ES2199079B2

ES2199079B2 - Detector de burbujas por microondas.

Info

Publication number: ES2199079B2
Application number: ES200201742A
Authority: ES
Inventors: Jose Julio Moya Garcia
Original assignee: Asm Dimatec Ingenieria S A; ASM-DIMATEC INGENIERIA SA
Current assignee: Asm Dimatec Ingenieria S A; ASM-DIMATEC INGENIERIA SA
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2005-05-16
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: ES2199079A1; AU2003254504A1; US20110109324A1; WO2004011918A1

Abstract

El detector de burbujas por microondas, es un dispositivo cuyo objetivo es la de detectar burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, éste flujo de pasta, es conducido a través de un tubo o manguera de teflón, utilizando microondas, ya que estas son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas. En este dispositivo se utilizan un emisor y un receptor. La potencia que recibe el receptor es constante, mientras el flujo sea homogéneo. Cuando aparece una burbuja se produce una dispersión debido a que el aire no absorbe y la potencia recibida se verá alterada respecto al valor de fondo del flujo homogéneo, también habrá dispersión si aparecen grumos. La señal puede ser tratada para determinar el tamaño de las burbujas y los grumos.

Description

Detector de burbujas por microondas.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere al novedoso sistema para detectar burbujas por microondas, es decir, la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta que pasa por un tubo o manguera utilizando microondas, ya que son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, mientras que el aire no las absorbe. Para este montaje se utiliza un emisor y un receptor.

Antecedentes de la invención

Actualmente existen métodos para detectar burbujas dentro de fluidos, como la patente US Nº 5198776 (30.03.1993), titulo; Microwav System for Detecting Gaseous Emboli. El objeto de esta patente es un sistema para la detección de presencia de burbujas de aire dentro de un líquido que fluye por un tubo. El sistema captura la amplitud de la radiación de microondas y detecta su caída debida a presencia de burbujas. Esta patente es potencialmente problemática debido a que comparte el mismo objetivo, como es, el detectar burbujas de aire dentro de un fluido mediante el uso de microondas. La patente indica que es una aplicación pasiva, es decir, solamente tiene un receptor que recibe la emisión de microondas generada por el mismo fluido. Esta patente esta centrada en los aspectos médicos, no hace referencia específicamente de fluidos muy pastosos (pastas), sino que se centra en la sangre y en líquidos inyectables (medicamentos o líquidos para realizar ciertos análisis), La patente está referenciada a las burbujas, no de posibles grumos o irregularidades del fluido no debidas a la presencia de aire.

La memoria de la presente invención, referida al detector de burbujas por microondas, aporta una series de novedades, como que no es una aplicación pasiva, sino que emplea una técnica activa, es decir, que hace servir un emisor y un receptor (que puede ser el mismo emisor) y que se basa en la dispersión de la radiación incidente por parte de las burbujas de aire, así como la utilización de pastas, que no se pueden considerar estrictamente líquidos y no presentan las mismas características reológicas que los líquidos. Otras de las novedades es la posibilidad de detectar el nivel de homogeneidad de la pasta (presencia o no de grumos).

Descripción de la invención

El detector de burbujas por microondas, cuyo objetivo es la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta que pasa por un tubo o manguera con utilización de microondas, que son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, ya que el aire no las absorbe, utilizando un emisor y un receptor.

El sistema de funcionamiento del conjunto se realiza de la siguiente manera. La potencia que recibe el receptor es constante, mientras el flujo sea homogéneo, cuando aparece una burbuja se produce una dispersión debido a que el aire no absorbe y la potencia recibida se verá alterada respecto al valor de fondo del flujo homogéneo. También habrá dispersión si aparecen grumos.

La siguiente fase es el tratamiento de la señal que proporciona el receptor. Esta señal se filtra, rectifica, amplifica y, se digitaliza.

Cuando aparece una burbuja, la señal de fondo se altera y si supera un cierto límite entonces se activa una señal de alarma. La sensibilidad del dispositivo está relacionada con el nivel de este límite. A un límite inferior, más alta será la sensibilidad, pero también le afectará más el ruido.

La configuración del detector de burbujas por microondas está definido por los elementos siguientes; un tubo de teflón, nylon o cualquier otro material no metálico que no absorba microondas, un receptor - emisor, un emisor - receptor y, una carcasa metálica apantallada.

Es importante que el tubo interior sea de un material no metálico y no absorbente de microondas. La carcasa externa debe ser metálica para evitar al máximo que salgan las microondas y que también puedan entrar otros microondas de efectos colaterales de otros dispositivos, con lo cual se consigue evitar que se produzcan interferencias.

