СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ УТЕЧКИ ИЗ ЗАКРЫТЫХ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННЫХ ГАЗОМ КОНТЕЙНЕРОВ Российский патент 2014 года по МПК G01M3/38 

Настоящее изобретение направлено на способ тестирования утечек из закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров, кроме того, на способ изготовления закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров, в которых нет утечки, и также на устройство для тестирования утечек из таких контейнеров, выполненное, возможно, как одна станция вдоль установки для производства не имеющих утечки, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров.

Тестирование утечки из закрытых контейнеров, которые, по меньшей мере, частично заполнены жидким продуктом, известно, например, из US 5907093 того же заявителя, что и заявитель настоящей заявки, в соответствии с которым соответствующие контейнеры, предназначенные для тестирования утечки, подвергают воздействию внешнего давления, которое, по меньшей мере, является настолько же низким, как и давление паров компонента жидкости, содержащейся в контейнере. В такой технологии используют тот факт, что жидкость, которая отсасывается через место утечки в контейнере, испаряется, в результате чего происходит существенное повышение давления снаружи контейнера. Таким образом, при таком тестировании утечки сохраняется целостность тестируемого контейнера. Однако данный высокоточный способ тестирования ограничен тестированием контейнеров, которые заполнены жидким продуктом.

Способы тестирования утечки и, соответственно, способы изготовления закрытых и заполненных контейнеров, которые не имеют утечки, и операции с которыми выполняют без нарушения целостности контейнеров, представляют высокий интерес, например, для тестирования на производственной линии, определяя, таким образом, какие из контейнеров соответствуют условиям отсутствия утечки и какие нет.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ тестирования, способ изготовления и соответствующее устройство, как указано выше, которые применимы для закрытых и заполненных контейнеров, независимо от того, является ли заполняющий их продукт твердым, например порошкообразным, жидким или даже газообразным. Единственный ограничительный фактор состоит в том, что контейнеры, которые подвергают тестированию, должны быть, по меньшей мере, частично заполнены газом. Таким образом, следует учитывать, что в предварительно заполненных, закрытых контейнерах, на практике, фактически всегда некоторый процент их внутреннего объема содержит газ.

В соответствии с настоящим изобретением способ тестирования утечки, закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров содержит следующие этапы:

- подвергают закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер воздействию атмосферы испытательного газа под давлением, которое больше, чем давление, преобладающее внутри закрытого, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера, при этом испытательный газ содержит, по меньшей мере, один компонент газа;

- определяют через определенное время после того, как закрытые, частично заполненные газом контейнеры были подвергнуты воздействию атмосферы испытательного газа при соответствующем давлении, количество, по меньшей мере, соответствующего компонента испытательного газа внутри закрытого, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера, как индикатор утечки.

Таким образом, соответствующий контейнер, предназначенный для тестирования, подвергают воздействию внешнего давления, которое выше, чем давление, преобладающее внутри контейнера, предназначенного для тестирования. Это приводит к тому, что газ или, по меньшей мере, компонент газа испытательного газа проникает внутрь контейнера, предназначенного для тестирования, внутри которого имеется более низкое давление. Определение количества таких компонентов газа внутри контейнера, который поддерживают целым и закрытым, используется, как индикатор утечки. Количество газа, который проникает в контейнер, зависит от утечки, присутствующей или нет, и если утечка присутствует, от степени такой утечки. Путем соответствующего выбора периода времени, в течение которого такой контейнер, предназначенный для тестирования, подвергают внешнему избыточному давлению испытательного газа и/или соответствующего выбора величины такого избыточного давления и/или, возможно, также путем выбора компонента газа, который содержится в испытательном газе, становится возможным детектировать чрезвычайно малые утечки контейнера диаметром вплоть до 1 мкм и меньше.

В одном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, который может быть скомбинирован с любым из упомянутых в дальнейшем вариантов осуществления, стенку закрытого и, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера, предназначенного для тестирования, выбирают так, чтобы она была прозрачной для света лазера. Тестирование, таким образом, включает в себя воздействие на газ в закрытом и, по меньшей мере, частично заполненном газом контейнере светом луча лазера, причем этот луч направляют на упомянутую стенку. Количество компонента газа в контейнере определяют по свету, который проходит через и/или который отражается от закрытого и, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера.

