Способ контроля герметичности изделий,заполненных газом,содержащим галоген Советский патент 1988 года по МПК G01M3/02 

бозВм продува

L

в

N

00 СО 4:: ND 4

1Н/тан1/л

/J

/7

НпорЛ/х

fepftsmt/vffo Ms eflfffffnt/v/fff

Изобретение относится к контралю герметичности и может быть использовано при автоматизированном контроле герметичности аэрозольных упаковок.

Цель изобретения - повьш1ение дос- тозерности контроля путем учета инерционности д€ тектора и предотвращения его перегрузки высокой концентрацией галогена

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа Устройство содержит замкнутую ем кость, например колпак 1, в котором помещено изделие, например упаковка 2, пневмоклапан 3, дроссель 4, гало- генньй детектор 5, пороговое устройство 6, устройство 7 продува детектора 5, состоящее из клапана 8 и электронного ключа 9, дроссель 10, разбавитель 11, состоящий из задатчи ков 12 и 13 давления, кпапана 14, соединительной линии 15, дросселя 16 и зжектора 17

Способ -контроля герметичности изделий, заполненных газом, с од ер- жащим галоген, осуществляется следующим образом.

Упаковку 2 помещают под колпак 1, где накапливают кoнтpoл фyeмьм газ в течение, например, 15 с, достаточных для того, чтобы в контролируемом газе накопилась концентрация фреона, вытекающего из контролируемой упаковки 1 (в случае ее негерметичнос- ти) „

Подают упаковку 1 на конвейере (не показан) к детектору 5о Начинают цикл контроля упаковки 1 с анализа контрол:яруемого газа детектором 5 о Для этого в момент времени to клапаном 3 прекращают подачу воздуха продува по команде блока управления (не показан), например, в виде логической единицы. Блок шравления может состоять ия индукционного датчика, формирующего электрическую команду управления в виде логической единицы, когда упаковка 1 находится перед детектором 5, в виде, например, логического нуля, когда перед детектором 5 отсутствует упаковка 1, и из преобразователя электрической команды управления в пневматическую команду.

В момент времени t начинают контроль упаковки 1 с анализа, забираемого из-под колпака 2 контролируемо

5

0

5

го газа, содержащего галоген, например фреон, вытекающий из упаковки 1 в слугше ее негерметичности, побудителем расхода газа (не показан).

Этот газ после дросселирования подают на вход разбавителя 11 тем же побудителем расходао В момент времени t клапаном 14 прекращают подачу газоразбавителя (воздуха, не содержащего галогенов) по команде блока управления в виде, например, логической единицы и обеспечивают опорожнение линии 15 эжектором 17 через дроссель 16 в течение времени разбавления tp-to т об. производят уменьшение .расхода воздуха разбавления.,

Таким образом, в цикле анализа на вьйсоде дросселя 4, начиная с момента времени tg, разбавляют тсонт- ролируемьй газ воздухом разбавления, расход которого меняют от максимального значения момент времени t до нуля в момент времени t., чем обеспечивают изменение в. течение того же времени соотношения расходов воздуха разбавления Qg и контролируемого газа Qi от макси

мального значения ()

Чк

vcaikc

до нулЯ}

5

0

5

0

5

а следовательно, и определяемого этим сротнощением изменения, коэффициента разбавления Кр от максимальМ01 КС

ного значения К- до нуля Этим обеспечивают изменения концентрации фреона в смеси на выходе дросселя 4 и, следовательно, на выходе в детектор 5о При этом предварительно зада-) ют величину максимального коэффициента разбавления К- и время разбавления tpo

Смесь газов подают на вход детектора 5, дросселируя ее, при этом получают выходной сигнал .| детектора 5, который сравнивают в компараторе 6 с заранее заданным значением порогового выходного сигнала Uo.v соответствующего предельно

DUI л

допустимой концентрации, и получают сигнал Герметично при Ugbix и Негерметично при Ugtix Upyy. Сигнал Герметично и Негерметично используют для отбраковки негодных упаковок 1 и для управления подачей питания на клапан 8 электронным ключом 9. Подают на вход клапана 8 воздух, не содержащий галогенов, под

избыточным давлением и открывают клапан 8, подавая на него питание с помощью электронного ключа 9, на вход которого подают сигнал Негерметич- Тем самым производят дополнительный продув детектора 5 воздухом под избыточным давлением до тех пор, пока на выходе детектора 5 не появится сигнал Герметично. При этом закрывают клапан 8, снимая с него питание электронным ключом 9, и прекращают подачу воздуха дополнительного продува.

