【供应】海尔欣-气雾剂微泄漏检测仪CL系列产品替换现有水浴法检漏!更安全、经济、高效

 

[供应]:海尔欣-气雾剂微泄漏检测仪CL系列产品

             

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都2020年了,听说你还在用水浴法检漏!?

文:海尔欣科技

 

为什么要做气雾罐测漏?

 

在包装行业中,需要对诸如填充气雾剂、压缩气体的罐类产品进行无损的密封完整性检测,以确保安全性和产品质量。气雾剂罐中的推进剂通常是高度危险品(例如,丙丁烷混合物、二甲醚等),一旦释放出易燃气体或爆炸性气体或液体,可能引起火灾和爆炸的危险,造成巨大的生命财产损失。因此,欧盟和国际上关于危险品的运输法规要求在出厂前对每个气雾罐进行密封性测试。

 

水浴法的痛点是什么?

 

热水浴测试是为此目的开发的传统工艺方法:将每个已填充的气雾罐浸入大桶的热水中进行压力检查,以检测是否有泄漏的气体而产生的气泡。研究表明,热水浴方法能够检测到低至8 x 10-3 mbarLs-1的泄漏率,也即在水浴池中每一秒钟产生一气泡,这足以防止在运输、分销或消费者使用中发生火灾。

 

然而,目前的水浴测试仍然依赖人工目检,可以想见即使在低速产线上,由于水的搅动、检查员的注意力不集中或疲劳,已经容易产生漏网之鱼。若生产线速度升至当前的运行标准(每分钟超过60罐),并且以每秒一个的速度形成气泡时,水浴将具有极高挑战性。因此,先进国家一般建议每20分钟轮换一次检查员(例如:英国气雾罐生产商协会BAMA的建议),对生产商而言,运行一个足够安全的产线十分费时费力。

 

从根本上来说,对气雾罐加热本身就存在一定的危险性,虽然如今相关的意外已经非常罕见,历史上的确发生过几次大规模的热水浴爆炸,通常由于恒温器故障和严重的过热,而一个罐子的爆炸或密集效应导致数十个甚至数百个周围的罐子也爆炸的情况并不少见。当今某些开发中国家的气雾罐产线可能无法达到前面所述的高标准,若监控不到位,热水浴的安全隐患依然存在。

 

另一方面,热水浴法还存在诸多让人诟病的问题。首先热水浴是一项非常昂贵的投资,在厂房内占据大量空间,维持所需的水温122°F(50°C)需要大量的能源消耗,当以每分钟500罐的速度运行时,典型功耗为50 kW以上。为了避免罐体上的锈蚀、变色、水痕,并保持水质清洁不影响目检,通常需要添加昂贵的化学品。由于需要加温,热水浴还无法使用于热敏性的产品。因此,国际上各大制罐厂一直在寻求更安全、经济、高效的解决方案。

 

激光法可以如何解决问题?

 

中红外量子级联激光器(QCL)是一种性能优越的新型半导体激光器,随着QCL的发展,可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在痕量气体分析领域获得了更广泛的应用。其基本原理是通过分析光被气体的选择性吸收,由吸收光谱反演获得待测气体浓度。激光气体分析技术的特点是灵敏度高、反应时间快,并且能够实现非接触式的测量,非常适合用于气雾罐产线上的实时气雾剂微泄漏的检测。

 

QCL与TDLAS技术示意图

 

宁波海尔欣光电专注于高精度激光气体检测技术,及其在工业过程和测控领域中的应用推广。我们将世界顶尖的QCL集成到最新的CL系列气雾剂分析模块中,通过产线集成,可以为气雾罐生产商实现全自动在线的实罐泄漏完整性检测。CL模块拥有足够高的灵敏度和速度,完全可以满足灌装泄漏检测的市场需求,极小的占地面积,很容易集成至水浴检漏工艺的后段或者直接替代水浴工艺,不干扰原有生产设备,无需复杂的产线安装和更改,便能在短时间及有限空间内,为客户提供全自动、更高效、更节能的在线气雾罐检漏保障。

海尔欣CL微泄漏检测模块产线集成示意图

 

相较与传统热水浴工艺,CL系列产品的优点总结如下:

  1. 体积小(鞋盒尺寸)的模块化设计:便于产线集成,可靠性高,维护成本低
  2. 低功耗:可补充或替代高耗能的水浴测试,大大节约能源成本
  3. 无需加热:避免因罐体加热带来的安全隐患
  4. 无需浸水:避免罐体因为浸水产生锈蚀、变色
  5. 无需人工目检:避免人为失误造成不合格的产品流入市场,并节省人力成本
  6. 响应快速:检测速度可达240罐/分钟,实现在线实时检测气雾罐泄漏,提升制罐产线效率
  7. 高灵敏度:气雾剂泄漏检测(丙烷,丁烷,液化石油气,二甲醚,CO2等)灵敏度可达2 × 10-3 mbar.L.sec-1,符合欧盟标准
  8. 实时监控:及时反映产线健康状况,便于优化生产效率

转台测试:240罐/分钟的在线气雾剂检测与漏罐识别

 