Таким образом, избирательное поглощение света компонентом газа в контейнере используется, например, в соответствии с технологией, которая известна из US 7222537 того же заявителя, что и в настоящей заявке.

Хотя другие технологии можно применять для определения или отслеживания, какое количество газа проникло в контейнер во время, когда контейнер, предназначенный для тестирования, подвергался воздействию атмосферы испытательного газа при соответствующем высоком давлении, такие как, например, технология взвешивания и т.д., соответствующая лазерная технология оказалась чрезвычайно удобной, поскольку она оказалась быстрой, точной и относительно недорогой.

В одном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, который может быть скомбинирован с любым вариантом осуществления, ссылка на который была сделана выше и будет сделана ниже, компоненты испытательного газа обычно не содержатся в газе, находящемся внутри закрытого, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера. Таким образом, в качестве примера, часто содержание закрытых и заполненных контейнеров не должно входить в контакт с кислородом. Это, например, относится к случаю ампул или шприцов, которые содержат медицинские вещества.

В таком случае испытательный газ может содержать соответствующий компонент (кислород), и определение фактически содержит отслеживание, присутствует или нет в тестируемом контейнере такой компонент газа, как кислород, после воздействия атмосферы испытательного газа под давлением, содержащей такой компонент газов.

Если, с другой стороны, контейнер, предназначенный для тестирования, номинально содержит те компоненты газа, количество которых проверяют в контейнере, и после воздействия атмосферы испытательного газа, содержащей соответствующие компоненты газа, при соответствующем повышенном давлении, то определение показателей утечки может содержать отслеживание разности или увеличения количества таких компонентов газов в соответствующем контейнере, под воздействием атмосферы испытательного газа.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения, которое может быть скомбинировано с любым из ранее представленных вариантов осуществления, так же как и с любым последующим из представленных вариантов осуществления, определение содержит определение в первый момент времени и, по меньшей мере, во второй, другой момент времени и формирование разности количеств, определенных в соответствующие два или более момента времени.

Данный вариант осуществления, в частности, пригоден для соответствующего случая, когда компоненты газа, которые требуется определить, номинально присутствуют в контейнере, но также можно применять в случае, когда номинально такие компоненты газа, как, например, кислород, не присутствуют в тестируемом контейнере.

В одном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, который может быть скомбинирован с любым из уже представленных вариантов осуществления, а также с любым из вариантов осуществления, которые будут представлены ниже, соответствующее определение содержит определение количества компонента газа в контейнере, в то время как контейнер подвергают воздействию атмосферы испытательного газа под соответствующим давлением.

Это, например, позволяет прекратить цикл тестирования, как только соответствующее определение выявит возможную утечку контейнера.

В другом варианте осуществления, который может быть скомбинирован с любым из ранее рассмотренных вариантов осуществления, так же как и с вариантами осуществления, которые будут описаны ниже, испытательный газ содержит кислород и предпочтительно представляет собой воздух или воздух, обогащенный кислородом.

В дополнительном варианте осуществления, который может быть скомбинирован с любым из ранее рассмотренных вариантов осуществления, так же как с любым из вариантов осуществления, которые будут рассмотрены ниже, закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер, предназначенный для тестирования, подвергают воздействию атмосферы испытательного газа при соответствующем давлении в течение заданного периода времени.

С помощью такого варианта осуществления становится возможным воздействовать на контейнер или контейнеры повышенным давлением в соответствующей атмосфере тестирования на расстоянии от места выполнения соответствующего определения. Как будет представлено ниже, это имеет, например, преимущество, состоящее в том, что партия контейнеров, предназначенных для тестирования, может быть одновременно подвергнута воздействию атмосферы испытательного газа при соответствующем давлении. Таким образом, например, для тестирования в потоке контейнеров с использованием технологии в соответствии с изобретением пропускная способность может быть существенно увеличена, в частности, если используются дополнительные параллельные партии обработки.

