通过光学测量判断容器完整性的系统和方法与流程

专利2022-06-29  60


本公开涉及通过在容器的外表面上执行光学测量以检测气体从容器内部的泄漏来确定密闭容器的完整性。测量包括在容器上施加机械力并在容器的外表面上进行光学测量,以检测气体从容器内部的泄漏。特别地,本公开涉及诸如包、袋、盒的容器的非破坏性泄露检测。



背景技术:

在许多工业环境中,验证密封容器的完整性很重要。例子包括食品和药品等产品包装的质量控制。密封容器的完整性例如会由于密封过程中的缺陷、或挡板材料中的缺陷、或由于生产或操作过程期间的损坏而受到破坏。出于多种原因,例如将包装的内容物保留在容器内;使容器内的任何预填充气体成分保持在所需水平;并防止外界大气气体进入容器,完整性很重要。最后两点对于防止容器内容物的损坏可能非常重要。例如,氧气或水蒸气(潮湿)的水平通常决定产品的货架期。对于检测容器中的泄漏的其他动机是验证容器对除气体以外的物质的完整性,例如,包括但不限于水、液体、细菌、病毒和其他生物制剂。通过使用基于气体的泄漏检测,可以获得泄漏量的度量或完整包装的保证,这与针对这些其他物质的完整性有关。

本领域中已知几种验证容器完整性的方式。例如,柔性容器可能会受到机械力的作用,以检查内部气体的压力阻力。然而,这种方法通常不适合于检测微小的泄露,并且还存在损坏容器的风险。可以通过自动视觉系统检查某些类型的容器以检测异常,但是这又可能无法检测到小的泄漏,并且该方法仅限于某些类型的容器。通过使用染料或微量气体(例如氦气)的渗透测试可以检测到小的泄漏,但是这种测试通常具有破坏性。另一种方法是在外部大气中使容器经受外部变化,例如,通过将其放置在(部分)真空室中,或者用大气或其他气体对容器施加超压,或者将这些技术组合。使用这种方法,需要一些附加的手段来检测容器的泄漏,即,如果存在泄漏,则通过控制或测量一个或多个由于外部压力或气体成分的变化而可能改变的参数来进行。本领域中已知几种这样的技术。例如,可以记录腔室中的瞬时压力变化,并且其状况可以指示出样品中的泄漏。作为另一个示例,若容器包含在正常空气中并不以显著浓度存在的气体,可以在测试腔室中(或出口处)放置气体检测器来检测这种气体的存在,这表示存在泄漏。

ep10720151.9号专利(svanberg等人)中公开了用于质量控制的包装内气体的非侵入式光学检测。包装的顶部空间中的气体的为了指示泄漏的光学检测原理在本领域中是已知的。该方法基于包装内部的气体由于通过泄漏与周围大气的相互作用而可能偏离假定的气体成分。但是,在正常大气中,对于微小的泄漏,可能需要很长时间才能在包装内检测到气体成分的偏差,这使得该方法在许多情况下不切实际。

wo2016/156622号专利文献中公开了基于密封的容器内气体成分/压力的光学测量的一种容器完整性的更快的检测。在此,与ep10720151.9号专利中观察的自然变化相比,如果容器存在泄漏,则容器周围会受到气体浓度/压力的强制变化,从而导致容器内部发生更快的变化。

另一种方法是使用气体检测单元,将泄漏的气体提取到该气体检测单元并且检测泄漏的气体。这种方法的缺点是,例如:检测时间长、系统复杂、成本高、气体被稀释以及需要大量泄漏气体才能检测泄漏。

在某些情况下,本领域先前描述的方法均不适合检测泄漏。一个这方面的例子是用于在线测量的,因此用于检测这种容器中的泄漏的新的改进的设备和方法将是有利的。



技术实现要素:

因此,本公开的实施例优选地寻求通过单独或以任何组合形式提供根据所附权利要求的系统或方法来减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个缺陷、缺点或问题(诸如以上确定的),该系统或方法用于通过在容器的至少一侧的外表面上传输光来无损地确定密封容器的完整性。

