專利名稱：軟包裝測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對食品包裝的半成品和成品進行封裝檢測的裝置，特別是涉及一種軟包裝封口的成品和半成品進行檢測的裝置。
自70年代開始，美國已開發出用多層復合材料(塑料及金屬薄膜)以包裝食品。由于生產技術開發及用料的改進，直至近數十年才開始在市場上較為普遍。但在質量管理方面，尤其是對包裝封口的安全性能的檢測認定，卻仍采用分段測試的方式，來檢測其封口是否有破裂等。
軟包裝封口測驗儀是針對上述情況而開發的。能全面測試出半成品及成品封口的完整性及薄弱處，為食品制造業、醫療用品工業的質量管理上提供進料、生產及成品更完善的檢驗方法，以提高產品安全性及可靠性。
世界專利WO98/25120號只是針對不能用加熱殺菌的醫療用具而設置的，采用不同的原理及設計。美國專利US5226316號為一利用應力傳感器的線上測試組合，必須要與生產線上設備整體設計配合才能用上。制做成本高昂。美國專利US4951496號是用真空空箱及抽真空以測漏。況且上述各專利均只測漏，對成品及半成品(三邊封口，一邊開口)封口的可靠性未能起作用。
因此，一種對軟包裝封口的成品和半成品進行檢測及對該包裝的最大強度進行檢測的裝置是十分需要的。
本實用新型的目的在于提供一種對軟包裝封口的成品和半成品利用氣壓進行檢測及對該包裝的最大強度進行測量的裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的，即提供一種軟包裝測試裝置，用于對半成品和成品軟包裝進行封口拉力檢測、穿漏檢測和最大強度測量，該裝置包括有控制箱，半配器和全配器，其中，半配器是一盒體結構，用于將半成品軟包裝物樣品M置于其中進行檢測，全配器也是一盒體結構，用于將成品軟包裝物樣品N置于其中進行檢測，控制箱利用從壓力氣源Y引入的壓力氣體，通過控制箱輸至被檢測樣品M和N，自動測量記錄和分析返回的氣體氣壓，取得檢測結果，該控制箱分別與壓力氣源Y和被檢測樣品M及N相連通。
本實用新型的解決方案是，對半成品軟包裝物和成品軟包裝物分別采用不同的裝配器(測試盒框)，使軟包裝在測試時定形，利用帶有測量和控制儀表的控制箱和輸氣罐向軟包裝物內充以一定壓力的空氣和對從該包裝物內的出氣壓力進行測量，實現對軟包裝物的封口檢測和對該包裝物的最大封口強度的測量。
本技術方案的原理是，一是測試封口拉力；要測試封口能否達到已制訂的標準，我們采用半成品配用半配器，或成品配用全配器及適配器，通過控制箱的程序操作，向目標容器內加氣壓，容器本身內部所受到的壓力與表面張力是成正比的，[而其表面張力的計算，是以內部壓力(重量/平方面積)除以容器的內部總面積]。而容器所能抵受多大壓力，取決于容器本身材料及其接口的強度，在設定的時間內，能否抵受該拉力(壓力)，沒有被拉破或損壞。因此，我們能利用壓力及時間的設定，作為測試容器接口拉力的基礎。二是測試穿漏；在目標容器內加入氣壓，如果容器是密封的話，而外圍環境因素沒有改變的話，其內壓是不會變動的。但如果容器不是密封，例如封口不良，或有砂孔，則其內壓就會因氣壓外漏而下降。因此，利用向容器內加入氣壓后，靜止觀察容器內壓力有否下降，可以測試到容器是否有漏洞。基于在封口拉力測試時已向容器內加入氣壓，而在測試標準拉力后，只要該控制箱在停止輸入氣壓后能閉氣不放，就可以從保持壓力的儀表中觀察壓力有否改變，從而判斷容器是否有漏。而如果有漏，其起始內壓越大，壓力下降越快，越易看到。同樣，如果沒有漏，其內壓應維持在起始壓力不變。
本實用新型裝置的優點在于，可檢測軟包裝是否達到預定的封口標準，也可以測漏，且該裝置使用方便。
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的實施例，其中