样机展示

 

目前,海尔欣的CL系列气雾罐检测模块已经成功通过多个客户的试用。视频中演示了CL-240产品在一个仿真气雾罐转台上实现了240罐/分钟的在线泄漏检测与精准漏罐识别。

 

CL系列产品照片及各部分功能介绍

 

上图是CL系列产品的安装方式及主要构成。一套完整交付的CL系列产品主要包括如下硬件:

 

  1. 触发光电眼:安装于气体采样门之前的输送带上,触发光电眼的输出与CL分析主机相连,为系统提供每一只气雾罐进入待检区域的触发计时起点;
  2.  
  3. 气体采样门:以倒U形安装于气雾罐输送带之上,内侧分布气孔,用于抽取气雾罐周边的空气样品;
  4.  
  5. 样气过滤器:与气体采样门气密连接,用于过滤空气样品中的粉尘颗粒,降低对分析系统的干扰及污染;
  6.  
  7. CL系列分析仪:整套系统的核心,利用QCL光谱吸收原理,对气雾罐周边的过滤后的采样气体进行快速分析,一旦检测到超过泄漏阈值的气雾剂成分,则根据罐体触发光电眼的时刻及当前产线速度,当不合格的罐体经过剔除器的时刻,给出剔除信号。CL分析仪预留了的电气接口,以接收罐体输送带速度的实时编码器信号和触发光电眼的开关信号;
  8.  
  9. 剔除器:一般是非接触式的气动剔除器,当接收到分析仪给出的剔除信号时,将不合格的罐体吹出产线,落入安装在产线侧面的接收桶内。为方便演示,视频中以红色警示灯代替了真实的剔除器;
  10.  
  11. 真空泵:采用进口大流量真空泵,为整套气体采样和分析模块制造负压真空环境,使样品气体持续高速流动经过分析仪,从而实现高速的气体浓度分析。通过导气管与CL系列分析仪相连,位于整套系统气体通路的下游,视频中未示出。

 

为方便用户初始安装调试和训练CL分析仪识别,海尔欣提供了一套PC端的SDK软件,软件界面如下:

 

用户SDK调试软件界面

 

如图所示,进入界面后,可看到共有“1”、“2”、“3”三个区域,篇幅所限,此处仅介绍关键参数设置相关的区域1和2。

区域1:用户设置(User Setting)参数:

  1. “D1”用于输入触发光电眼到气体采样门的距离;
  2. “D2”用于输入触发光电眼到剔除器的距离;
  3. “D3”用于输入触发光电眼到输出光电眼(如安装)的距离;
  4. “阈值”即为剔除浓度阈值,测得气雾剂浓度高于该值的罐体将被剔除;
  5. “实测”表示每个罐体实际的泄漏浓度测量值,可根据此值进行阈值设定;
  6. “时延”表示罐体周边气体传送到分析仪响应所需的时间(单位ms),与产线速度、气体管路长度、采样流速等相关,需根据实际产线参数做设置,也可点击下面的“自适应”按键进行机器学习;
  7. 自适应是海尔欣利用人工智能算法为CL系列分析仪赋予的自动学习功能。在产线试运转时,点击此按键后,仪器可自动适应产线运行参数,自动设定仪器初始测量参数,以达到最优的检漏识别效果。自适应次数越多,识别漏罐越精准。

 

区域2:设备状态及实时浓度显示区域

  1. “测量值”即为仪器分析得到的气体浓度信息;
  2. “泄漏状态”当仪器判定当前罐体为泄漏超过“阈值”状态时,此状态灯会变红色进行提示;
  3. “镜片洁净度”当分析仪光学系统需要用户停机维护时,此状态会提示红色。停机维护的周期,与产线环境粉尘颗粒物含量和用户对过滤器的维护程度有关。据目前的测试结果,即使是在没有任何空气过滤的情况,仪器的需要运维的周期也大于一个月;
  4. “报警信息”当仪器状态发生改变时,根据厂商提供的报警码查询《气雾罐微泄漏检测仪报警表》进行相应处理,必要时需厂商协助;
  5. “数据曲线” 以约100Hz的频率实时显示仪器分析得出的气雾剂浓度曲线,以便实时观察测量浓度值的变化。

 

关于我们

 

 海尔欣光电(HealthyPhoton Co. Ltd.)是专注于中远红外波段精密光电检测仪器的设计商和制造商,是中国首家支持量子级联激光器科研及工业应用的领先供应商。

在包装检测行业,海尔欣的市场定位是气体分析的OEM/ODM模块供应商。为包装机械设备商,以及包装完整性检测设备商,提供基于QCL光谱技术的高性价比的灌装和食品行业常见气体(如丙丁烷,R134a氟烃烷,DME,CO2,液氨等)泄漏检测产品。我们的客户将海尔欣CL系列产品补充或替换现有水浴法,人工目检或其他质控工艺,可为国内外的日化和食品生产包装行业的终端用户提供一个更准确快速,更经济安全的全自动,智能化的包装泄漏检测方案。

 

  如您对我们的产品感兴趣,请联系王经理:15618922826

2020年12月15日 11:56
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