在本公开的一方面中,描述了一种确定包括至少一种气体的密闭的容器的完整性的方法。该方法可以包括向容器的至少一侧施加机械力并且使用光学传感器在容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号。该光学传感器可对容器内的至少一种气体敏感。

该方法还包括检测传输的光信号,并基于检测到的传输的光信号确定容器内的到少一种气体在该容器外的水平是否已经改变。

在该方法的一些示例中,光学传感器可以是光源和检测器。光可以在光源和检测器之间传输,并且检测到的光信号可以是吸收信号,例如可调二极管激光吸收光谱信号(tunablediodelaserabsorptionspectroscopysignal)。

该方法的一些示例包括可以由诸如辊子或滑动件的变形构件施加力。

在该方法的一些示例中,容器可以是气调包装(map)食品包装,例如袋或盒。

在一些示例中,该方法可包括在线确定容器的完整性,例如在传送带处。

该方法的一些示例可以包括在光信号的传输之间或期间,用诸如氮气(n2)的中性气体冲洗容器的周围。

在公开的方法的一些示例中,测量的气体可为二氧化碳(co2)。

该方法的一些示例可以包括注入气体以围绕包装产生气流,以将泄漏的气体传输到光信号。

本公开的另一方面描述了一种用于确定包括至少一种气体的密封的容器的完整性的系统。该系统可包括用于将机械力施加到容器的至少一侧的构件或装置、以及对至少一种气体敏感的光学传感器。该传感器可构造成用于在容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号。

该系统还可包括控制单元,该控制单元用于基于检测到的传输光信号来确定容器内部的至少一种气体在容器外的水平是否已经改变。

在公开的系统的一些示例中,构件可以是变形构件,例如辊子或滑动件。

在公开的系统的一些示例中,提取器或抽吸构件(诸如连接至泵或风扇的孔)可靠近传感器布置,以至少增加光学传感器附近的气体的浓度。

在公开的系统的一些示例中,传感器上方可设置顶部,用于至少增加光学传感器附近的气体的浓度。

公开的系统的一些示例可包括设置在容器的不同侧处的多个传感器。

在公开的系统的一些示例中,可以使用诸如反光镜的光学器件来折叠光,以使光多次经过容器的表面。

在公开的系统的一些示例中,可以使用诸如反射镜的光学器件来折叠光,以使光经过容器的多个表面。

在所公开的系统的一些示例中,测量的气体可以是二氧化碳(co2)。

公开的系统的一些示例可包括构造成用于注入气体以在包装周围产生气流来将泄漏的气体传送至光信号的装置。

与已知的系统和方法相比,公开的系统和方法的一些优点可以是公开的系统和方法可以比已知的系统和方法更简单,这是由于在检测过程中需要更少的零件和/或步骤。用于检测泄漏的响应可得到改进,并且可以增加来自被检测气体的信号,这可以提高泄漏检测的灵敏度。

描述的传感器设置还可用于检测在包装上的位置处的泄漏。

公开的方法和系统也可能受到周围气体和周围环境的影响。

应该强调的是,当在本说明书中使用时,术语“包括/包含”用来指定存在陈述的特征、整数、步骤或组件,但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数,步骤、组件或以上的组。

附图说明

参考附图,从下面对本公开示例的描述中,本公开示例能够实现的这些以及其他方面、特征和优点将更为清楚并得到说明,其中:

图1示出了一种设置的示例,其中辊子用于将力施加到容器的至少一侧;

图2a和图2b示出了用于增加光学传感器附近泄露气体的浓度的顶板的示范性设置;

图3a至图3f示出了在施加机械力时在系统中使用的光学传感器的示范性设置;

图4示出了一种示范性设置,其中可从包装下方添加气流;

图5示出了一次测量的原理图;