圖1是本實用新型檢測裝置的原理圖；圖2是本實用新型檢測裝置檢測半成品軟包裝的半配器結構說明圖；圖3是本實用新型檢測裝置的檢測半成品軟包裝時封口特點說明圖；圖4是本實用新型檢測裝置的檢測半成品軟包裝時的情形說明圖；圖5是本實用新型檢測裝置的檢測成品軟包裝的全配器結構說明圖；圖6是本實用新型的檢測裝置的檢測成品軟包裝全配器與快速接頭相配合的情形說明圖；圖7是本實用新型檢測裝置的檢測成品軟包裝的全配器測試情形說明圖；圖8是本實用新型檢測裝置控制箱的面板布設的舉例說明圖；圖9是本實用新型檢測裝置控制箱內部構成的說明圖；圖10是本實用新型檢測裝置檢測半成品軟包裝時的說明圖；圖11是本實用新型檢測裝置檢測成品軟包裝時的說明圖。
參閱圖1，圖1是本實用新型裝置的主要構成的方框圖和原理說明圖。圖中，本裝置主要包括控制箱1，半配器2，和全配器3，被測試半成品軟包裝樣品(或樣本)M及成品軟包裝樣品(或樣本)N，分別放入半配器2和全配器3中，壓力氣源V經控制箱1減壓和被記錄后，分別通過入氣管2a，3a(見圖10和圖11)入氣，通過出氣管2b，3b出氣，通過對入氣氣壓和出氣氣壓的記錄和分析，可檢測出被測軟包裝物的封口拉力，穿漏情形，也可測試最大封口拉力。
控制箱1主要包括減壓閥1-1，壓力表1-2，入氣記錄儀1-3，中央控制器(CPU)1-4，殘壓表1-5，釋放閥1-6，分析記錄儀1-7，時間選擇單元1-8，測量種類選擇開關1-9。有一定壓力的氣體從壓力氣源Y輸至控制箱1，先經減壓閥1-1減壓，壓力表1-2顯示減壓后的氣體壓力，該壓力由入氣記錄儀1-3所記錄，CPU1-4進行程序控制和數據分析，按預定程序控制減壓閥1-1的工作，壓力氣體經入氣管2a進入半成品軟包裝M，經入氣管3a進入成品軟包裝N，進入軟包裝的氣體分別經出氣管2b和3b流出，流回至控制箱1中，殘壓表1-5測量出來的氣體壓力，該壓力經分析記錄儀1-7分析記錄，并將所得數據及時傳給CPU1-4，由CPU1-4根據預定程序和所得數據進行程序控制，出來的氣體經殘壓表1-5后經釋放閥1-6釋放至大氣之中。
時間選擇單元1-8是由操作者選擇檢測時間的長短，例如是3分鐘，還是10分鐘，等等，選擇結果被輸入CPU1-4用于控制，如操作者未加以選擇，CPU1-4中設有標準時間段對應標準操作或常規操作。
本實用新型的裝置可以進行三種測量，即封口拉力，穿漏，最大張力(封口拉力)測定等三類項目，為此，控制箱1中設置了測量種類選擇開關1-9，每次可以選擇一個種類的檢測項目。該開關與CPU1-4相連接，將選擇結果輸至CPU1-4，供CPU進行操作控制。
至于半配器2及全配器3的構造和功能，由下面的附圖進行進一步說明。
參閱圖2，圖2是本實用新型的重要部件之一，即檢測半成品軟包裝的半配器2的一結構實施例說明圖，它是一個像桌子抽屜一樣的盒子2-1，一旁開口，四面是板，半成品軟包裝的樣品M放在四面是板的盒子中，該盒子也可以三面是板，其兩側立面有相對的凹槽，可使壓力板2-3插入，放入樣品M后再加上最上面的壓力板2-3，盒子2-1的寬度大于被測樣品M的寬度，該半成品軟包裝開口的一邊(其余各邊已密封好)朝外，圖中是在加壓梁2-2的下面，加壓梁2-2是一長的有一定寬度的條狀結構，通過對加壓梁2-2施加壓力P，可使軟包裝的開口的一邊封接。
半配器2的作用之一，是當向樣品M充以壓力氣體時，樣品M的膨脹范圍是被半配器2的四壁空間所限制。
參閱圖3，圖3是從入氣出氣的一側觀看半配器2的結構，半成品軟包裝樣品M的上下兩層在中間被加入了菱形氣管座2-4，管座上有兩個相互隔開的內外通氣的氣管咀，使用時這兩個氣管咀分別連接入氣管2a和出氣管2b，加壓梁2-2與下托梁2-5相對，中間各有與菱形氣管座相應的凹切部位，樣品M的上下兩層密封墊夾在加壓梁2-2和下托梁2-5之間，檢測時，被施以壓力P，使樣品M的開口邊被密封，形成含有菱形氣管座的封口菱形氣管座2-4上開有相隔開的入氣孔和出氣孔，即入氣出氣要靠菱形氣管座2-4上的兩個通孔。下托梁2-5下面是半配器2盒子的底板。
