kan anslutas till elektroden än vid den kända tekniken.

I det följande skall uppfinningen beskrivas mera i detalj med hänvisning till de i bifogade ritningar visade utföringsformerna ,varvid fig. 1 illustrerar en första utföringsform av upp- finningen; fig. 2 och 3 illustrerar den kända tekniken; fig. 4 är ett kopplingsschema för en styrkrets avsedd för den i fig. 1 visade utföringsformen; fig. 5 illustrerar en annan utföringsform av uppfinningen; fig. 6 visar ännu en annan utföringsform av uppfinningen; och fig. 7 visar en ytterligare utföringsform av upp- finningen.

Fig. l visar skinka 10, som vakuumförpackats i ett förpackningsmaterial 12 bestående av en polyetylenfolie med 10 15 20 25 30 35 en tjocklek av 40 pm. Förpackningen har placerats på en transportör 14, som består av ett elektriskt ledande material och som bildar en elektrod. En nålelektrod 16, som är tillverkad av rostfritt stål och som bildar den andra elektroden är anordnad ovanför skinkförpackningen 10, så att nålelektrodens 16 spets är riktad mot förpackningen 10 på ett litet avstånd eller luftgap. En högspänning anslutes mellan transportören 14 och nålelektroden 16 medelst en styrkrets 20, som är av samma eller liknande utförande som styrkretsen 5 i fig. 2, varjämte en urladdningsström detekteras medelst styrkretsen 20 för bestämning av huruvida porer eller små hål finnes i förpackningsmaterialet 12.

Mera specifikt innefattar styrkretsen 20 en svängnings- krets 22 för alstring av en växelspänning, vilken förstärkes av en förstärkare 24 och anslutes till en hög- spänningstransformator 26. Högspänningstransformatorns 26 utgàngsspänning, dvs. en hög växelspänning, anslutes mellan nålelektroden 16 och transportören 14 via ett lämpligt impe- danselement 28. Såsom ovan beskrivits flyter en ur- laddningsström genom elektroderna 14 och 16, som ett litet hål eller en por finnes i förpackningsmaterialet 12 för matvarorna 10. En sådan urladdningsström omvandlas till en spänning medelst en förstärkare 30 och den så erhållna spänningen anslutes till ingången på en jämförare 32. En referensspänning alstrad medelst ett variabelt motstånd 34 är ansluten till jämförarens 32 minusingång, och om spännningen från förstärkaren 30 överstiger referensspänningen, avger sålunda jämföraren 32 en utgångs~ eller detekteringssignal med hög nivå, som låses medelst en låskrets 36. Låskretsens 36 utgångssignal anslutes till skiftregistret 38, som mottager en klocksignal från en tidsignalgenerator 40.

Klocksignalen från tidsignalgeneratorn 40 är även tillförd låskretsen 36. Då en urladdningsström, förorsakad av ett litet hål eller en por detekteras av förstärkaren 30 och jämföraren 32, erhålles en detekteringssignal från en och- krets 42, som mottager utgàngssignalen från skiftregister 38 och klocksignalen från tidsignalgeneratorn 40. 9 43:.

GÅ 10 15 20 25 30 35 4-47 Detekteringssignalen fördröjes en lämplig tid i tidkretsen 44 och anslutes till en transistor, som är kopplad till en solenoid 46. Då nämnda detekteringssignal uppträder, göres transistorn ledande efter en lämplig fördröjningstid, vari- genom solenoiden erhåller matningsström, varigenom en lämplig, ej visad utvalsanordning aktiveras och avlägsnar den matvaruförpackning 10, i vars förpackningsmaterial 12 porer eller små hål detekterats.

Såsom framgår av fig. l, är nålelektroden 16 stegformat böjd, och ovanför nålelektrodens 16 spets finnes ett rör 18, som är anslutet till en ej visad tryckluftskälla via ett matningsrör och som sålunda blåser ut en luftström. Röret 18 är så anordnat att den utströmmande luftströmmen är väsentligen riktad vinkelrätt mot det av förpackningsmate- rialet 12 bildade planet. Luftströmmen blåses sålunda mot den del av förpackningsmaterialets 12 yta, där koronaurladdning uppträder, i en riktning väsentligen parallell med nålelektrodens 16 utsträckningsriktning.