图6示出了用于测量密闭的容器中泄露的气体的方法;以及

图7示出了使用在本文描述的技术作出的测量。

具体实施方式

现在将参考附图描述本公开的具体示例。然而,本公开可以以许多不同的形式来体现,并且不应该被解释为限于在此陈述的示例;相反,提供这些示例是为了使本公开更加透彻和完整,并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。

以下公开内容集中于本公开的示例,该示例适用于通过在容器的外表面上执行光学测量以检测容器内部的气体泄漏来确定容器的完整性。测量可以包括在容器上施加机械力并在容器的外表面上执行光学测量以检测气体从容器内部泄漏。本公开涉及诸如包、袋、盒等密闭的容器的非破坏性泄露测试。例如,公开的系统和方法可用于改进密闭的包装或容器的泄露的检测。然而,本领域中的技术人员应当理解的是,描述并不限于本应用,而是可应用到需要确定密闭的容器的完整性的许多其他系统。

容器可能是包括至少一种气体的密闭的袋或密闭的盒,示例可为具有气调包装(map)的容器。气调包装通常用于包装中以增加货架寿命,例如在食品包装、药物中等通常使用的气体为二氧化碳(co2)或氮气(n2)来降低氧气(o2)的含量。这样做是为了减慢需氧生物的生长并防止氧化反应。因此,监控这些包装并确保没有泄漏(例如在包装期间)很重要。除了二氧化碳(co2)和氧气(o2)外,还可以监控其他气体,这取决于容器和产品。

图1示出了根据图3a至图3f中的任一附图的光学传感器的实施60的示意图示例。在附图中,光源210将光信号212跨容器200的外表面201上方(诸如顶面)传输至检测器211。

在这些示例中,诸如变形工具的机械构件或装置220用来将力施加到容器200的至少一侧上。施加的力可使得容器200一定程度上形变。容器200的形变可驱使容器200内部的气体231从可能存在的任何孔或裂缝中泄露。当使用机械构件220时,可能从任何孔或裂缝230泄漏出的气体231的量可能大于可能自发泄漏的气体231的量。从而提高了检测或接收到由于孔、裂缝、低质焊接或胶合密封或接缝、包装密封的缺口、外物(可能是包装中的内容物或部分内容物)污染造成的容器200的泄露的指示。

在附图中,辊子220用于将力施加到容器200的顶侧201上。辊子220使容器200易于在机械构件220下方通过或使机械构件220在容器200上方移动。可替代地,机械构件220可以是经处理以对容器200具有低摩擦的滑动件,例如梁或板。

可替代地,在一些示例中,机械构件220可以在测量期间暂时推动容器200的侧面201。当容器200例如沿着传送带移动时,可以以摆动的方式进行推动。

可替代地,在一些示例中,并不使用机械构件220,而是使用诸如空气的气体喷射流来将力施加到容器200的侧面201上。

可替代地,如图1、图2a和图2b所示,并不推压容器200的顶侧201,而是可将该力施加在容器200的任一侧或两侧。

通过机械构件(例如辊子,滑动件或推动器)或气流射流施加在容器侧面的力将使容器暂时变形,迫使内部气体通过可能存在的任何孔排出。这可以增加容器外部的泄漏气体的浓度,从而增加信号,这可以增加系统的灵敏度,从而提高从较小孔泄漏的检测率,否则该泄漏将无法被检测到。

在图1所示的示意性示例中,容器200可以相对于传感器以及用于使容器200变形的机械构件220移动。例如,容器200可以通过传送带移动。可替代地,当机械构件220和传感器相对于容器200移动时容器200是固定的。

另外,和/或可替代地,在一些示例中,提取器构件或抽吸构件(未示出)可以布置在传感器的激光束212附近。在一些示例中,提取器构件或抽吸构件可布置在激光束212以及用于使容器200变形的机械构件220附近。

提取器构件或抽吸构件可用于增加传感器附近的从容器200泄漏的气体231的浓度,从而增加信号,这可导致系统灵敏度的提高。提高的灵敏度可以检测较小的孔或裂缝230,也可以使检测更快。