Кроме того, следует отметить, что определение при воздействии на контейнеры атмосферы испытательного газа может быть предпочтительным образом скомбинировано с определением через заданное время, таким образом, что такое заданное время устанавливает предел времени, вплоть до которого должно быть выполнено определение, при воздействии на контейнер или контейнеры подвергают воздействию атмосферы испытательного газа. Если после такого заданного времени определения устанавливают, что отслеживаемое количество компонентов газов не достаточно для установления утечки в контейнере, тестирование заканчивают и соответствующий контейнер рассматривают как не имеющий утечки.

В дополнительном варианте осуществления, который может быть скомбинирован с любым из ранее представленных вариантов осуществления, так же как и с любым из последующих представленных вариантов осуществления, множество закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров (партию контейнеров) одновременно подвергают воздействию атмосферы испытательного газа при соответствующем избыточном давлении.

Таким образом, и в дополнительном варианте осуществления контейнеры в данной партии подвергают этапу соответствующего определения, в то время как дополнительные контейнеры в партии подвергают воздействию атмосферы испытательного газа.

Таким образом, в одном варианте осуществления соответствующее определение выполняют последовательно по отношению к одновременному воздействию на множество контейнеров (соответствующую партию) атмосферы испытательного газа при соответствующем давлении. Такое определение выполняют одновременно для нескольких контейнеров, количество которых меньше, чем количество контейнеров в обрабатываемом множестве или в соответствующей партии.

Такое определение, выполняемое после воздействия на партию атмосферы испытательного газа, выполняют, например, по отдельности для каждого соответствующего контейнера. При этом учитывают, что операция определения обычно выполняется намного быстрее, чем этап обработки, состоящий в воздействии на соответствующие контейнеры атмосферы испытательного газа, в частности, если требуется определить очень малые утечки.

Способ изготовления закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров, которые не имеют утечки, в соответствии с настоящим изобретением содержит следующие этапы:

- предоставляют закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер,

- подвергают этот контейнер способу тестирования, как было описано выше в одном из любых его вариантов осуществления, и устанавливают, что контейнер не имеет утечки, если определенное количество ниже, чем заданное значение.

Настоящее изобретение, кроме того, направлено на устройство для тестирования утечки закрытых контейнеров, которое содержит

- камеру смещения, по меньшей мере, для одного контейнера, предназначенного для тестирования;

- источник сжатого газа, который соединен с камерой смещения, и

- установку определения, предназначенную для определения количества компонента газа в закрытом контейнере, причем соответствующие компоненты газа представляют собой, по меньшей мере, часть газа под давлением.

В одном варианте осуществления устройства, которое может быть скомбинировано с любым из предварительно представленных вариантов осуществления устройства в соответствии с изобретением и с любым из последующих вариантов осуществления, газ содержит кислород, и в дополнительном варианте осуществления представляет собой воздух или обогащенный кислородом воздух.

В одном варианте осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением, который может быть скомбинирован с любым из предварительно рассмотренных вариантов осуществления устройства, а также с любым из последующих вариантов осуществления, установка определения содержит лазерную установку, которая генерирует лазерный луч, направленный, по меньшей мере, на один из соответствующих контейнеров в установке определения.

В дополнительном варианте осуществления устройства в соответствии с изобретением, который может быть скомбинирован с любым из описанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере, часть установки определения, работает в камере смещения.

Кроме того, или в качестве альтернативы и в соответствии с дополнительным вариантом осуществления, по меньшей мере, часть установки определения размещена на расстоянии от камеры смещения.

В одном варианте осуществления устройства, который может быть скомбинирован с любым из ранее описанных вариантов осуществления или с любым из последующих вариантов осуществления, камера смещения адаптирована для размещения партии контейнеров.

В одном варианте осуществления устройства, который может быть скомбинирован с любым из ранее рассмотренных вариантов осуществления или любым из последующих вариантов осуществления, устройство содержит более чем одну камеру смещения.

Таким образом, и в качестве дополнительного варианта осуществления, количество установок определения меньше, чем количество камер смещения.

Контейнеры, которые были подвергнуты проверке утечки или которые были изготовлены в соответствии с настоящим изобретением, или которые обработаны с помощью устройства в соответствии с настоящим изобретением, в одном варианте осуществления выполнены из стекла или пластикового материала. Они дополнительно содержат, например, ампулы или корпуса шприцов для медицинского применения.