Då luftströmmen blåses mot den del av förpackningsmate- rialets 12 yta där koronaurladdningen uppträder, kyles sålunda nämnda del medelst luftströmmen, varför även om en hög spänning anslutes mellan de båda elektroderna 14 och 16 temperaturen vid den del av förpackningsmaterialets yta där koronaurladdningen uppträder ej höjes väsentligt, varför ett hål ej kan bildas i förpackningsmaterialet 12, även om koronaurladdningen sker i nämnda del.

Resultatet av prov utförda medelst den i fig. 1 visade utföringsformen av uppfinningen finnes angivna i nedanstående tabell. Vid den 1 fig. 1 visade utföringsformen bildades, då ingen luftström blåstes genom röret 18, ett eller flera små hål i förpackningsmaterialet 12 efter en eller två sekunder efter anslutningen av en spänning om 14 kV mellan nålelektroden 16 och transportören 14. 10 15 20 25 30 35 _ 7 _ TABELL Spänning ...Eörpackningsmaterial' Anslutningstid Hål 14 KV A 60 sek. ej bildade 14 KV B 37 sek. bildade l4;KV.::.,.:.....::...C....:.f....60 sekt.. .ej bildade 16 KV A 53 sek. bildade 16 KV B 22 sek. bildade .lö KV,..._: . . . . . . . . . . ..C . . . . . . . ..fl...6Q.sek. . . . . _ ,. ej bildade 18 KV A 38 sek. bildade 18 KV _ B 15 sek. bildade . 1s.,1 20 KV. A - 14 sek. bildade 20 KV B_ 7 sek. bildade ..2Q KV .::.;..j . . . . .[p:TC.j§:III,ÉÉ.§'2l_sek. . . . . . . ..bildade -»rø.

Eftersom den erforderliga tiden för detektering av ett hál eller en por i allmänhet uppgår till en eller två se- kunder, sà bildades inga hål eller porer i förpacknings- materialet som följd av koronaurladdningen, då spänningen höjdes upp till 20kV och en luftström med rumstemperatur blàses ut genom röret 18 i fig. 1. Då spänningen höjdes över 22 kV, bildades emellertid ett hål eller en por som följd ev koronaurladdningen i samtliga förpackningsmaterial 12 (A, B eller C i tabellen) en eller två sekunder efter anslutningen av spänningen.

Om en kall luftström blàses ut fràn röret 18 genom användning av en adiabatisk kompression, blir det möjligt att ytterligare höja värdet av den mellan elektroderna 14 och 16 anslutna spänningen.

Fig. 5 visar en annan utföringsform av uppfinningen.

Vid denna utföringsform består röret 50 av rostfritt stål och en växelspänningskälla är ansluten till röret 50, så att en hög spänning för detektering av små hål och porer kan anslutas till röret 50. Röret 50 användes sålunda inte bara som elektrod, motsvarande nàlelektroden 16, utan också som ett rör för tillförsel av en luftström. Vid denna utfö- 447 10 15 20 25 30 35 _ 8 _ ringsform behövs sålunda ingen särskilt anordnad nålelek- trod 16.

Fig.

Vid denna utföringsform är nàlelektroden 16 insatt eller anordnad inuti ett rör 52, som är tillverkat av isolations- material. Då nålelektroden 16 är på detta sätt anordnad inuti röret 52, är det ej nödvändigt att stegformigt bocka nålelektroden 16 på det i fig. 1 visade sättet.

Om diametern i den nedre delen av röret 52 göres 6 visar en tredje utföringsform av uppfinningen. gradvis mindre, kan en intensiv luftström blåsas mot det parti av isolationsmaterialet som skall kylas.

Fig. 7 visar en fjärde utföringsform enligt upp- finningen. Utföringsformen enligt fig. 7 kan användas i de fall då förpackningsmaterialet 12 består av ett material med speciellt dålig värmebeständighet eller utgöres av en folie eller film med mycket liten tjocklek.