Descripción detallada de los dibujos

Para un mejor entendimiento del objeto de la presente invención, se describe a continuación una realización práctica del objeto de la presente invención, sobre la base de las figuras adjuntas.

Fig. 1 Muestra una vista en perspectiva del conjunto detector de burbujas por microondas, con la indicación del posicionamiento del orificio de entrada, y la abertura donde se ubica el emisor o receptor.

Fig. 2 Muestra una vista en perspectiva con un corte longitudinal donde se indica el posicionamiento del tubo de teflón y el conducto por donde circulan las microondas.

Fig. 3 Muestra una vista en planta, alzado y en perspectiva, del tubo de teflón.

Fig. 4 Muestra una vista en perspectiva del detector de burbujas por microondas, donde se indican el posicionamiento de la entrada del material, la salida del mismo y la ubicación del emisor y receptor.

Fig. 5 Muestra un esquema del dispositivo y los elementos que lo integran del detector de burbujas por microondas

Fig. 6 Muestra el sistema de bloques del detector de burbujas por microondas, así como, el flujo de los esquemas electrónicos que lo compone.

Realización preferente de la invención

El detector de burbujas por microondas, cuyo objetivo es la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, que pasa por un tubo o manguera. utilizando microondas, absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, utilizando un emisor y un receptor.

La configuración del sistema de detección de burbujas, según figs. 1 y 5 tiene una zona de detección, dispuesta para este fin, conocida como carcasa o pieza metálica (3),apantallada. En su parte interior se ubica un tubo (5) de teflón o material similar, el tubo (5) de teflón está dentro de una estructura metálica, que en combinación de las dos piezas se pueden intercalar en un circuito de pastas o fluidos.

En la figura 2 se muestra el posicionamiento del tubo de teflón (5), así como el conducto (6), zona o campo por donde circulan las microondas.

En la fig. 3 se indica el dimensionado del tubo (5) de teflón que se ubica dentro de la estructura (3) o cuerpo metálico que configura el detector.

La fig. 4 representa el dispositivo detector, donde se indican el posicionamiento del (8), receptor (9), así como la entrada del material (7), y la salida (10), del material, después de pasar por el detector.

La fig. 5 muestra el esquema del dispositivo y de los elementos que lo integran. La carcasa (3) ó estructura metálica apantallada, el tubo (5),debe ser de teflón, nylon o cualquier otro material no metálico que no absorba microondas, el emisor (8), y el receptor (9).

En la fig. 6 se muestra los grupos de bloques y el esquema electrónico. Los emisores de microondas son Macom, modelo MA87728-M01, la frecuencia de transmisión 10.525 Ghz, banda de X - Band, con 10 mw de potencia. Los receptores son los mismos, que son con los que se trabaja la señal recibida. La electrónica está diferenciada en varios bloques, como son; alimentación, sensores, previo y amplificador diferencial.

La salida se conecta a un PLC, para procesar la señal y, ésta señal enviarla a un PC, para hacer un software de tratamiento de señal.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como una forma de llevarla a la práctica, sólo nos queda por añadir que, en su conjunto y partes que lo componen, es posible introducir cambios de forma, materiales y disposición, siempre y cuando dichas alteraciones no varíen sustancialmente las características de la invención que se reivindican a continuación.

Claims

1. Dispositivo detector de burbujas por microondas, es un dispositivo cuyo objetivo es el detectar burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, la cual es conducida a través de un tubo (5), estando dicho tubo (5) ubicado en un conducto (6) dentro del cual un emisor (8) emite radiaciones de microondas, las cuales, una vez que han traspasado el flujo de pasta, son recibidas por un receptor (9), siendo dicha potencia recibida constante mientras que el flujo de pasta es constante, o produciéndose una dispersión en dicha potencia si en el flujo de pasta hay burbujas o grumos, estando dicho dispositivo

caracterizado porque, está constituido de una carcasa metálica (3) apantallada y preparada para intercalarse en un circuito de pastas y fluidos, dentro de la cual se ubica un tubo (5) de teflón o nylon o cualquier material similar que no absorba microondas, un emisor (8) de banda X y un receptor (9) de la misma banda, que además filtra, rectifica, amplifica y digitaliza la señal recibida y la envía a un PC, el cual mediante el software de tratamiento de la señal, activa una señal de salida de alarma cuando la dicha dispersión de potencia supera un umbral predeterminado.