Изобретение будет дополнительно представлено на примерах с использованием чертежей. На чертежах показано:

на фиг. 1 очень схематично представлен принцип способов в соответствии с настоящим изобретением и устройство, работающее в соответствии с этими способами;

на фиг. 2 по оси времени количественно представлен первый вариант осуществления обработки во время теста, выполняемой способами и устройством в соответствии с фиг. 1;

на фиг. 3 представлен по аналогии с фиг. 2 дополнительный вариант осуществления обработки во время теста, выполняемой соответствующими способами и устройствами в соответствии с изобретением, и

на фиг. 4 схематично показан вариант осуществления способов и устройства в соответствии с изобретением, в которых используется обработка в партии и параллельная обработка.

На фиг. 1 схематично показан принцип настоящего изобретения. Контейнер 1, который, по меньшей мере, частично, то есть, по меньшей мере, в некоторой степени, заполнен газом G, подвергают воздействию атмосферы испытательного газа g(s). Помимо части, заполненной газом G, контейнер 1 может содержать жидкость или твердое вещество, например порошкообразный продукт, который обозначен как P на фиг. 1. Контейнер 1, который представляет собой, например, пузырек из пластикового материала или из стекла, подвергают воздействию атмосферы испытательного газа g(s) внутри камеры 3 смещения, в которую закачан испытательный газ g(s) от источника 5 давления. Давление, установленное в камере 3 смещения, выше, чем давление, преобладающее внутри закрытого контейнера 1, и, таким образом, давления газа G в контейнере 1. Давление испытательного газа g(s) внутри камеры 3 смещения может быть установлено, как постоянное с течением времени или изменяющееся по времени, например повышающееся с течением времени. Испытательный газ g(s), содержит, по меньшей мере, один из компонентов s газа или состоит из такого компонента s.

Если контейнер 1 имеет утечку, компонент s газа проникает в контейнер 1. Количество такого компонента s, проникающего в контейнер 1, во время рассматриваемого периода времени, через место утечки, зависит, с одной стороны, от степени утечки, а также от периода времени, в течение которого контейнер 1 подвергали воздействию атмосферы испытательного газа, от избыточного давления, под которым испытательный газ g(s) подают от источника 5 в камеру 3 смещения, и может дополнительно зависеть от компонентов s газа.

В результате воздействия на контейнер 1, подвергаемый тестированию, внешнего давления испытательного газа g(s) c компонентом s, контейнер 1 будет содержать газ G' с определенным количеством соответствующего компонента s газа или с увеличенным количеством такого компонента s газа, если контейнер, предназначенный для тестирования, уже содержит до начала тестирования определенное количество такого компонента s газа. Таким образом, если номинально контейнер 1, подвергаемый тестированию, содержит определенное количество компонента s газа, то это количество будет повышаться во время соответствующего воздействия под давлением, если контейнер имеет утечку. Если номинально контейнер, подвергаемый тестированию, не содержит соответствующего компонента s газа, то определенное количество компонента s будет присутствовать в G' после воздействия давления на контейнер 1 в камере 3 смещения, если контейнер имеет утечку.

Таким образом, в результате, как схематично показано на фиг. 1, контейнер 1, который имеет утечку, будет содержать газ G' в любом случае с увеличенным количеством компонента s газа по сравнению с его состоянием перед воздействием повышенным давлением в камере 3 смещения. Количество компонента s газа в газе G', содержащемся в контейнере 1, после воздействия повышенным давлением в камере 3 смещения или, по меньшей мере, после воздействия таким повышенным давлением в течение определенного времени в камере 3 смещения, определяют с помощью установки 7 определения. Определяемое количество компонента s газа обозначено выходным сигналом 7_о блока 7 определения, который оценивают в блоке 9 оценки. В блоке 9 оценки оценивают преобладающее количество компонента s газа в газе G', находится ли оно ниже заданного уровня, которое является приемлемым для контейнеров, не имеющих утечки, или нет. Если преобладающее количество разновидностей s газа в соответствии с сигналом 7_о превышает такой уровень, контейнер 1 рассматривают как имеющий утечку.