提取器构件或抽吸构件可由例如具有沿朝向容器200的一侧布置的具有内腔和孔的梁或管制成。内腔可连接至泵、风扇或提取器,并且在使用时,泵、风扇或提取器将通过孔吸入空气。从容器200中的孔或裂缝230泄漏的任何气体231将被引向提取器或抽吸构件,增加了传感器的光束路径中的泄漏的气体的浓度,从而增加了信号。

图2a和2b示出了用于进一步提高系统的检测率和灵敏度的实施方式70、80的两个不同的示意性示例。通过在光源310和检测器311之间传输的光束312上增加顶部、屏、盖或圆顶321来达到这种提高。顶部、屏、盖或圆顶321可以增加光束312附近从孔或裂缝330泄露的气体331的浓度,从而增加了检测的信号。

另外,在一些示例中,顶部、屏、盖或圆顶321可与用于在容器300的侧面301上施加力的机械构件或装置320一起使用。

在图2a中示出的示例中,顶部、屏、盖或圆顶321布置成覆盖容器300的整个侧面301。为了允许光束312穿过容器300的外表面301传输,顶部、屏、盖或圆顶321可设置有孔322.

在图2b所示的示例中,顶部、屏、盖或圆顶321局部地布置在光束上方。

除了图3a和图3b所示的弯曲形状之外,顶部、屏、或盖321可以具有任何合适的形状,例如,顶部、或盖321可为圆顶状或平坦的。

如图1,图2a和图2b中所示的布置的实施方式,可以以离线或在线来实现,同时包装沿传送带移动。在一些示例中,该实施可以是传感器相对于容器移动而不是容器相对于传感器移动。

另外,在一些示例中,在光信号的传输之间或期间,可以用诸如氮气(n2)的中性气体冲洗容器的周围。当两次测量之间使用中性气体冲洗时,可以清除周围环境中任何可能干扰测量的气体。因此可以增加灵敏度。

在测量过程期间向容器周围施加中性气体(诸如具有恒定气流的冲洗)时,测量的背景躁声会很低。因此,可能更易于检测泄漏的气体,从而提高了灵敏度。

在所示的示例中,测量吸收以确定容器是否存在泄漏。替代方案可以是使用基于激光诱导的荧光的光学传感器,其中检测到的光信号是分散光谱或激发光谱。布置可以类似,但是光源可以是在检测器移动以检测荧光信号时终止于光束阻挡器中的脉冲激光。替代的布置可以是平面激光诱导的荧光,其中使用光学器件将激光束形成为平面,该平面可覆盖容器的整个侧面。

图3a至图3f示出了在施加机械力时在系统或方法中使用的光学传感器的示例性布置。

图3a示出了用于确定密闭容器100是否存在泄漏的光学传感器的示意性示例性布置10。

光学传感器包括诸如激光器的光源110以及检测器111。光源可以是白光源或至少一个激光源,例如二极管激光器、半导体激光器。选择用于光源的波长或波长范围以匹配容器100内的至少一种气体的吸收光谱。检测器111可以是例如光电二极管、光电倍增管、ccd检测器、cmos检测器、ingaas检测器,检测器111被选择为能够检测光源110的波长或波长范围。

光源110至少在容器100的一侧的外表面101的一部分上传输光信号112。光信号112在外表面101上方(例如外表面101附近或在外表面101上方一定距离)传输。光信号112可以在外表面101上从一侧到另一侧跨过外表面101传输,例如横向地或以一定角度(例如对角线或沿外表面)传输。光学传感器可以在容器100上方、沿容器的一侧或在容器下方传输光信号112。

图3b从另一个角度示出了图3a中的光学传感器的示意性布置10。

可替代地,对于图3a和图3b中示出的布置,光源110和检测器111可布置在同一侧并且光可通过光信号112在反射元件(诸如反光镜)中反射而跨过外表面101传输两次,反射元件与光源110和检测器111相对布置。

