可以被抽空的柔性泄漏测试腔体的制作方法

本发明涉及一种用于试样的泄漏测试的可抽空的测试腔体。

背景技术：

有一类测试腔体为薄膜腔体，例如，其包括由柔性薄膜制成的腔壁。这样的测试腔体被描述在欧洲专利EP0741288A1中。所述试样可以是食品包装袋，例如，其将会被进行气密性的测试。所述试样被放置到打开的测试腔体中。而后所述测试腔体被封闭和抽空，其中所述柔性腔壁(薄膜腔壁)紧贴所述试样。此处术语“真空”不应被理解为绝对的真空，而是通常被理解为比环绕所述测试腔体的大气压力更低的压力。一旦所述测试腔体中的压力低于环绕所述测试腔体的大气的压力，所述柔性的测试腔体的腔壁就会紧贴所述试样。因此，所述术语“真空”也应该被理解为产生了负压，而不一定是产生了绝对真空。

当柔性测试腔体被关闭时，出现的问题在于：由于所述柔性腔壁材料的弹性或柔性，一定量的气体会被包围在所述测试腔体中。所述腔体被封闭得越快，被封闭的气体体积就越大，因为所述柔性腔壁材料会因为气体的阻力而膨胀，并且在封闭过程中不会一个额外增加的气体体积。这样所述测试腔体的抽空过程的持续时间会增加。当所述腔体被快速封闭时，速度的增加在其被抽空的期间会导致对应的速度减慢，因为所述被捕获的气体体积也必须被抽空。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种改进的测试腔体以及创立一种改进的用于泄漏测试的方法。

根据本发明所述的测试腔体被独立权利要求1限定。根据本发明所述的方法被权利要求11的特征限定。

在封闭情况下环绕所述测试腔体体积的根据本发明所述的测试腔体的腔壁至少在一个区域内由两个所述腔壁材料的膜层组成。因此所述两个膜层组成双层的腔壁部分，亦即双层壁。至少，朝向所述测试腔体体积并且将所述试样容纳在其中的膜层由柔性材料，例如薄膜材料制成。根据本发明，在被所述两个膜层包围的中间体积内，相对于围绕所述测试腔体的大气，可以形成一个超压，或者已经由该超压占据。与周围的大气相比，所述超压优选地处于大约100毫巴的范围内。因此，与周围的大气相比，所述超压可以处于大约80到120毫巴的范围内。在所述两个腔壁膜层之间的所述中间体积内，可以设有气体、液体、泡沫或凝胶。由于存在所述超压，在所述腔体打开的情况下，朝向所述测试腔体体积的所述柔性材料膜层朝着所述试样呈凸面状地隆起。

当所述测试腔体被封闭时，所述两个膜层之间的所述超压抵消了空气的阻力，从而所述柔性膜层不会捕获任何额外的气体体积。由于存在朝向所试样的凸面状隆起，所述柔性膜层被抵压在所述试样上，并且被后者抵压变形。这样，在所述测试腔体被封闭之后，待抽空的所述测试腔体体积被减小。

特别重要的是，至少朝向所述试样和所述测试腔体体积的所述膜层由柔性材料制成。背向所述测试腔体体积的第二个膜层可以是刚性的或者也由柔性材料制成。所述测试腔体的腔壁可以完全地或者部分地由柔性材料，例如薄膜材料制成。可以想到的是，所述测试腔体的腔壁被连续地形成为单个片体并且被放置在所述试样周围。或者，所述腔壁可以由两部分腔壁组成，所述两部分腔壁适合于彼此配合叠置。所述腔壁的边界区域可以被用刚性的框架固定。适应于彼此叠置的所述腔壁部分可以被铰链引导或者可以被彼此连接。

当所述试样被放置到所述测试腔体中之后，并且在所述测试腔体被封闭之前，处于大约100毫巴的范围内的超压应该占据所述两个膜层之间的所述中间体积或者在该中间体积内被生成。为了达到这个目的，所述中间体积可以被与气泵连接，所述气泵产生所述超压。此外，例如在所述两个膜层之间使用减压阀来防止压力高于大约120毫巴也是可以想到的。

在所述试样和所述测试腔体之间，应该插入气体传导材料，例如用无纺布材料制成的气体传导衬垫，用于允许所述试样和所述腔壁之间的气体流动。所述气体传导材料可以沿着所述测试腔体的腔壁的整个内侧延伸。

所述柔性腔壁可以被夹持在刚性的框架中。优选地，两个例如分别被夹持在圆环形的框架中的柔性腔壁被彼此叠置。在所述两个框架之间应该提供气体密封。一夹持件可以按压所述两个框架，使其彼此抵靠。在至少一个区域中，所述两个框架之间可以设置铰链。

优选地，所述两个膜层之间的所述中间体积中可以设有压力传感器，用于测量所述两个膜层之间的压力。被测得的压力有助于监测所述中间体积中的压力是否处于大约100毫巴的理想范围之内。