Поскольку давление, при котором контейнер 1 требуется тестировать в камере 3 смещения, может быть свободно выбрано в пределах большого диапазона и, кроме того, период времени, в течение которого контейнер 1, предназначенный для тестирования, подвергают воздействию избыточного давления испытательного газа g(s) в камере 3 смещения и, кроме того, состав испытательного газа g(s) и, таким образом, компоненты s, могут быть выбраны, становится возможным определять чрезвычайно малые утечки в контейнере 1. Как показано на фиг. 1, пунктирной линией, обозначенной как 7', определение количеств компонентов s газа в контейнере 1 может быть выполнено уже во время воздействия на контейнер 1 испытательного газа g(s) под давлением в камере 3 смещения и/или может быть выполнено на расстоянии от камеры 3 смещения, то есть после того, как предназначенный для тестирования контейнер 1 будет извлечен из камеры 3 смещения.

На фиг. 2 схематично представлен по оси времени t первый вариант осуществления цикла тестирования. Таким образом, определение с помощью блока 7 определения, как на фиг. 1, выполняют дистанционно от камеры 3 смещения или, по меньшей мере, после выпуска из камеры 3 смещения испытательного газа под давлением.

В соответствии с данным вариантом осуществления, перед тем как контейнер 1, предназначенный для тестирования, будет подвергнут воздействию испытательного газа g(s) под давлением в камере 3 смещения, в момент времени t₁ количество компонента s газа, присутствующее в контейнере 1, определяется с помощью блока 7. На фиг. 2 это количество обозначено как a₁. Затем контейнер 1 подвергают в камере 3 смещения воздействию испытательного газа g(s) под давлением, например при давлении несколько бар. Это показано на фиг. 2 как линия p₃, представляющая давление. Если контейнер 1, подвергаемый тестированию, является идеальным и не имеет утечки, количество a₁ компонента газа, содержащегося в газе G' в контейнере 1, остается постоянным, как показано пунктирной линией количества a_ul на фиг 2.

С другой стороны, если контейнер имеет утечку, количество компонента s газа в газе G', содержащегося в контейнере 1, повышается, как качественно показано пунктирной линией а₁. Через определенный период времени T_P3, во время которого контейнер подвергают воздействию избыточного давления испытательного газа в камере 3 смещения, давление в камере 3 смещения понижают, как показано линией p₃, и тестируемый контейнер 1 извлекают из камеры 3 смещения или содержат внутри нее без воздействия давления. Количество компонента s газа, теперь присутствующее в тестируемом контейнере 1, определяют в момент времени t₂ в соответствии с фиг. 2. Если контейнер имеет утечку, это приводит к возникновению показанной на фиг. 2 Δa₁₂ разности измеренных количеств между измерением в момент времени t₂ относительно измерения в момент времени t₁. Эту разность Δa₁₂, которая представлена соответствующими электрическими сигналами блока 7 определения, оценивают. Как отлично известно для специалиста в данной области техники, ее сравнивают с одним или больше, чем одним пороговым значением, для установления, имеет ли контейнер только утечку возможно приемлемой величины, и, таким образом, контейнер можно рассматривать как не имеющий утечку или имеющий утечку с неприемлемым значением, и который, таким образом, следует рассматривать как имеющий утечку.

Как показано на фиг. 1 и если номинально контейнер не содержит компонента s газа, определение количества компонента s газа в контейнере только в момент времени t₂, достаточно для установления наличия или отсутствия утечки в контейнере.

Как можно видеть, когда рассматривают тестирование, как представлено для примера на фиг. 2, не исключено, что количество компонента s газа в проверяемом контейнере 1 повысится выше приемлемого значения уже во время воздействия на такой контейнер испытательного газа под давлением. Таким образом, решение о наличии утечки в контейнере, однако, будет установлено только в момент времени t₂. Это несмотря на тот факт, что содержание компонента s газа в контейнере уже превысило приемлемое значение задолго до того, как соответствующая утечка будет распознана в момент времени t₂.

Поэтому может быть целесообразным отслеживать количество компонентов s газа в проверяемом контейнере 1 уже во время воздействия на такой контейнер испытательного газа g(s) под давлением в камере 3 смещения. Это требует установки блока 7 определения внутри камеры 3 смещения, как схематично показано позицией 7' на фиг. 1.

На фиг. 3 показано представление, аналогичное показанному на фиг. 2, соответствующего варианта осуществления обработки во время тестирования. В соответствии с фиг. 3 и исходя из предположения, что контейнер 1, предназначенный для тестирования, номинально не содержит компонента s газа, контейнер, подвергаемый тестированию, подвергают в камере 3 смещения воздействию под давлением испытательного газа g(s), содержащим компонент s газа. Это, в свою очередь, показано на фиг. 3 графиком p₃ давления. Здесь установлено пороговое значение a_TH для количества компонента s газа внутри проверяемого контейнера, и это значение представляет собой предельное приемлемое значение для того, чтобы рассматривать контейнер как не содержащий утечку. Во время воздействия давлением на проверяемый контейнер, количество компонента s газа в контейнере 1 отслеживают с помощью соответствующего блока 7' определения внутри камеры 3 смещения. График а₁ представляет на фиг. 3 количество компонента s газа в контейнере 1 внутри камеры 3 смещения, измеряемое и отслеживаемое таким блоком 7' определения. Преобладающее количество сравнивают с пороговым значением a_TH. Как только преобладающее количество а1 достигнет порогового значения a_TH, что происходит, как показано на фиг. 3, в момент времени t_TH, проверяемый контейнер, несомненно, считается имеющим утечку, и давление в камере 3 смещения сбрасывают, как показано на фиг. 3 пунктирной линией P_3rl. Тестирование соответствующего контейнера прекращают. Если тестируемый контейнер не имеет утечки или имеет утечку только приемлемой величины, количество компонента s газа в контейнере 1 может повыситься, как схематично показано на фиг. 3 графиком a_u1, показанным пунктирной линией. Максимальный период времени для воздействия давления на контейнер 1 заранее определено, как показано T_p3. Таким образом, если после истечения T_P3, график количества компонента s газа внутри контейнера 1 не достигнет порогового значения a_TH, цикл тестирования для контейнера прекращают и контейнер рассматривают как не имеющий утечки.

Для специалиста в данной области техники будет понятно, что различные дополнительные возможности обработки тестирования в соответствии с настоящим изобретением такие, как комбинированная обработка в соответствии с фиг. 2, с обработкой в соответствии с фиг. 3, и он может, соответственно, отрегулировать соответствующее устройство тестирования и его временные характеристики управления.

Рассматривая фиг. 1 и учитывая тот факт, что при заданном давлении, приложенном в камере 3 смещения, точность детектирования утечки в существенной степени зависит от протяженности времени, в течение которого контейнер подвергают воздействию испытательного газа g(s) под давлением, становится понятным, что длительность всей обработки тестирования, в основном, определяется временным периодом воздействия на контейнер 1 испытательного газа g(s) под давлением.

С другой стороны, во множестве вариантов применения для такого тестирования в соответствии с настоящим изобретением чрезвычайно желательно тестировать контейнеры в производственной линии, без уменьшения пропускной способности контейнеров.

Это может быть реализовано, все еще используя настоящее изобретение, с одной стороны, подвергая одновременно множество контейнеров, то есть партию контейнеров, воздействию испытательного газа под давлением с последующей обработкой контейнеров, на партию которых воздействовали давлением, последовательно одного за другим на этапе определения. Таким образом, в период времени, когда контейнеры одной партии подвергают этапу определения с высокоскоростной последовательностью, вторую партию контейнеров подвергают воздействию давления. Таким образом, более медленный этап обработки, а именно, воздействие давления, выполняют с использованием технологии обработки в партиях и с использованием технологии параллельной обработки. Это схематично показано на примере, представленном на фиг. 4.