參閱圖4，圖4所示是半成品軟包裝在被檢測時的情形，樣品M被裝在半配器2的盒子，用壓力P通過加壓梁2-2將樣品M的開口密封，菱形氣管座2-4被封壓在中間，通過入氣管2a入氣后，氣體的壓力使軟包裝鼓起，如圖中粗黑線所示的樣品M鼓起來時的形態，到達一定壓力后氣體從出氣管2b流出，經控制箱1進行測量，測試封口拉力，或檢測有無穿漏，或測定最高承受拉力。
參閱圖5，圖5是適用于成品軟包裝檢測用的全配器3的構成說明圖，包括有套體3-1，各種厚度的墊板3-2，作為套體3-1上蓋的壓力板3-3，以及適配器3-4和密封片3-5，全配器3的這種容納成品測試樣品的盒式結構與檢測半成品軟包裝的半配器2的盒式結構基本相同，即套體3-1是個沒有上蓋和堵頭的盒子，其作為上蓋的壓力板3-3當要檢測時要從套體的相對凹槽中插入，墊板3-2是放在套體3-1內的底面之上，以適應不同大小厚度的成品軟包裝樣品放在墊板3-2和壓力板3-3之間進行檢測。對成品軟包裝的檢測是破壞性的，該軟包裝被檢測后不能再用。采用雙面膠的密封片3-5，它是中間有通孔的薄片，兩面有粘膠，一面粘貼在成品軟包裝的樣品N上，另一面粘貼在適配器3-4上，適配器3-4下面是帶孔的圖片和在上的一個氣管構成，用于進氣出氣，適配器3-4粘貼在密封片3-5上，從而與樣品N連在一起，在壓力板3-3上適當位置有一直徑略大于適配器3-4的氣管通孔，將該氣管從壓力板3-3上的通孔中穿出，再將壓力板3-3和因而連在一塊兒的樣品N等從套體3-1的相對凹槽中插入，再插入適當厚度的墊板3-2，對成品軟包裝樣品N的檢測前裝配就基本完成了，本圖中的各部件的結構構成和作用也清楚地說明了。
參閱圖6，圖6是已將被檢測的成品軟包裝的樣品N裝配好準備檢測時的狀況，為了氣體的輸入入氣和出氣，本裝置采用了三通接口3-6，如圖中所示，其一個接口插入適配器3-4的氣管，接頭密合以防止漏氣，另外兩個接口分別接入氣管3a和出氣管3b，采用三通接口3-6進行快速連接是本裝置的全配器3-6的一個結構特點。
參閱圖7，圖7所示為成品軟包裝樣品N被進行檢測時的結構和狀況說明圖，圖中，樣品N裝入套體3-1中后，用針從適配器的氣管中穿入將樣品N刺破，以便使壓力空氣進入樣品N中及從樣品N中流出，接入三通接口3-6，從三通接口3-6的上方的兩個接口中的一個輸入壓力氣體，圖中所示是從左邊的接口中輸入，而從右邊的接口流出的氣會流回控制箱1，經控制箱1中的儀器記錄和分析。圖中所示，軟包裝樣品N被輸入壓力空氣后向左右兩邊膨脹，形成最大體積，圖中也清楚地示出了全配器3的構成，包括套體3-1，墊板(有薄的有厚的)3-2，壓力板3-3，適配器3-4，密封片3-5的工作位置和狀態，以及配套使用的三通接口3-6。
參閱圖8，圖8是本實用新型裝置的控制箱1面板布設的一個實施例說明圖，圖中上方有兩個指示氣壓的表，左邊的相當于圖1的壓力表1-2，右邊的相當于殘壓表1-5，稍下靠左邊雙圓圈表示減壓閥1-1，右邊小些的雙圓圈表示釋放閥1-6，再下面左側是電源開關1-10，靠右一點是測試時間指示燈1-11，再右邊的方框中有三個豎的長方形，所示的是時間選擇單元1-8，使操作者可以選擇檢測時間，最下面左邊是測量種類選擇開關1-9，操作者可進行三個種類的選擇，最下面右側是起動按鈕1-12，接此按扭后，開始檢測程序，完成后自動停止，操作者再進行下一個檢測。
這里所示只是控制箱1的面板布設一例，控制箱1內還包括圖1中所示的分析記錄儀器和控制器CPU等，也還包括一些通用的電源保護，氣控裝置等。
至于壓力氣源Y可以是氣泵及儲氣罐之類。它屬于通用的附加裝置。