Vid utföringsformen enligt fig. 7 består elektroden av en metallborste 54, som är fäst vid undersidan av ett metallrör 56, varvid borstelektrodens 54 fria ände kan bringas i kontakt med förpackningsmaterialet 12 runt matvaran 10. Vid den mot förpackningsmaterialet 12 och matvaran 10 vända delen av röret 56 är detta försett med ett antal hål 58, varjämte ett lufttillförselrör 60 är anslutet till ena änden av röret 56 för tillförsel av luft till röret 56. Då luft tillföres från lufttillförselröret 60, kommer sålunda luft att blåsas ut genom hålen 58 mot så att den del av förpackningsmaterialet 12 där borstelektroden 54 är i kontakt kan kylas medelst luften.

Vid de beskrivna utföringsformerna har luft använts förpackningsmaterialet 12 runt matvaran 10, som kylmedel, men istället för en sådan luftström kan även andra gasformiga oantändbara kylmedel användas, såsom freon, eller elektriskt isolerande, oantändbara vätskor.

Uppfinningen kan användas för detektering av porer och små hål i vilket som helst isolationsmaterial, exempelvis förpackningsfilm eller förpackningsfolie tillverkad av syn- tetisk plast och använt för förpackning av matvaror såsom skinka eller kolv, glasampuller för inneslutning av medici- ner, plastflaskor osv. _9_ ëeø 447 Av det föregående inses det att flera modifikationer och variationer av uppfinningen relativt de i det före- gående beskrivna utföringsexemplen är möjliga inom upp- finningens ram.

Claims (8)

4-69 447 10 15 20 25 30 35 10 PATENTKRÄV

1. Förfarande för detektering av porer eller små hål i ett isolationsmaterial (12), varvid en högspänning anslutes till en elektrod (16; 50; 54), som är anordnad nära intill eller i kontakt med isola- tionsmaterialet, en fluid tillföres, och förekomsten av en por eller ett hål i isolations- materialet (12) detekteras genom detektering av en genom elektroden flytande urladdningsström, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda fluid tillförs i form av en kylande fluid mot ett mittför elektroden (16; 50; 54) beläget parti av isolationsmaterialet (12) som kyles under åtminstone den tid då den höga spänningen är ansluten till elektroden, och kylfluiden tillförs i en riktning som är väsent- ligen parallell med elektrodens utsträckningsriktning.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att som kylande fluid användes luft, en elektriskt isolerande oantändbar gas eller en elektriskt isolerande oantändbar vätska.

3. Anordning för detektering av porer eller små hål i ett isolationsmaterial (12), speciellt ett förpacknings- material, innefattande en elektrod (16; 50; 54) anordnad att kunna bring- as nära intill eller i kontakt med isolationsmaterialet (12), organ (20) för anslutning av en hög spänning till nämnda elektrod, organ (l8; 50; 52; 56) för tillförsel av fluid, och organ (20) för detektering av en genom elektroden i) 10 15 20 25 30 35 469 447 11 (16; 50; 54) flytande urladdningsström, varigenom en eller flera porer eller små hål kan detekteras genom detektering av nämnda urladdningsström, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ (18; 50; 52; 56) för tillförsel av fluid är utformat för tillförsel av en kylande fluid till åtminstone ett parti av isolationsmaterialet (12) beläget mittemot elektroden (16; 50; 54), varvid nämnda kylande fluid tillförs i en riktning som är parallell med elektrodens (16; 54) utsträckningsriktning.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kylfluid utgöres av luft, en elektriskt isolerande oantändbar gas eller en elektriskt isolerande oantändbar vätska.

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ för tillförsel av kylfluid innefattar ett rör (18; 50; 52; 56) anordnat i närheten av elektroden (16; 50; 54) för att rikta en ström av kylfluiden emot det parti av isolationsmaterialet (12) som skall kylas.

6. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ för tillförsel av kylfluid utgörs av ett elektriskt ledande rör (50) som även bildar elektroden (50), till vilken den höga spänningen är ansluten.

7. Anordning enligt något av kraven 3 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kylfluid tillförs i en riktning väsentligen vinkelrät mot isolationsmaterialets (12) plan.

8. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att -Få ) . \_C JÄ 43*- <1 12 A elektroden är utformad som en borstelektrod (54), vilken är fäst vid ett rör (56), som har en med isolations- materialets (12) plan väsentligen parallell vägg, i vilken ett antal hål (58) är anordnade för utsläppning av strålar 5 av kylfluiden i riktning mot isolationsmaterialet (12).