Các phương pháp kiểm tra rò rỉ hiện tại

Các phương pháp kiểm tra rò rỉ hiện tại.

Hiện tại, có bốn phương pháp chính để kiểm tra rò rỉ bao bì linh hoạt:

1/ Phát hiện ro rỉ bằng CO₂ (tự động hoặc bằng tay):

Có hai loại thiết bị có thể sử dụng:

A/ Phát hiện tự động:

Một loại khí có thể phát hiện (thường là CO2) được bơm vào tất cả các gói thực phẩm. Trên băng chuyền, mỗi gói được nén lại. Một thiết bị phát hiện rò rỉ được lắp sẵn, khi các gói được chuyền ngang qua thiết bị phát hiện rò rỉ CO2. Các gói bị lỗi bị đẩy ra.

Ưu điểm chính:

1. 1. Thử nghiệm không phá hủy, nếu thực phẩm tương thích với khí được bơm vào trong bao bì.
  2. Thiết bị có thể được cài đặt trực tuyến và 100% dây chuyền sản xuất có thể được kiểm tra.
  3. Nhanh chóng.
  4. Thiết bị hoạt động không cần vật tư tiêu hao (septum).

Nhược điểm:

1. 1. Không phát hiện rò rỉ nhỏ hơn 500 μm.
  2. Đây là phương pháp đắt tiền nhất.
  3. CO₂ phải được tiêm hoặc có trong bao bì, và thực phẩm phải tương thích với nó.
  4. Bao bì phải trong suốt.
  5. Đây là một kiểu kiểm tra với kết quả: tốt / không tốt. Không có dữ liệu nào được ghi lại hoặc cung cấp. Do đó, quý công ty không thể sử dụng nó để cải thiện quy trình của mình.

B/ Phát hiện bằng tay: Một loại khí có thể phát hiện (thường là CO₂) được bơm vào gói thực phẩm. Sau đó, sử dụng một công cụ để phát hiện rò rỉ CO₂.

Thiết bị phát hiện thủ công CO₂

Ưu điểm chính:

1. Vị trí rò rỉ được xác định
2. Hoạt động không dùng vật tư tiêu hao.

Nhược điểm:

1. Thủ công rất mất thời gian.
2. Nó chỉ là một bài kiểm tra với kết quả: tốt / không tốt.
3. Thực phẩm được đóng gói phải tương thích với CO₂.

2/ Kiểm nghiệm nhúng:

Đây có lẽ là phương pháp kiểm tra độ rò rỉ được sử dụng phổ biến nhất cho bao bì thực phẩm trên thế giới hiện nay. Nó tuân theo tiêu chuẩn ASTM F2096–02 = Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để phát hiện rò rỉ tổng thể trong bao bì bằng cách điều áp bên trong (thử nghiệm bong bóng “bubble test”). Độ nhạy của phương pháp giảm xuống 250 µ với xác suất 81%.

Quy trình vận hành: Bao bì được ngâm trong bể nước. (Các) rò rỉ được phát hiện bằng cách bơm khí nén vào bao bì mềm hoặc bằng cách đẩy bong bóng ra khỏi bao bì với sự trợ giúp của chân không. Cũng có một số thử nghiệm trong đó các gói được nhúng trong mực màu, và mực sau đó được hút vào bao bì nhờ chân không. Nội dung bị nhiễm mực sẽ cho thấy rằng có một vết rò rỉ.

Ưu điểm chính:

Ưu điểm duy nhất của phương pháp nhúng chìm này là quý công ty có thể hình dung chính xác vị trí rò rỉ (nhưng kiểu kiểm nghiệm này cung cấp độ rò rỉ đủ lớn để có thể nhìn thấy trong suốt thời gian thử nghiệm)..

Nhược điểm:

Vấn đề chính là phương thức kiểm tra này chỉ hoạt động đối với rò rỉ lớn: kết hợp lại, 4 lỗ rò siêu nhỏ ở hình bên trái tương đương với một lỗ có kích thước 50µ và chúng ta cần phát hiện ít nhất một lỗ rò rỉ 20 µ để bảo vệ thực phẩm trong bao bì. (Những thiết bị Astaara phát hiện rò rỉ từ 5 µ trở đi).

Thời gian chờ đợi ước tính để thấy bong bóng thoát ra khỏi gói hàng ở trên là từ 15 phút đến một giờ. Do đó, 4 rò rỉ trên sẽ không được phát hiện bằng thử nghiệm nhúng ngâm sau thời gian quy định theo ASTM F2096–02. Thử nghiệm sẽ bị dừng lại trước khi bong bóng thoát ra.

Nếu thực phẩm được đóng gói trong bao bì trong không khí biến đổi (MAP), công thức khí sẽ bị rò rỉ như thể chỉ là một lần rò rỉ 50µ, quá đủ để ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng.

Ngoài ra, độ ẩm sẽ có thể xâm nhập vào bao bì.