參閱圖9，圖9是控制箱1內部構造的一個實施例說明圖，氣體的管道用粗黑線表示，并且用箭頭指示了氣流方向，圖中左側用大寫字母A、B、C說明該進出口的壓力氣體流向，細實線聯接起來的是控制線路，各個部件用數字符號標明，與圖1和圖8中的各部件相一致，壓力氣體從壓力氣源Y流出后經A處進入控制箱1，經減壓閥1-1進行減壓后由壓力表1-2指示，經開關1-13由B流向檢測樣品，從樣品流向的氣體經C回到釋放閥1-6，由上方排出至大氣中，殘壓表1-5顯示返回的氣體壓力，兩個表在圖8中的面板上并排設置，操作者可直觀地看到表上壓力有無差異及差異的多少，圖9中，最下面由左向右依次是測量種類選擇開關1-9，起動按鈕1-12，時間選擇單元1-8，它們都與設在中間用大方框表示的CPU1-4和相應記錄分析儀器1-3和1-7相連接，圖中也標出了電源開關1-10，設置在控制電路上，開關13控制氣體的輸出與不輸出，它和釋放閥1-6受控于中央控制器CPU1-4所屬的控制電路。
參閱圖10，圖10是對半成品軟包裝進行檢測時整個裝置的連接情況，壓力氣體從壓力氣源Y流出后流經控制箱的A口進入控制箱1，經減壓和測量后由B口流出，經入氣管2a流進設置在半配器2中的樣品M，將樣品M充滿氣后氣體經出氣管2b流出，經C口進入控制箱1內，再經釋放閥1-6釋放掉，出入樣品M氣體的壓力被控制箱1所檢測和記錄，分析是否符合要求。
參閱圖11，圖11是對成品軟包裝進行檢測時整個裝置的連接情況，壓力氣體從壓力氣源Y流出后，和圖10中的情況一樣，流經控制箱的A口進入控制箱1，經減壓和測量后由B口流出，經入氣管3a流入已安裝在全配器3中的成品軟包裝中，流出的氣體經出氣管3b流回，通過C口進入控制箱1經檢測后經釋放閥1-6將氣體釋放掉，控制箱1根據測量記錄的數據，經自動分析后給出結果。
以上附圖清楚地說明了本實用新型的裝置和方法。
本實用新型方法的特點是，采用了前述檢測裝置，采用向被測樣品輸入壓力氣體和收集從被測樣品中流出的氣體，對輸入和流出的氣體進行一定時間的壓力測量，數據收集和數據分析，從而得出測量結果的方法。
本實用新型有廣泛的檢測用途，例如，一般封口的缺陷(Defect)，可分為兩部分，由于本身材料接口的封口不良，導致拉力度不足或有砂眼而導致不能密封。利用本測驗儀及經特別設計的接管與裝置，把壓力空氣輸入測驗品內，利用調節壓力及時間設定，測試能否達到預定的封口標準，也可以測漏。除此之外，更可以檢定封口的最大的強度及弱點。
(1)強度標準測定利用經特別的裝置(半配器，全配器)，把壓縮空氣輸入檢測樣品內，調節改變壓力及時間，測試能否達到預定的標準。
(2)測漏由于本測驗儀的設計，在完成強度測試后，能保持被測樣品內的壓力，經過一段時間后，會顯示出被測樣品有否漏氣。
(3)弱點及最大強度檢定啟動最大強度設定，氣壓將慢慢增加，直至被測樣品破裂，儀器會顯示被測樣品破裂前的最高壓值。從觀察檢查，可查出被測樣品弱點及原因。
因此，不論是軟包裝食品，醫療用品的生產商或有關包裝物料供應商，都應采用本裝置作為對其產品的開發，生產中的抽驗，物料進廠的驗收，成品的檢驗等，從而給予產品質量及安全性的保障。
作為一個負責的生產商，對其產品的質量，應保證低于一定標準。本封口檢測裝置儀能提供廠商一個全面及方便的工具，以協助其達到該標準。
目前的包裝食品，不論是干貨或濕貨，作用只是防潮或用來作保存食物，現已越來越多采用軟包裝。因此本檢測裝置的市場也隨著增加，實為食品廠及其包裝物料供應商的必備設施。
本實用新型的實施，對軟包裝物件的檢測，又增加了一個優良裝置。
權利要求1.一種軟包裝測試裝置，用于對半成品和成品軟包裝進行封口拉力檢測、穿漏檢測和最大強度測量，其特征在于，該裝置包括有控制箱(1)，半配器(2)和全配器(3)，其中，半配器(2)是一用于將半成品軟包裝物樣品M置于其中進行檢測的盒體，全配器(3)也是一用于將成品軟包裝物樣品N置于其中進行檢測的盒體，所述控制箱(1)利用從壓力氣源(Y)引入的壓力氣體、通過控制箱(1)輸至被檢測樣品M和N、自動測量記錄和分析返回的氣體氣壓、取得檢測結果地與所述壓力氣源(Y)和所述被檢測樣品(M)(N)相連通。
