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工业物理应用方案 | 工业产品和包装完整性检测

更新时间:2020-08-03       点击次数:878

​什么是检漏?

检漏,顾名思义就是检测漏不漏,传统意义上是这样的;但是我们这里的研究的还包括漏不漏,漏的怎么样。在很多领域都需要通过检漏来保证质量,如工业生产中的各种产品,如管道、空调等。不同的应用对象采用的方法也各有不同。

检漏方法?

方法有很多种,工业领域应用比较多的主要有如下几种:爆裂、堵塞、真空/压力衰减、裂纹、压差或真空等。在电子,制药 ,医疗器械,食品,汽车等行业应用广泛。

 

一、电子应用

电话、相机和个人使用设备快速无损IP67检测

问题/目标:

暴露在水或灰尘中会对手机和其他电子设备的功能造成灾难性损坏,大多数设备都是通过外壳和其他密封方式来保护的。

为了证明密封完好无损,IP67标准要求产品在水下1米检测30分钟。这种方式通常属于破坏性检测,需要30分钟才能完成。另外,还需要拆开产品查看是否有水进入密封部分。

解决方案:

利用空气模拟水检测有许多优点,而且满足IP67标准。空气密度和粘性非常低,穿透不良密封部位的速度比水快25倍。空气压力能控制在相当于1米水深(1.4 psig)的程度。使用高分辨率仪器可以将设备检测时间减少到几秒,检测系统可以分成多个检测部分。空气是无损的,所以可以重装或修理设备。

方法:

使用压力精度为0.0001 psig的TME WorkerIntegra™或TME Solution™测漏仪(“检测仪器”)和定制检测腔可将检测件检测时间减少到几秒钟。

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检测件是放在密封腔内完成检测的。密封腔是一个封闭系统,施压水平可以达到1.4 psig。检测仪器可监视检测件周围真空中的压力变化。空气泄漏到检测件真空中时,检测腔会显示压力下降。密封有效或者无效可以根据检测件尺寸确定。为了防止密封不良产品通过衰减检测,出现零压差状况时,可采用特殊检测顺序。

 

二、制药应用

1、药品泡罩包装的无损检测

问题/目标:

顾客正在寻求一种不损害包装也不污染内含物的方法来确定药物泡罩包装的泄露完整性。

解决方案:

推荐使用真空衰减室/腔测试系统,因为可以进一步定制以适应各种形状的泡罩包装测试结构。该测试夹具由带有插入物/填充装置的固定基座组成,此设计用来小化测试部件外部的“间隙空间”,从而使测试的灵敏度/大化

方法:

该泄漏测试系统具备两种测试药品泡罩包装的结构方式,单个测试结构和三个测试结构。TME腔室泄漏测试仪设计用于在密闭腔室内的测试零件上产生压差时检测漏气。

测试夹具由带有两个填充装置的固定底座组成,该填充装置用于测试腔室内的两种泡罩结构,该腔使用真空在小袋上产生压差,并检测从测试腔向测试部件的泄漏况。 空气从测试部件进入测试腔;真空下降表明测试部件内气体泄漏到测试腔中。这种检漏方案检测到这种空气泄漏(真空衰减),从而表明存在泄漏。

夹具:

测试夹具是定制设计的,可以满足客户的确切需求。它可以设计成具有任意数量的可互换填充装置,以适应不同尺寸的泡罩包装。

2、固体药品电磁感应密封药瓶无损检测

问题/目标:

制药公司都需要通过无损检测方法检测装有固体药品的各种密封药瓶。

解决方案:

TME空腔泄漏检测系统可用于在密闭腔中检测药瓶在压差下是否漏气。

方法:

检测夹具由固定底座和可替换嵌件组成。在腔体内通过向不同尺寸的药瓶施加压差检测腔体和瓶子之间是否漏气。如果腔中的空气进入瓶子,腔体压力会下降,表明存在漏气现象。Solution仪器检测到漏气(“压力衰减”)后会指示存在漏气现象。

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夹具:

检测夹具属于定制产品,为满足特殊要求,客户可选择腔盒自动闭合和双手防束缚安全开关按钮操作系统。嵌件可将药瓶的“空隙”压缩到小程度,从而大限度地提高检测灵敏度。为满足不同尺寸药瓶的检测,上下嵌件均可替换使用。固体药品电磁感应密封药瓶无损检测

3、热成型托盘无损检测

问题/目标:

制药厂都需要一种无损检测方法来检测带有焊封膜盖的灭菌热成型托盘。客户要求检测系统必须能够按照客户的判断在短的过渡时间内完成压力衰减或真空衰减空腔检测。

解决方案:

TME空腔泄漏检测夹具用于真空或压力检测。磁夹密封真空检测腔;配合手控夹可确保压力检测过程中*密封检测腔。TME Solution压力/真空腔泄漏检测仪也用于真空或压力衰减检测。虽然设计这种系统是用于进行热成型托盘真空衰减或压力衰减检测,但TME还是建议对特殊包装进行真空衰减检测。

方法:

检测夹具配有固定底座,模制空腔和O形密封圈可调节空腔致检测样品的尺寸和形状。检测在空腔中完成,空腔通过真空在检测件上造成压差探查检测件是否漏气。如果检测件中的空气进入空腔,空腔压力会增加,表明存在漏气现象。

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Solution检测仪探查到漏气(“真空衰减”)后会指示存在漏气现象。

 

三、医疗器械

1、内窥镜冲洗刀片组件泄漏检测

问题/目标:

制造内窥镜冲洗刀片组件的医疗器械公司都要进行准确重复的泄漏检测。

解决方案:

TME针对此类客户设计出了一种检测夹具滑轨。这种滑轨可以连接到TME Solution™泄漏检测系统上检测两种尺寸的冲洗刀片组件。TMESolution通过密封检测件开口(远端)并向检测件近端施加压力来完成压力衰减检测,确定是否存在泄漏。检测夹具由一个底座、一个固定夹和一个活动夹组成。夹具可根据检测件长度调节。活动夹有两种可供选择的密封尺寸。系统有夹紧计时功能,可在泄漏检测开始前*密封检测件。

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检测结果以下面方式之一显示:

1. “严重泄漏”:指存在超过压力容限的泄漏。仪器面板红色“拒绝”灯亮。

2. “接受”:指该检测件已通过泄漏试验。仪器面板绿色“接受”灯亮。

3. “不合格”:指试检测件存在少量泄漏,超过了预设可接受压力衰减水平。仪器面板红色“拒绝”灯亮。

 

 

2、医疗器械操作和终组装设备检测

问题/目标:

医疗器械制造商需要一个对小阀门组件进行操作泄漏和流量检测的检测系统,这样才能对由阀门和三腔管组件组成的完整设备进行终预包装泄漏和流量检测(每个腔管通过模制法兰端接)。阀门组件由从后到前连通三个单向阀的三个独立流道组成。

解决方案:

为实现这一目标,我们设计出一套TME Solution泄漏和流量检测系统,该系统由一个用于阀门泄漏和溢流检测的定制密封夹具、一个用于阀门/腔管组件泄漏和流量检测的两节段定制密封夹具和一台TME Solution单端口泄漏/流量检测仪组成。检测阀门时,将其放在密封夹具中,这样能够依次对每个流道进行泄漏和流量检测。检测顺序由检测仪自动设定。

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方法:

对于终组装设备来说,可以使用两个夹具节段完成泄漏和流量检测;一个固定法兰,用以提供加压空气,另一个在远端固定阀门组件,泄漏和流量检测可在每个腔管上进行。检测可以按泄漏/流量顺序完成,也可以按流量/泄漏顺序完成。

3、多腔导管泄漏和流量检测

问题/目标:

制造各类导管装置的医疗器械公司都需要进行高分辨率、准确重复和可靠的泄漏/流量检测。多腔导管每个腔管检测后都要列出报告结果。检测仪器必须能够灵活设定不同腔管的合格/不合格标准,而且还要适合鲁尔公母接头和直管接头。

解决方案:

TME针对此类客户设计出了一种满足所有标准的*仪器。这种*的七端口TME Solution™连续检测设备是一种定制仪器,可用于一个端口到七端口的连续检测,也就是说多腔导管上多七个腔管可以同时完成检测。每个腔管可单独进行泄漏、流量检测或流量/泄漏综合检测。选择流量检测时,进行泄漏检测前必须完成所有流量检测。

注意事项:

用户必须将所有端口泄漏/流量检测的压力和时间参数设为相同值。不过为了设定不同腔管的合格/不合格标准,用户可自行设置每个端口的压力衰减极限值和流量极限值。使用密封夹具固定导管远端时,多可容纳四个鲁尔公母近端接头和三个直管。检测数据可在显示衰减压力和流量结果列表中查到。

4、套管针组件流量检测

问题/目标:

生产各种套管针组件的公司需要一种准确的方法来完成流量检测,这种方法必须适用于不同的套管直径和长度。

解决方案:

TME为此类客户提供了一种流量检测系统,这种系统由TME Solution™流量检测仪和定制检测夹具组成。Solution仪器配有内部电子调节器和一个外接远程传感器,可为流量检测进行压力控制。夹具一可以对整套套管针组件和下部组件进行流量检测。夹具由三个可替换径向密封组件组成,用以检测不同直径的管子。径向密封组件可以调节,能够适应不同长度的组件。夹具还有一个固定位置的托架,托架有两种阀座尺寸,适合不同管径。

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检测方法一:

将管组件放在托架上,开始检测时,用密封件绕管密封,并对组件加压。流量测量过程中会指示空气从整套组件逸出的速率。

检测方法二:

将上部组件放在第二夹具的夹具座中。“开始”时,夹具会将组件密封,然后再进行流量检测。

 

四、食品包装

1、真空包装咖啡袋无损泄漏检测

问题/目标:

如果客户的产品是铝箔小袋密封包装磨碎咖啡(真空外包装),那么就不会有“头部空间”(包装内的空气或气体空间)方便进行真空衰减检测,因此我们设计出了压力衰减腔盒检测方案。

解决方案:

TME Solution腔盒泄漏检测系统由压力衰减腔盒夹具和TME Solution单端口压力衰减泄漏检测仪组成。TME Solution腔盒泄漏检测系统用于通过检测件上的压差在密闭腔盒中探测是否存在漏气现象。腔盒压缩空气被强制压入真空包装产品,检测腔盒压力下降则表示存在漏气现象。

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TME Solution泄漏检测仪检测到漏气(“压力衰减”)时会显示泄漏。检测夹具带有手动铰接夹,操作安全方便。

2、易腐食品包装泄漏透气率检测

问题/目标:

生产易腐食品纸筒包装的客户都了解为了保持食品在保质期内的质量,制造商已经制定了纸筒的透气率标准。客户已经设计出了夹住纸筒的检测夹具,TME需要做的是如何让生产的纸筒在装满和密封前符合这些透气率标准。

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解决方案:

TME Solution™四端口检测仪一次可对四个纸筒同时进行泄漏检测。进行泄漏检测的纸筒一端已进行了密封,检测时还需要使用夹具密封。如果通过纸筒的加压气体流速高于或低于客户标准接受范围,则视为不合格。

3、密封食品杯无损真空衰减检测

问题/目标:

软食制品厂家都希望有一种判定不同大小带盖食品杯密封完整性是否符合标准的方法。

解决方案:

TME Solution空腔泄漏检测系统设计出了定制嵌件,可将空腔中检测样品周围的空隙压缩到小程度,从而大限度地提高泄漏检测的灵敏度。设计该系统的目的是通过封闭空腔向检测件施加压差,检测空腔内的气体漏出量以检测是否漏气。

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检测夹具由固定底座和安装在固定架上的空腔模块组成。空腔模块上的O形圈可将检测件密封在空腔内的合适位置上。空腔被抽到所需真空度后,设备会对真空度进行监测。如果检测件的空气进入检测空腔,真空度会下降,表示检测件存在泄漏。Solution检漏仪检测到漏气(“真空衰减”)后会指示泄漏。

为了适应尺寸不同的产品,空腔模块可替换使用。这些空腔模块可装在夹具固定底座的固定框架中。不同尺寸食品杯的检测参数可存储在检测仪中方便检索调用,从而扩大了检测系统的使用范围。

 

五、汽车行业

1、汽车反光镜真空室泄漏测试

问题/目标:

成对工作(左右)的汽车反光镜的制造商,需要同时测试每个零件的泄漏情况。反光镜由两块间隔空间很小的焊接前面板和焊接后面板组成。作为生产过程中的测试,半自动、快速且易于操作是很重要的。

解决方案:

设计了TME Solution C型真空泄漏测试系统,由双端口真空室测试仪和半自动测试夹具组成的。测试夹具由固定底座和带两个自定义的加工型腔的固定底座和O形橡胶圈密封件组成,以符合测试项目的尺寸和形状。为了操作员的安全,该夹具通过双手防扎倒启动开关系统进行操作。

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测试在一个真空室内进行,利用真空在测试部件上产生压差并检测从测试部件到测试室的泄漏,如果来自该部件的空气进入测试室,测试室内压力增加,则表明存在泄漏。测试仪检测到这种空气泄漏(“真空衰减”),从而表明存在泄漏。该测试仪配备了内部真空发生器。

2、制动器壳体真空衰减泄漏检测

问题/目标:

检测制动器壳体是否漏气生产汽车制动器壳体的制造商都会用到对制动器壳体两个组合结构进行真空衰减泄漏检测的泄漏检测系统。检测参数中会涉及到低真空水平下特别长的检测时间。

解决方案:

TME设计出了一种定制检测系统,由TME Solution单端口泄漏检测仪、可容纳配件结构的夹具和外接真空泵组成。夹具配有移动检测平台,检测件可放在中心基座上。通过在检测件上手动施加夹紧压力,可封住外壳底部。外壳可通过外接真空泵将真空抽至所需真空度开始检测。

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TME Solution定制制动器壳体夹具检测时间结束时(此时外接真空泵关闭时),Solution检测仪会显示出检测期间的真空衰减状况。绿色“通过”灯表示检测件良好,红色“失败”灯表示检测件发生泄漏。

3、成对EGR阀壳同时压力衰减泄漏检测

问题/目标:

制造商通过泄漏检测系统完成压力衰减检测需要满足下面条件:

• EGR阀壳左右两侧检测;

• 同时进行。

解决方案:

TME Solution™测漏仪与定制检测夹具配合使用。压力衰减泄漏检测同时在半自动检测夹具两侧进行,夹具可用来密封外壳口,对外壳施压,并对阀门外壳内的压力衰减进行检测。

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为保证操作人员安全,夹具通过双手防束缚启动机构完成操作。泄漏检测完成后,夹具松开前会自动标记良好检测。检测系统除了可同时检测成对成套阀壳外,还可以单独检测一侧或另一侧。

检测结果说明:

• “严重泄漏”指超过预定设置的泄漏(大量泄漏);

• “接受” 指检测件通过了泄漏检测;

• “拒绝” 指检测件存在少量泄漏。

4、散热器管泄漏检测

问题/目标:

生产散热器管的客户都需要使用泄漏检测系统。为了跟上每小时370套的生产速度,检测过程需要80 psig的检测压力和非常快的循环时间。

解决方案:

TME Solution™采用了四端口同时进行泄漏检测和存储参考曲线技术,配有可固定四根管子的封闭夹具。存储参考曲线是一种允许操作人员将合格管组衰减曲线存储在仪器存储器中的技术。

TME Solution可同时检测四根管子,衰减曲线与存储器中的参考值可进行对比,通过声光故障指示器可识别出存在泄漏的管子。在80 psig压力下进行检测时通常需要延长稳定时间,不过使用存储参考曲线就可以将其大致抵消,使5秒钟的循环时间成为可能,让客户的总体检测时间减少了一半。

 

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TME, Systech Illinois隶属工业物理气体及包装密封检测事业部

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