图3c示出了光学传感器的另一示意性布置20。在该示例中,光信号112跨过容器100的三侧的三个外表面101、102、103从光源110传输到检测器111。在该示例中,光信号112由诸如反光镜的反射元件113a、113b折叠。通过仅使用一个反射元件113a、113b,光信号112可以跨两个外表面而不是如图所示的三个外表面传输。可替代地,如图3d所示,在光学传感器的另一种布置30中,通过添加第三反射构件113c,光信号112可以在容器100的四个外表面上传输。

另外,和/或可替代地,在一些示例中,通过使用诸如反光镜、分束器以及棱镜的不同的光学元件,光信号112可以在容器100的另外的外表面上透射。这还可以包括使用另外的检测器。

图3e示出了光学传感器的另一示意性布置40,其中光信号112从光源110传输到检测器111。在所示的示例中,使用两个反射元件113a、113b折叠光信号112,以使得光束跨过容器100的外表面101反射。其他布置是可能的,其中仅使用一个反射元件113a来使得光信号112跨过外表面101传输两次。

可替代地,可以使用两个以上的反射元件113a、113b,以使得光跨过外表面101传输三次以上。

图3f示出了布置50的示意性示例,其中两个传感器用于检测容器100的两个外表面。第一光学传感器包括光源110,光源110在容器100的第一外表面101上传输光信号112。第二光学传感器包括光源114和检测器115,光源114检测器111在容器100的第二外表面102上传输光信号116。可使用其他的光学传感器来检测容器100的其他外表面。

在图3a至3f给出的示例中,测量基于吸收光谱,例如可调谐二极管激光吸收光谱。如果检测到与容器内至少一种气体相匹配的气体信号变化,则认为该容器正在泄漏,以某个阈值给出。泄漏可能是由于孔、裂缝、焊接或胶合不良的密封或接缝(例如贴在盒边缘或袋开口处的箔)造成的。如果容器内部的物质(例如二氧化碳(co2))存在于周围背景中,则与背景相比,co2吸收峰的增加可能表明容器正在泄漏。

图4示出了布置90的示意性示例,其中注入另外的气体流501,例如空气或氮气流,以增加从包装500上的泄漏位置传送到光源510和检测器511之间传输的光束512的气体。在该示例中,光束512可在包装上方经过。可替代地,可以使用关于图3a至图3f中描述的任何构型。例如,如果泄漏发生在包装500的底侧上,则从下方注入气流501以帮助泄漏气体到达光束512可能是有益的。注入的气流501可以形成流,该流可以是层流或湍流或二者之间的混合物,该流跨过包装500的表面流向并穿过光束512。在该示例图中,气体注入是通过在表面上具有多个小孔的装置502来完成的,这些小孔的作用相当于出口。该装置可连接至气体入口503。气体注入还可以其他方式完成,例如通过单个喷射喷嘴或多孔材料。气体注入还可在包装的任何其他侧上发生。