Таким образом, концентрацию на входе в детектор 5 увеличивают в цикле анализа упаковки 1 от минимальной С

мин

при которой выходной

сигнал детектора 5 равен нулю, обесг печиваемьй в момент времени t мак- си алъньм разбавлением контролируемого газа, до пороговой, при которой выходной сигнал 5 детектора достигает порогового значения Ug°f , после чего прекращают подачу смеси на вход детектора 5, подавая на него воздух дополнительного продукта клапаном 8, причем избыточное давление воздуха продува выбирают таким, чтобы расход воздуха дополнительного продува поступал как на вход детектора 5, так и на вход эжектора .17, препятствуя попаданию в детектор 5 концентрации фреона, превышающей пороговую. I

При контроле упаковки 1 с тонкой

утечкой (величина концентрации фреона С в контролируемом газе равна С

ао

и равна 50 мг/-.см ), концентрация френа в смеси в момент времени tg на входе детектора 5 будет минимальной

WMH

(фиг.4) и определяется максимальным коэффициентом разбавления

MoikC

К

г - ,

Тое -мин «а кГ . К рКр

Концентрацию увеличивают до

концентрации С

пор

в течение времени

разбавления t р за счет уменьшения в течение этого времени коэффициента разбавления от Кр до нуля. При этом в.ыходной сигнал детектора 5 равен нулю в момент времени t и начинает увеличиваться с момента времени tp до порогового значения Ug° в течение времени Т (постоянная времени детектора 5). После того как концентрация на входе детектора 5 достигнет порогового значения , по выходному сигналу Ugi,, детектора.

и пор вых

равному подают электрическое питание ключом 9 на клапан 8, кото- рьй подает воздух дополнительного продува на вход детектора 5 и вход . дросселя 10. После этого концентрация фреона на входе в детектор 5 уменьшается до минимальной велшшны С ..„„ в момент времени t, , после черп ИМ

го разбавителем 11 подают по команде управляющего устройства (не показано) с помощью клапана 14 воздух разбавления с максимальным расходом рмакс с помощью клапана 3 воздух

продува на вход дросселя 4 и в колпак 2, чем обеспечивает устранение остатков сорбированного фреона в линии дросселя 4 и в колпаке 2 и подготовку к контролю следующей упаковки 1 о Этим обеспечивается подготовка к контролю следздощей упаковки 1 с колпаком 2 и дросселя 4.

5

0

5

При контроле упаковки 1 с грубой 5 утечкой (с концентрацией фреона Сц в контролируемом газе больше 50 мг/см ) концентрация фреона в смеси на входе детектора 5 меняется в течение времени t - tg от вели- 0 чины концентрации Сддц„, получаемой

при максимальном коэффициенте раз,, - макс

бавления К р контролируемого газа

воздухом разбавления и равной 0, - ТГоТкс ДО пороговой , получаемой при коэффициенте разбавления Кр в момент времени tj(, Тое„ при

появлении концентрации С С

пор

равной

. -При этом на выходе детектора

Р 5 появляется в момент времени t

выходной сигнал ищ,,х .Ug,,, который подают на ключ 9, подающий электрическое пита-ние на клапан 8„ Последним подают воздух дополнительного продува на вход детектора 5 и через дроссель Ю на вход эжектора 17, чем обеспечивается уменьшение концен

трации с

rtop

на выходе в детектор 5

с момента времени t до минимальной в момент времени t,, после чего разбавителем 11 подают по команде управляющего устройства (не показано) с помощью клапана 14 воздух разбавлением с максимальным расходом Q ц и воздух продува с помощью клапана 3 на вход дросселя 4 и в колпак 2, чем обеспечивают устранение остатков сорбированного в дросселе 4 и в

5

колпаке 2 фреона и подготовку к конролю следующей упаковки.

Таким образом, автоматизированны способ контроля герметичности позволяет индицировать негерметичность упаковки 1 с величиной утечки большей или равной заведомо известной, представляющей минимальную величину HerepMeTJfMHocTH, начиная с которой упаковку 1 считают негодной. Перед проведением массового контроля производят предварительную настройку устройства следующим образом.

Проводят контроль упаковки 1 с заведомо известной величиной негерметичности, соответствующей тонкой утечке, 1:онцентрацию фреона которой, вытекшую из упаковки 1, считают порогово.й концентрацией, нап- I ример 50мг/м „ В цикле анализа без I разбавления, в момент времени устанавливают ручкой настройки чувс Iтвительности (не показано) детекто- Iра 5 величину выходного сигнала де- 1 текгора 5 больше нуля. При -этом оое j печивают расход смеси газов через дроссель 10, например 7 л/ч, и раэ

Iрежение на входе в детектор 5 не ме : нее О,.4 кгс/см подбором длины и диметров капилляров 4 и 10 и давление питания ;1жектора 17 задатчиком 13„ Фиксируют при этом Ugbix задают его в виде порогового значения, для компаратора 6.

Кроме TorOj, при настройке схемы, реализующей способ, задают макси- I мальный коэффициент разбавления

; - - МО КС

|Кр при контроле упаковки 1 с известной величиной максимальной негерметичности., соответствующей грубой утечке из упаковки 1 (с концентрацией фреона в контролируемом газе больше 50 мг/м ) в цикле продува,- отключив клапан 3 от колпака 2 и от входа дросселя 4 установкой

МО С

максимал1 ного расхода Q воздуха разбавления о Этот расход обеспечи- . вают подС)ором величины да.вления, устанавливаемого с помощью задатчика 12 на входе дросселя 15, и диаметро диафрагм последнего,, таким, чтобы при подаче смеси газов с максимальн разбавленной концентрацией фреона после дросселирования дросселем 10 на вход детектора 5 на его выходе бьш сигнал .

Соединяют клапан 3 с колпаком 2 и с входом дросселя 4 и устанавливают время разбавления t i например

с,

0,5 t,

-о

меньшим, чем время анализа

например 1 с. Время разбав- ления tpустанавливают в цикле анализа подбором длины и диаметра линии 15 (величиной объема линии 15), обеспечивая уменьшение максимального

расхода от Q g до нуля в течение времени разбавления Затем задают величину избыточного давления на входе клапана 8, обеспечивающую в момент .времени t разрежение на выходе дросселя 4 большее, чем разрежение на входе детектора 5, для обеспечения подачи воздуха дополнительного продува как на вход детектора 5, так и на вход эжектора 17.

Из описанного следует, что на вход детектора 5 поступает всегда

ограниченное пороговой концентра

цией количество фреона, независимо от него контролируют ли герметичность упаковки 1 с тонкой утечкой (концентрация фреона в контролируемом газе до 50 мг/м ) или с грубой утечкой (концентрация фреона в контролируемом газе более 50 мп/м ). При этом, начиная с момента времени tj + Т до момента времени t, обес- печивлют сброс остатков смеси эжектором 17 из-под колпака 2 из дросселя 4, что позволяет гарантированно обеспечить отсутствие фреона в колпаке 2 и капилляре 4 к моменту начала анализа следующей упаковки -1.

В способе контроля герметичности устранена возможность отравления детектора 5 и его ложных срабатьгоа- ний при контроле герметичности аэрозольных упаковок как и с грубой утечкой.

с тонкой, так

Формула изобретения.

7 1439424Я

контроля, отбираемый из емкости газток времени выбирают больше времени перед подачей в детектор разбавляютразбавления. газом, не содержаищм галогена, непрерывно уменьшают степень разбавле-с 2 Способ поп.1, отличаю- ния от максимального значения до ну-щ и и с я тем, что, продувают детек- ля в течение времени разбавлениятор газом, не содержащим галогена, большего или равного постоянной вре-сразу после достижения предельно мени детектора, а заданный промежу-допустимой концентрации.