В соответствии с фиг. 4 в первую камеру 3a смещения загружают партию, содержащую множество контейнеров, предназначенных для тестирования, например 3600 контейнеров. Партию из контейнеров в камере 3a смещения подвергают, в течение одного часа, испытаниям под повышенным давлением газа, в соответствии с контекстом, представленным на фиг. 1. После воздействия в течение одного часа, давление в камере 3a смещения сбрасывают, и контейнеры из этой партии подают, например, один за другим в установку 7 определения. Если для установки 7 определения, например, требуется одна секунда для точного определения количества компонента s газа, содержащегося в контейнере, выполнение детектирования всех контейнеров партии продлится в течение одного часа с пропускной способностью 1 контейнер в секунду. В течение одного часа, на который требуется прекратить обработку контейнеров в партии из камеры 3a смещения блоком 7 определения, вторую партию с таким же количеством контейнеров подвергают воздействию давления испытательного газа во второй камере 3b смещения. Таким образом, после окончания обработки контейнеров из камеры 3a смещения, вторая партия из второй камеры 3b смещения, которая была подвергнута воздействию испытательного газа под давлением в течение одного часа, теперь готова для определения. Вход блока 7 определения переключают на выход второй камеры 3b смещения, в которой было сброшено давление, из которой контейнеры теперь подают в блок 7 определения. Это схематично показано в виде перекидного переключателя Q на фиг. 4.

Как было указано, блок 7 определения выполняет определение количества компонента s газа в закрытом контейнере. В наибольшей степени пригодным для такой задачи является использование спектрально избирательного поглощения света соответствующими компонентами газа. Этот принцип используется при выборе в качестве блока 7 определения блока, в котором свет лазерного луча направляют на часть, заполненную газом, контейнера 1, предназначенного для определения, и количество компонента газа оценивают по свету лазерного луча, прошедшего через контейнер или отраженного от контейнера, после воздействия на него газа G', содержащегося в контейнере. Таким образом, стенку контейнера 1 выбирают так, чтобы она была прозрачной для соответствующего света. Технология отслеживания количества компонента газа в таком контейнере широко описана, например, в US 7467554 заявителя настоящей заявки. В данном предпочтительном варианте осуществления способов в соответствии с настоящим изобретением и в соответствующем устройстве, в котором выполняют такие способы, компонент s газа выбирают так, чтобы он представлял собой кислород. В результате этого в качестве испытательного газа g(s) выбирают воздух или воздух, обогащенный кислородом. Соответствующее тестирование утечки, технология производства и соответствующее устройство в высокой степени пригодны для тестирования или для производства, в связи с этим, также для тестирования в производственной линии и для производства в линии контейнеров, по меньшей мере, частично заполненных газом, в связи с этим, в частности, контейнеров со стеклянными стенками или контейнеров из прозрачного пластикового материала, например пузырьков, контейнеров для медицинских средств. Путем применения соответствующего способа, в котором используется кислород, как компонент газа, подвергая, таким образом, контейнер, предназначенный для тестирования, воздействию атмосферы с избыточным давлением в течение приблизительно 20 минут, становится возможным вначале детектировать настолько малые утечки, как 1 мкм. При этом считается, что с помощью соответствующей оптимизации общей обработки становится возможным детектировать утечки, которые существенно меньше чем 1 мкм, без ненужного ограничения пропускной способности контейнеров при тестировании в производственной линии путем применения соответствующих технологий обработки партий и технологий параллельной обработки.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для тестирования утечки из закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров. Сущность: контейнер (1) подвергают воздействию давлением испытательного газа (g(s)) в течение определенного периода времени. Испытательный газ (g(s)) содержит компонент (s) газа. Количество соответствующего компонента (s) газа, которое проникло внутрь контейнера (1), определяется установкой (7) определения как показатель утечки. При этом установка (7) определения содержит лазерную установку, генерирующую лазерный луч, направленный на контейнер (1), а испытательный газ содержит кислород. Технический результат: повышение надежности определения утечки. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ тестирования утечки закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров (1), содержащий следующие этапы:
- подвергают закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер (1) в камере (3) смещения воздействию атмосферы испытательного газа под давлением, которое больше, чем давление, преобладающее внутри закрытого упомянутого, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера (1), при этом упомянутый испытательный газ содержит, по меньшей мере, один компонент газа;
- определяют через определенное время после того, как упомянутые закрытые, частично заполненные газом контейнеры (1) были подвергнуты воздействию упомянутой атмосферы испытательного газа при упомянутом давлении, количество, по меньшей мере, соответствующего упомянутого компонента упомянутого испытательного газа внутри закрытого упомянутого, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера (1) как индикатор утечки,
- причем стенка закрытого и, по меньшей мере, частично заполненного газом контейнера (1) прозрачна для света лазера, отличающийся тем, что при определении подвергают газ в упомянутом закрытом и, по меньшей мере, частично заполненном газом контейнере (1) воздействию света лазера и определяют упомянутое количество по пропусканию такого света через упомянутый закрытый и, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер (1) и/или по его отражению от контейнера (1), и тем, что упомянутый компонент представляет собой кислород.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый испытательный газ содержит упомянутый компонент газа, который номинально не содержится в закрытом упомянутом, по меньшей мере, частично заполненном газом контейнере (1).