该布置90的优点是有助于将泄漏的气体传输到光束501。这可以增加与泄漏气体有关的信号。

如涉及图1、图2a和图2b描述的,图4中示出的布置90可以与用于在包装500上施加机械力的构件或装置一起使用。

在此公开的系统还可包括控制单元,该控制单元用于基于检测到的传输的光信号来确定容器内部的至少一种气体的水平是否已经在容器外部改变。在此描述的所有确定或计算可以由连接到检测器的控制单元或数据处理装置(未示出)执行。控制单元可以是数据处理装置,并且可以由在一个或多个通用或专用计算设备上运行的专用软件(或固件)来实现。在此上下文中,应当理解的是,这样的计算装置的每个“元件”或“装置”是指方法步骤的概念上的等同物;在元件/装置与硬件或软件例程的特定部分之间并不总是一一对应的。一部分硬件有时包括不同的装置/元件。例如,当执行一个指令时处理单元用作一个元件/装置,但是当执行另一指令时用作另一元件/装置。另外,一个元件/装置在某些情况下可以由一条指令来实施,而在另一些情况下可以由多条指令来实施。这样的软件控制的计算设备可以包括一个或多个处理单元,例如cpu(“中央处理单元”)、dsp(“数字信号处理器”)、asic(“专用集成电路”)、分立的模拟和/或数字组件、或某些其他可编程逻辑设备,例如fpga(“现场可编程门阵列”)。数据处理装置10还可包括系统存储器和系统总线,该系统总线将包括系统存储器的各种系统组件耦合到处理单元。系统总线可以是包括使用多种总线架构中的任何一种的存储器总线或存储器控制器、外围总线以及局部总线的几种总线结构中的任何一种。系统存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质,例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和闪存。专用软件可以存储在系统存储器中,或者存储在计算设备中包括的或可访问的其他可移动/不可移动的易失性/非易失性计算机存储介质上,例如磁性介质、光学介质、闪存卡、数字磁带、固态ram、固态rom等。数据处理装置10可包括一个或多个通信接口,例如串行接口、并行接口、usb接口、无线接口、网络适配器等,以及一个或多个数据获取设备,例如a/d转换器。可以在包括记录介质和只读存储器的任何合适的计算机可读介质上将专用软件提供给控制单元或数据处理装置。

图5示出了测量1000的示意图。该图示出了两条曲线,一条具有泄漏400,并且一条是背景410或没有泄漏的容器。吸收峰410的增加的波幅表明存在泄漏。

另外,在一些示例中,通过计算背景410与指示泄漏的峰400之间的差420,可以估计泄漏的大小,例如孔或裂缝的大小。

图6示出了确定密闭的容器的完整性的方法1100。密闭的容器包括至少一种气体。至少一种待检测的气体不存在于容器外部的周围环境中,或者以较高的浓度存在于容器内部。该方法包括以下步骤:

1001:使用光学传感器在容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号。光学传感器对容器内部的至少一种气体敏感。

1002:检测传输的光信号。

1003:基于检测到的光信号确定是否已在容器外部检测到容器内部的至少一种气体。

容器可以是包括至少一种气体的密闭袋或密闭盒。示例可以是具有气调包装(map)的容器。气调包装通常用在包装中以增加货架期,例如在食品包装、药物等中通常使用的气体为二氧化碳(co2)或氮气(n2)以降低氧气(o2)的含量。这样做是为了减慢需氧生物的生长并防止氧化反应。因此,监控这些包装并确保没有泄漏(例如在包装期间)很重要。除了co2,n2外,还可以监控其他气体,这取决于容器和产品,例如,某些产品可能需要氧气(o2)。

方法1100可以在单个容器上执行,或者可以在线执行,例如在传送带处执行。

在该方法的一些示例中,光学传感器是光源和检测器,并且光在光源和检测器之间传输。检测到的光信号是吸收信号。传感器的示例例如可以是可调二极管激光吸收光谱(tdlas)。

可替代地,在一些示例中,光学传感器可以基于激光诱导荧光(lif)。所检测的光信号可以是色散光谱或激发光谱。lif传感器可以使用平面激光诱导的荧光。

为了提高灵敏度,可以在容器的侧面上施加力。可以使用机械构件、例如辊子或滑动件来施加力。图7示出了通过基于co2的检测的系统的四个泄漏的盒包装的示例测量结果。包装的顶部空间中的co2含量增加,并用辊子轻微按压,从而在盒的顶部薄膜上产生很小的力。随着泄漏的包装通过系统,在包装外的co2的水平增加的情况下检测器记录尖峰,在该特定示例中,测量的单位为ppm_m(百万分之几的co2(parts-per-millionmeterco2))。每个测量点代表300毫秒时间段内的平均co2信号。

应当注意,在上述示例中,不必以绝对值测量气体浓度。在一些示例中,测量与气体浓度有关的信号就足够了。在一些示例中,光谱信号与气压有关。

在一些示例中,使用至少一个参考容器,该参考容器没有泄漏、或具有已知特性的泄漏。参考容器上的测量值提供了基线信号,该基线信号用于与后续容器上的测量信号进行比较。

上面已经参考具体示例描述了本发明。然而,在本公开的范围内,除了上述示例以外的其他示例同样是可能的。在本发明的范围内,可以提供与上述方法不同的方法步骤,这些方法步骤通过硬件或软件执行该方法。本发明的不同特征和步骤可以以不同于所描述的其他组合方式来组合。本公开的范围仅由本专利的权利要求限制。

除非明确指出相反,否则在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个”和“一种”应理解为表示“至少一个”。如在说明书和权利要求书中所使用的,短语“和/或”应被理解为是指这样结合的元素中的“一个或两个”,即在某些情况下共同存在而在其他情况下分离存在的元素。


技术特征:

1.一种确定包括至少一种气体的密闭容器的完整性的方法,所述方法包括:

将机械力施加到所述容器的至少一侧上;

使用光学传感器在所述容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号;所述光学传感器对所述容器内的所述至少一种气体敏感;

检测传输的光信号;

基于检测的所述传输的光信号确定所述容器内的所述至少一种气体在所述容器外的水平是否已经改变。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述光学传感器为光源和检测器,所述光在所述光源和所述检测器之间传输,并且所述检测的光信号为吸收信号,诸如可调二极管激光吸收光谱信号。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其中,使用诸如辊子或滑动件的变形构件施加所述力。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述容器为map食品包装,诸如袋或盒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,包括在线,例如在传送带处,确定所述容器的完整性。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,包括在所述光信号的传输之间或期间,用如氮气(n2)的中性气体冲洗所述容器的周围。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,所测量的气体是二氧化碳(co2)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,包括在所述包装周围注入气体以产生流,以将所述泄漏气体传输至所述光信号。

9.一种用于确定包括至少一种气体的密封的容器的完整性的系统,所述系统包括:

用于将机械力施加到所述容器的至少一侧的构件;

对所述至少一种气体敏感的光学传感器,并且所述传感器构造成用于在所述容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号;

控制单元,所述控制单元用于基于检测的传输的光信号确定所述容器内的所述至少一种气体在所述容器外的水平是否已经改变。

10.根据权利要求9所述的系统,其中所述传感器为根据权利要求2或3所述的传感器。

11.根据权利要求9或10所述的系统,其中,所述构件是变形构件,例如辊子或滑动件。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统,其中,例如连接至泵或风扇的孔的提取器或抽吸构件布置在所述传感器附近,以用于增加所述光学传感器附近的所述至少一种气体的浓度。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统,其中在所述传感器上方布置有顶部,用于增加所述光学传感器附近的所述至少一种气体的浓度。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统,其中在所述容器的不同侧布置有多个传感器;或其中使用诸如反光镜的光学器件折叠所述光以使所述光多次通过所述容器的表面;或其中使用诸如反光镜的光学器件折叠所述光以使所述光经过所述容器的多个表面。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的系统,其中所述测量气体是二氧化碳(co2)。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的系统,其中装置构造成用于注入气体以便在所述包装周围产生气流,以用于将所述泄漏气体传输到所述光信号。

技术总结
一种确定包括至少一种气体的密闭容器的完整性的方法或系统。该确定基于对容器的至少一侧施加机械力并且使用光学传感器在容器的至少一侧的外表面的至少一部分上传输光信号。光学传感器对容器内的至少一种气体敏感。检测传输的光信号,并基于检测到的光信号确定容器外是否已经检测到容器内的至少一种气体。

技术研发人员:马尔塔·莱万德徐;帕特里克·伦丁;米卡埃尔·塞巴斯塔;阿克塞尔·弗雷德里克·柏尔曼;李·迈克尔·万恩
受保护的技术使用者:加斯珀洛克斯公司;石田欧洲有限公司
技术研发日:2018.10.16
技术公布日:2020.06.05

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