2.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，其半配器(2)是一個盒體，包括有盒子(2-1)，加壓梁(2-2)，壓力板(2-3)，菱形氣管座(2-4)，下托梁(2-5)，以及連接用的入氣管(2a)和出氣管(2b)，盒子(2-1)的兩側立面有相對的可使壓力板(2-3)插入的凹槽，，盒子(2-1)的寬度大于被測樣品M的寬度，加壓梁(2-2)與下托梁(2-5)相對，中間各有與菱形氣管座相應的凹切部位，壓力P施于加壓梁(2-2)后的半成品軟包裝樣品M形成含有菱形氣管座的封口。
3.如權利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于，其半配器(2)的菱形氣管座(2-4)上開有相隔開的入氣孔和出氣孔。
4.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，其全配器(3)是一個盒體，包括有套體(3-1)，墊板(3-2)，壓力板(3-3)，適配器(3-4)，密封片(3-5)，三通接口(3-6)，以及連接用的入氣管(3a)，出氣管(3b)，套體(3-1)的兩側板上開有相對的凹槽，壓力板(3-3)插入此凹槽中，壓力板(3-3)中間設有通孔，適配器(3-4)的氣管從壓力板(3-3)的通孔中穿出，密封片(3-5)是雙面帶有粘膠的中間有孔的薄片，其一面粘結在被檢測樣品N上，另一面粘貼在適配器(3-4)下部圓片的底面下，在套體(3-1)的底面上根據需求放置不同厚度的墊板(3-2)，被測樣品N置于套體(3-1)內的墊板(3-2)之上，壓力板(3-3)之下，進行檢測，三通接口(3-6)插于適配器(3-4)從壓力板(3-3)的通孔中伸出的氣管上。
5.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，其控制箱(1)主要包括有減壓閥(1-1)，壓力表(1-2)，殘壓表(1-5)，釋放閥(1-6)，中央控制器CPU(1-4)，測量種類選擇開關(1-9)，其中，減壓閥(1-1)用于減低和調節從壓力氣源(Y)輸入的壓力氣體，壓力表(1-2)指示輸入至被測軟包裝的氣體壓力，殘壓表(1-5)指示從被測軟包裝中輸出的氣體壓力，中央控制器CPU(1-4)按預定程序輸入指令和測量數據進行控制操作和記錄分析，釋放閥(1-6)用于釋放輸出的氣體，測量種類選擇開關(1-9)用來選擇被測項目，各部分都與中央控制器CPU(1-4)相連接，向中央控制器CPU輸送數據和指令，以及根據中央控制器CPU的指令進行操作。
6.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，其檢測的種類即測量種類選擇開關(1-9)有三個檔，即有三種選擇，一種是檢測封口拉力，一種是檢溫測穿漏，一種是測量最大封口拉力(最大強度測量)。
專利摘要一種軟包裝測試裝置,用于對半成品和成品軟包裝進行封口拉力檢測、穿漏檢測和最大強度測量,該裝置包括控制箱,半配器和全配器,半配器是一用于將半成品軟包裝物樣品M置于其中進行檢測的盒體,全配器也是一用于將成品軟包裝物樣品N置于其中進行檢測的盒體,所述控制箱利用從壓力氣源引入的壓力氣體、通過控制箱輸至被檢測樣品M和N、自動測量記錄和分析返回的氣體氣壓、取得檢測結果地與壓力氣源和被檢測樣品相連通。
文檔編號G01N33/00GK2359696SQ9824766
公開日2000年1月19日 申請日期1998年12月4日 優先權日1998年12月4日
發明者鄭景翔 申請人:鄭景翔