3. Способ по п.1, в котором упомянутое определение содержит определение в первый момент времени и во второй, более поздний момент времени и формирование разности количеств, определенных в соответствующих двух моментах времени.

4. Способ по п.1, в котором упомянутое определение содержит определение упомянутого количества при воздействии на упомянутый контейнер (1) упомянутой атмосферы испытательного газа.

5. Способ по п.1, в котором упомянутый испытательный газ представляет собой предпочтительно воздух или воздух, обогащенный кислородом.

6. Способ по п.1, в котором дополнительно подвергают упомянутый закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер (1) воздействию атмосферы испытательного газа при упомянутом давлении в течение заданного периода времени.

7. Способ по п.1, в котором дополнительно предоставляют множество закрытых упомянутых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров (1) и одновременно подвергают упомянутое множество закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров (1), как партию, воздействию упомянутой атмосферы испытательного газа при упомянутом давлении.

8. Способ по п.7, в котором подвергают упомянутые контейнеры (1) упомянутой партии определению во время выполнения упомянутого воздействия для следующей партии контейнеров (1).

9. Способ по п.7, в котором упомянутое определение дополнительно содержит выполнение определения последовательно по отношению к упомянутому одновременному воздействию на множество упомянутых контейнеров (1) упомянутой атмосферы испытательного газа и выполняют определение для нескольких контейнеров (1), количество которых меньше, чем количество в упомянутом множестве.

10. Способ изготовления закрытых, по меньшей мере, частично заполненных газом контейнеров (1), которые не имеют утечки, содержащий следующие этапы:
- предоставляют закрытый, по меньшей мере, частично заполненный газом контейнер (1),
- подвергают этот контейнер (1) способу тестирования по одному из пп. 1-8; и
- устанавливают, что упомянутый контейнер (1) не имеет утечки, если определенное количество ниже, чем заданное значение.

11. Устройство для тестирования утечки закрытых контейнеров (1), содержащее:
- камеру (3) смещения, по меньшей мере, для одного контейнера (1), предназначенного для тестирования;
- источник (5) сжатого газа, который соединен с камерой (3) смещения,
- установку (7) определения, предназначенную для определения количества компонента газа в закрытом контейнере (1), при этом упомянутый компонент газа представляет собой, по меньшей мере, часть упомянутого газа под давлением, отличающееся тем, что упомянутая установка (7) определения содержит лазерную установку, генерирующую лазерный луч, направленный на контейнер (1), находящийся в упомянутой установке (7) определения, и тем, что упомянутый газ содержит кислород.

12. Устройство по п.11, в котором упомянутый газ представляет собой воздух или воздух, обогащенный кислородом.

13. Устройство по п.11, в котором, по меньшей мере, часть упомянутой установки (7) определения работает, выполняя определение в пределах упомянутой камеры (3) смещения.

14. Устройство по п.11, в котором, по меньшей мере, часть упомянутой установки (7) определения работает, выполняя определение на расстоянии от упомянутой камеры (3) смещения.

15. Устройство по п.11, в котором упомянутая камера (3) смещения выполнена с возможностью размещения партии упомянутых контейнеров (1).

16. Устройство по п.11, содержащее больше чем одну упомянутую камеру (3) смещения.

17. Устройство по п.16, содержащее множество упомянутых установок (7) определения, количество которых меньше, чем упомянутое количество камер (3) смещения.