进一步地，所述两个膜层的气密性可以被通过监测所述两个膜层之间的压力来监测。如果所述两个膜层中的一个有瑕疵，则所述两个膜层之间的压力会减小。

进一步地，当所述测试腔体被封闭时，有关试样是否处于所述测试腔体中的检查可以被通过监测所述两个膜层之间的压力来执行。当具有双层腔壁的所述腔体被封闭时，所述两个膜层之间的压力会变化，因为所述凸面状隆起被抵压在所述试样上或者相对的腔壁上。如果所述试样处于所述测试腔体内，该压力会大于在没有试样被设置时的情况下的压力。因此可能出现的并未真正放入所述试样的情况可以在早期阶段被识别出来。

附图说明

下面，本发明的示例性实施方式被参考附图进行描述。其中：

图1示出了处于当所述腔体正在被封闭时的打开状态下的所述示例性实施方式的示意性剖面图；

图2示出了处于所述腔体的封闭状态下的图1的剖面图；以及

图3示出了处于在所述腔体被抽空之前的所述腔体的封闭状态下的所述示例性实施方式的剖面图。

具体实施方式

测试腔体10包括腔壁12，其由两个腔壁部分14、16组成。所述腔壁部分16为所述测试墙体10的底部，而所述测试腔壁14为所述测试腔体10的盖子。所述腔壁部分16是刚性的并且例如由金属制成。如同在上面所见的，所述腔壁部分14、16具有圆形形状，并且被刚性框架22、24固定，所述刚性框架22、24在它们的边界区域被形成为环形。其他形状的腔壁部分14、16也是可以想到的，在其他形状中所述腔壁部分14、16包括至少一个直线形侧边，如同上面所见的那样。所述上部环圈22将两个膜层18、20在它们的外部边缘区域密封地固定在一起。这样，一个被气密性地封闭的中间体积26就被限定在所述两个膜层18、20之间。在所述中间体积26中，大约80-90毫巴的压力占有优势，其抵消了当所述上方的腔壁部分14被沿着由图1中的箭头所指示的方向关闭时所遭受的空气阻力。由于存在所述超压，所述两个膜层18、20向外部呈凸面形地隆起。当所述测试腔体10没有封闭时，所述下方膜层20向所述试样28呈凸面形地隆起。所述环形框架22设有未被示出在图中的密封部分，用于气密性地封闭所述中间体积26。

压力传感器30被设置在所述两个膜层18、20之间的所述中间体积26中，并且和用于测量所述中间体积26的压力的压力测量仪器P连接。通过监测所述中间体积26中的压力，所述膜层18、20或者所述框架22，亦即所述上方腔壁部分14的泄漏就可以被检测到。所述压力还可以指示出所述试样28是否处于所述测试腔体10内，并且能够表明所述试样的体积。在如图2中所示的所述测试腔体的封闭状态下，通过所述压力测量仪器P进行测量时，所述试样28的体积越大，所述中间体积26的压力就越大。

借助于所述压力测量仪器P，当所述中间体积26被充满时，其压力可以被精确地调节到理想数值。优选地，所述上方腔壁部分14设有未被示出在图中的阀门连接件，用于连接气泵或压缩气源，所述中间体积26可以通过该气泵或压缩气源被充满。可选择地，所述中间体积26被用液体、泡沫或凝胶充满，也是可以想到的手段。所述上方腔壁部分14的也未被示出在图中的减压阀可以防止所述两个膜层18、20之间产生过大的压力。

在所述试样28和所述两个腔壁部分14、16中的每一个之间插入有对应的气体传导织物32、34，例如无纺布材料或编织材料，其导致在图2中所示的所述测试腔体10的封闭状态下，在抽空所述测试腔体10的过程中，气体从所述测试腔体体积36中逸出。在下面所述织物也被称为隔膜。

所述两个环形框架22、24被通过第一内侧环形密封件38和第二外侧环形密封件40彼此气密性地连接。在所述封闭状态下，所述两个环形框架22、24被没有被示出在图中的夹持装置按压而彼此抵靠。

当所述试样28已经被放置到留置在所述下方腔壁部分16上的所述气体传导隔膜34上之后，所述第二气体传导隔膜32被放置在所述试样上方，如图1中所示。这样，所述上方腔壁部分14朝所述试样28和所述下方腔壁部分16向下沿着所述箭头的方向降低，以便封闭所述测试腔体10。

当所述测试腔体正在被封闭时，所述盖子，也就是所述上方腔壁部分14，可以比以前被移动得更快，因为所述中间体积26内的所述超压抵消了在所述盖子被降低时受到的气体阻力并防止所述柔性膜层被扭曲。由于所述下方膜层20朝向所述试样28呈凸面状地隆起，在所述测试腔体10的所述封闭状态下，所述两个腔壁部分14、16之间的所述测试腔体体积在所述测试腔体10被抽空之前已经被减小。待抽空的剩下的残留体积因此会更小。因此，根据本发明所述的测试腔体允许所述测试腔体被更快地封闭和抽空，从而被更快地投入使用。