Thêm nhược điểm:

1. Chu kỳ này rất lâu, và quý công ty không chắc chắn liệu có nên đợi xem có rò rỉ hay không. Hầu hết là kiểm nghiệm sẽ bị dừng lại trước khi bất cứ điều gì xảy ra.
2. Việc kiểm tra hoàn toàn phụ thuộc vào kỹ năng và sự chú ý của người vận hành – không có tự động hóa.
3. Không thể đo kích thước của vết rò rỉ. Dữ liệu không có sẵn để cải thiện tính bảo đảm của dấu niêm phong.
4. Có nguy cơ bị ô nhiễm do nước (nước bị cấm ở gần các dây chuyền sản xuất ở hầu hết các Quốc gia).
5. Nó cần vật tư tiêu hao (Septum)

3/ Kiểm nghiệm áp suất suy giảm:

80% thiết bị phát hiện rò rỉ công nghiệp ngày nay đang sử dụng áp suất suy giảm.

Kiểm nghiệm này rất hiệu quả để đo rò rỉ đối với các sản phẩm cứng, có hình dạng không thay đổi khi chịu áp lực.

Quy trình vận hành: Bao bì được điều áp bằng khí nén. Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt, van sẽ đóng và một bộ chuyển đổi áp suất sẽ đo xem có sụt áp trong bao kín hay không. Nếu không có sụt áp, không có rò rỉ.

(a) = cung cấp không khí (b) = van

Ưu điểm chính:

Có một số dữ liệu.

Nhược điểm:

Việc đo chính xác độ rò rỉ bằng cách đo độ suy giảm của áp suất chỉ chính xác và đáng tin cậy nếu thể tích của mẫu không thay đổi trong quá trình đo.

L = (V x P) / ΔT <=======> Rò rỉ = Thể tích x Áp suất trong một khoảng thời gian.

L = giá trị của rò rỉ. V = thể tích của sản phẩm. P = áp suất. T = thời gian.

Để đo chính xác, thể tích cần không đổi trong khi đo áp suất thay đổi.

Đối với bao bì linh hoạt, việc kiểm tra rò rỉ với phương pháp “áp suất suy giảm” không thích ứng, vì thể tích thay đổi trong quá trình thử nghiệm. Phương pháp này đủ để xác định xem có rò rỉ hay không, nhưng phép đo sẽ không chính xác lắm.

Thêm nhược điểm:

1. 1. Phương pháp này nhạy cảm với thể tích đo được. Một lỗ rò rỉ 30 có thể được phát hiện trên mẫu 0,5 lít, nhưng không phát hiện trên mẫu 3 lít.
  2. Thể tích được thử nghiệm là thể tích sau khi van đã đóng, có nghĩa là nó bao gồm thể tích không khí trong đường ống, như vậy đối với các mẫu nhỏ thì thể tích được thử nghiệm thật ra chỉ còn khoảng một nửa. Điều này làm giảm độ nhạy tổng thể.
  3. Phương pháp này cần vật tư tiêu hao (septum).

Kết luận: Các sản phẩm sử dụng phương pháp “áp suất suy giảm” thường được phát triển cho các ngành công nghiệp lớn, ví dụ như các bộ phận ô tô có vỏ cứng. Chúng có thể phát hiện rò rỉ trong bao bì mềm, nhưng không thích hợp để đo chính xác.

4/ Đo lưu lượng ở áp suất không đổi:

Đo lưu lượng ở áp suất không đổi là phương pháp đáng tin cậy duy nhất để đo rò rỉ trong bao bì linh hoạt. Phương pháp này tuân theo DIN 55508-1 của ngày 01/02/2018. Ví dụ, kiểm tra rò rỉ đối với bao bì linh hoạt là một ứng dụng hạn chế so với kiểm tra rò rỉ các bộ phận ô tô và do đó rất ít nhà sản xuất thiết bị kiểm tra rò rỉ đề xuất nó.

(1) = dòng chảy (a) = nguồn áp suất không đổi

(b) = cảm biến lưu lượng khối lượng (c) = mẫu

Quy trình vận hành: Mẫu được tạo áp suất bằng khí nén đến từ nguồn không khí có áp suất không đổi. Sau khi mẫu đạt được áp suất mục tiêu, khí nén sẽ dừng bơm lại và cảm biến đo sẽ báo chỉ số bằng không “NẾU KHÔNG CÓ RÒ RĨ”.

Tuy nhiên, nếu mẫu bị rò rỉ, các phân tử (của dòng khí) sẽ tiếp tục đi qua cảm biến đo lưu lượng sau khi mẫu đã hoàn toàn đầy khí nén và giá trị của lưu lượng được cảm biến phát hiện sau khi mẫu được bơm căng hoàn toàn sẽ bằng giá trị của rò rỉ.

Ưu điểm chính:

Phương pháp này có thể được sử dụng để kiểm tra bất kỳ loại sản phẩm nào, vỏ rắn hoặc bao bì linh hoạt.

Nhược điểm:

Không xác định chính xác vị trí rò rỉ.

5/ Kết luận.

Trong số bốn phương pháp truyền thống ở trên được sử dụng để xác định và đo lường rò rỉ, chỉ có “Đo lưu lượng ở áp suất không đổi” là phù hợp và đáng tin cậy để kiểm tra bao bì linh hoạt.

Phương pháp này đã được lựa chọn để phát triển các thiết bị của Astaara, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao.