ES2225890T3 - Control del nivel de llenado de contenedores y de presurizacion mediante la utilizacion de imagenes multidimensionales. - Google Patents
Control del nivel de llenado de contenedores y de presurizacion mediante la utilizacion de imagenes multidimensionales.Info
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Abstract
UN SISTEMA DE INSPECCION DE RECEPTACULOS PARA LA INSPECCION DE UN RECEPTACULO EN MOVIMIENTO (116) QUE COMPRENDE UNA FUENTE DE RADIACION (102) COLOCADA PARA QUE DIRIJA UNA RADIACION HACIA EL RECEPTACULO EN MOVIMIENTO. HAY UN DETECTOR DE RADIACIONES (104) DISPUESTO PARA QUE RECIBA UNA PORCION DE LA RADIACION PROCEDENTE DE LA FUENTE DE RADIACION QUE NO HAYA SIDO ABSORBIDA O BLOQUEADA POR EL RECEPTACULO EN MOVIMIENTO Y GENERE SEÑALES ELECTRICAS EN RESPUESTA A LA MISMA. UN CIRCUITO DE PROCESAMIENTO (106) GENERA DATOS DE IMAGENES MULTIDIMENSIONALES RELATIVAS AL RECEPTACULO EN MOVIMIENTO EN BASE A LAS SEÑALES ELECTRICAS GENERADAS POR EL DETECTOR DE RADIACIONES Y COMPARA AL MENOS UNA PRIMERA PORCION DE LOS DATOS DE IMAGENES MULTIDIMENSIONALES CON UNA PORCION CORRESPONDIENTE DE LOS DATOS DE IMAGENES MULTIDIMENSIONALES DE UN RECEPTACULO ESTANDAR. DESPUES DE ESTO, EL CIRCUITO DE PROCESAMIENTO DETERMINA, EN BASE AL RESULTADO DE LA COMPARACION, UNA O MAS CARACTERISTICAS INCLUIDO EL NIVEL DE LLENADO DELRECEPTACULO, SI EL RECEPTACULO NO ESTA LLENADO LO SUFICIENTE, SI EL RECEPTACULO ESTA BAJO UNA PRESION CORRECTA, Y SI EL RECEPTACULO ESTA HERMETICAMENTE CERRADO.
Description
Control del nivel de llenado de contenedores y de
presurización mediante la utilización de imágenes
multidimensionales.
En los procedimientos de llenado de contenedores,
tales como líneas de embotellado o enlatado, suele ser útil
supervisar las características de los contenedores que se llenan.
Por ejemplo, es posible supervisar los niveles a los que se han
llenado los contenedores para fines de control de la calidad.
Es conocido la utilización de una fuente de
radiación y de un detector para determinar el nivel de llenado de un
contenedor. Por ejemplo, Schiessl y otros, en la patente US nº
4.481.595 se refiere a un sistema que conecta a los contenedores a
través de un haz de radiación gamma proyectado desde una fuente de
haz con un detector. Cuando un contenedor pasa a través del haz el
sistema cuenta los pulsos de radiación recibidos por el detector.
Una vez todo el contenedor ha pasado a través del haz, el sistema
determina la tasa media a la que se recibieron los pulsos de
radiación por el detector y compara dicha tasa con una tasa de
referencia. Sobre la base de esta comparación, el sistema genera una
señal indicadora de si el material en el contenedor está a un nivel
suficientemente alto para atenuar al haz. Es posible configurar el
sistema para detectar condiciones de llenado excesivo orientando la
fuente y el detector de modo que los pulsos detectados pasen a
través del contenedor a un nivel por debajo del nivel de llenado
previsto. Análogamente, es posible configurar el sistema para
detectar condiciones de llenado excesivo orientando la fuente y el
detector de modo que los pulsos detectados pasen a través del
contenedor a un nivel superior al nivel de llenado previsto.
La patente US nº 5.202.932 da a conocer un
generador de rayos X y un procedimiento asociado para el control de
objetos que sean transportados a una estación de control, que
comprende un dispositivo de rayos X y un dispositivo de
procesamiento de imágenes. El dispositivo de rayos X dirige rayos X
de pulsos cortos y alta energía hacia un objeto a medida que dicho
objeto se desplaza hacia la posición deseada. Esta radiación de
rayos X se recibe mediante una cámara de vídeo y la imagen
resultante se digitaliza a continuación y se transmite a un
dispositivo de procesamiento de imágenes, que analiza la información
y determina si el objeto está, o no, conforme con un umbral estándar
predeterminado. El aparato incluye un dispositivo de rechazo que
eliminará los objetos que no superen los umbrales de control.
La patente US nº 3.828.232 da a conocer un
procedimiento y un aparato para el control continuo de los
contenedores que se transportan desde una máquina de llenado
automática, tras finalizar la operación de llenado, para determinar
el nivel medio de llenado de los contenedores. La promediación puede
realizarse mediante un sistema de promediación de bloques que
calcula el promedio del nivel de llenado para grupos seleccionados
de los cabezales de llenado de la máquina, calcula el promedio del
nivel de llenado para un cabezal determinado seleccionado de la
máquina o proporciona una promediación continua de todos los
cabezales de llenado de la máquina llenadora. El sistema de
supervisión también emplea un circuito de sincronización destinado a
asegurar la exactitud de la promediación del nivel de llenado
realizada por el sistema. Las señales de nivel de llenado, generadas
mediante el control de cada contenedor que se transporta desde la
máquina de llenado, se almacenan temporalmente mientras se confirma
la sincronización entre un número seleccionado de los cabezales de
llenado de la máquina y el número de contenedores llenados por los
cabezales de la máquina durante cada uno de los ciclos de
llenado.
La patente US nº 5.414.778 ilustra un aparato
para la creación de imágenes ópticas para la medición de fenómenos
dinámicos y transitorios. Esta técnica puede distinguir un fluido de
burbujas modificando los niveles de grises de la imagen. La técnica
se utiliza para detectar niveles de fluidos y burbujas, contando los
elementos de imagen dedicados a burbujas o a fluidos a lo largo de
líneas verticales u horizontales dentro de la imagen. La rapidez de
cambio del nivel de fluidos y la cantidad de burbujas con el tiempo
indican la presencia de fugas en contenedores mientras se hallan en
un estado dinámico. El control de los fenómenos transitorios,
durante un estado dinámico, proporciona una indicación de la calidad
y cantidad finales de un producto dentro de un contenedor. Asimismo,
proporciona una buena realimentación para la determinación de la
operación de toberas de llenado, con la ventaja de una fácil
calibración y ajuste de la cantidad correcta de burbujas dentro del
contenedor.
La invención comprende un sistema de control de
contenedores que crea una imagen multidimensional de cada contenedor
objeto de control. A continuación, el sistema analiza la imagen para
proporcionar un control en tiempo real de características tales como
el nivel de llenado del producto, la presencia y colocación adecuada
de las tapas, la presión del contenedor, la densidad de la espuma en
el espacio del cabezal y fugas para los contenedores que se
desplazan a las velocidades típicas del procedimiento sobre un
transportador del procedimiento de llenado de contenedores. Tal como
se usa en la presente memoria, el término "contenedor" se
refiere a latas, botellas y otros paquetes cuyo contenido previsto
sea de conocimiento general.
El sistema proporciona medidas exactas a las
velocidades del transportador del orden de 2400 contenedores por
minuto y puede controlar contenedores realizados a partir de una
amplia gama de materiales, incluyendo metal, plástico, cristal y
hojas metálicas. Si el sistema determina que un contenedor está
llenado inadecuadamente, presurizado inadecuadamente o de cualquier
otro modo defectuoso, el sistema inicia automáticamente una acción
adecuada tal como el rechazo del contenedor desde la línea de
llenado y/o ajuste de la operación de llenado. El sistema mantiene
un registro completo de todos los rechazos y sus causas; un operador
del sistema puede utilizar estos datos de diagnóstico para mantener
o mejorar el rendimiento del procedimiento.
El sistema proporciona ventajas significativas
respecto de los sistemas de la técnica anterior que proporcionaban
solamente indicaciones de "va/no va" o de "llenado
deficiente/excesivo" globales. Por ejemplo, el sistema utiliza la
información multidimensional sobre los contenedores para
proporcionar mediciones del nivel de llenado con una precisión
comprendida en 0,5 mm sobre una gama de velocidades de control. Este
alto nivel de precisión permite umbrales de niveles de llenado más
estrictos, y reduciéndose así el número de rechazos falsos que, a su
vez, mejora el rendimiento del procedimiento de control.
El sistema utiliza una fuente de radiación tal
como una fuente de rayos X de baja potencia con un detector lineal
multielementos para controlar los contenedores llenados que se
desplazan sobre una línea de transportador. Cuando un contenedor se
desplaza sobre la línea de transportador, pasa entre la fuente de
radiación y el conjunto ordenador de detectores, de modo que la
radiación producida por la fuente de radiación pasa a través del
contenedor antes de ser detectado por el conjunto matricial de
detectores.
Debido a las diferencias en la longitud del
recorrido y los coeficientes de absorción de la radiación, la
radiación es absorbida de manera diferente por el contenedor, la
tapa del contenedor, el contenido del contenedor y cualquier
presencia de aire u otro material por encima del contenido del
recipiente. Estas diferencias de absorción se miden como cambios en
la intensidad de radiación recibida por el conjunto matricial de
detectores.
Cuando el transportador está orientado para
desplazar los contenedores en dirección horizontal, la fuente de
radiación y el conjunto ordenado de detectores se disponen de manera
que definen un plano vertical entre la fuente y el detector y están
orientados de modo que el plano sea perpendicular a la dirección de
movimiento del transportador. En consecuencia, en cualquier momento,
la radiación recibida por el conjunto matricial de detectores
corresponde a una rebanada vertical de un contenedor. Al recibir y
almacenar repetidamente los datos procedentes del conjunto matricial
de detectores a medida que el transportador mueve el contenedor, el
sistema genera una imagen multidimensional del contenedor, donde la
resolución de la imagen es controlada por el número de elementos en
el conjunto matricial de detectores y la frecuencia a la que se
reciben y almacenan los datos. En lo sucesivo, el sistema procesa
los datos de imágenes para supervisar características tales como el
nivel de llenado y presurización y las condiciones de detección
tales como llenado insuficiente, llenado excesivo, baja presión,
alta presión, tapas ausentes o deterioriadas y ensanchamiento de
contenedores. Al determinar el nivel de llenado, el sistema puede
considerar la presencia de espuma determinando la densidad de la
espuma y el nivel (cantidad) de líquido atribuible a la espuma y
sumando dicha cantidad al nivel de llenado aparente (cantidad). El
sistema también puede supervisar condiciones tales como el espesor
de las paredes de los contenedores.
El sistema proporciona varias ventajas respecto a
la técnica anterior. En concreto, el sistema controla las
características de llenado excesivo, llenado insuficiente, nivel de
llenado real, contenedores de baja presión, falta de tapas,
contenedores ensanchados, espesor de las paredes del contenedor y
características de la espuma. De manera significativa, el sistema
realiza todas estas operaciones simultáneamente utilizando un sensor
único. El sistema determina con precisión el nivel de llenado y
otras características incluso en las zonas de control en las que
existe una importante agitación del contenido de los recipientes (es
decir, el rendimiento del sistema no resulta afectado por el
movimiento del contenido del recipiente). El sistema compensa dicho
movimiento recogiendo información sobre la presencia de líquido en
una zona relativamente grande del contenedor, combinando la
información para determinar el nivel de llenado. Esto permite
realizar el posicionamiento del sistema, por ejemplo, en o
inmediatamente después de una curva del transportador o
inmediatamente después de que los contenedores hayan dado la
vuelta.
El sistema controla los contenedores de baja
presión (fugas) sin necesidad de manipular los contenedores. Por el
contrario, en la técnica anterior, los contenedores con fugas eran
detectados invirtiendo los contenedores, permitiendo así que saliera
el líquido y en lo sucesivo, detectando un contenedor con baja
presión mediante la utilización de un detector de llenado
insuficiente. Esto exigía medios para invertir los contenedores y,
además, exigía que la fuga fuera suficientemente grande para
permitir la salida de líquido suficiente desde el contenedor durante
el procedimiento de control.
El sistema es fácilmente calibrado mediante el
paso de una galga estándar o contenedor a través del sistema y
generando una imagen estándar que comprende toda la información
pertinente sobre las características deseadas de los contenedores
objeto de control. El sistema ajusta automáticamente la altura del
contenedor y por lo tanto, puede admitir cambios en el tamaño del
contenedor durante la producción sin necesidad de una nueva
calibración. Por ejemplo, el sistema puede comprender un soporte
motorizado que coloca automáticamente el contenedor en un punto de
control preestablecido.
Asimismo, el sistema es relativamente insensible
a las variaciones en la posición del contenedor debido al desgaste
del transportador u otros factores. El desgaste del transportador,
por ejemplo, puede provocar que uno o más contenedores se posicionen
más bajos que otros contenedores. Cuando el sistema detecta dicho
contenedor imperfectamente posicionado, el sistema ajusta
automáticamente la zona de control para tener en cuenta el cambio en
la posición del contenedor.
Para rechazar contenedores inaceptables, el
sistema emplea un sistema de rechazo inteligente. Los sensores
controlan el rendimiento del dispositivo de rechazo para comprobar
el rechazo adecuado y recoger información sobre el desgaste y otros
factores. Esta información se utiliza para compensar los efectos del
desgaste y permitir una diagnosis prematura y la corrección de los
problemas. Es posible utilizar un dispositivo de rechazo dual puede
utilizar para rechazar dos contenedores sucesivos y proporcionar
redundancia si falla un dispositivo de rechazo.
La capacidad del sistema para medir con precisión
el nivel de llenado también puede utilizarse para supervisar y
ajustar la operación del dispositivo de llenado. Al ajustar
constantemente las válvulas del dispositivo de llenado, el sistema
optimiza el rendimiento de dicho dispositivo y reduce al mínimo los
desperdicios.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción de las
realizaciones preferidas y a partir de las reivindicaciones.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de control de contenedores.
La Figura 2 es una vista frontal de una
realización del sistema de control de contenedores en la Figura
1
La Figura 3 es una vista posterior del sistema de
control de contenedores de la Figura 2
La Figura 4 es una vista lateral del sistema de
control de contenedores de la Figura 2, que ilustra la parte lateral
a través de la cual los contenedores penetran en el sistema de
control de contenedores.
La Figura 5 es una vista lateral del sistema de
control de contenedores de la Figura 2 que ilustra la parte lateral
a través de la cual los contenedores salen del sistema de control de
contenedores.
La Figura 6 es una vista en planta de la
orientación de la fuente de rayos X y el detector de rayos X del
sistema de control de contenedores de la Figura 2 en relación con un
contenedor.
La Figura 7 es un diagrama de bloque del detector
y del controlador del sistema de control de contenedores de la
Figura 2.
Las Figuras 8 a 12 son diagramas de flujo de los
procedimientos implantados por el controlador del sistema de control
de contenedores de la Figura 2
La Figura 13 es un gráfico de datos de imágenes
generados a partir del sistema de control de contenedores de la
Figura 2.
Las Figuras 14 a 16 son diagramas de bloque que
ilustran el posicionamiento de un sistema de control de
contenedores.
Con referencia a la Figura 1, un sistema de
control de contenedores 100 comprende una fuente de rayos X 102, un
conjunto matricial de detectores de diodos lineales mutielementos
104, un contenedor 106 y un dispositivo de rechazo 108. La fuente de
rayos X 102 está configurada para generar un haz de rayos X
verticalmente planar 110 que recibe el conjunto matricial de
detectores 104. El haz 110 se encuentra perpendicular a una
dirección de movimiento 112 de un transportador 114. El conjunto
matricial de detectores 104 comprende 32 elementos de diodos, cada
uno de ellos proporciona al controlador 106 una señal analógica que
corresponde a la radiación de rayos X que incide sobre el diodo.
Cuando un contenedor 116 (por ejemplo, un bote de
bebidas) se aproxima al haz de rayos X 110, el contenedor interrumpe
un haz de luz 118 entre una fuente de luz 120 y un dispositivo de
disparo del contenedor óptico 122, que hace que el dispositivo de
disparo del contenedor 122 envíe una señal al controlador 106. El
controlador 106 responde almacenando periódicamente las señales
analógicas recibidas desde el conjunto matricial de detectores 104.
En cualquier momento dado, una exploración de las señales producidas
por el conjunto matricial de detectores 104 corresponde a una imagen
de rayos X unidimensional (vertical) del contenedor 116 a medida que
pasa enfrente del conjunto matricial de detectores. Se realizan
exploraciones sucesivas cuando el movimiento del transportador 114
hace que el contenedor 116 atraviese la cara del conjunto matricial
de detectores 104 en dirección horizontal.
El controlador 106 sincroniza las exploraciones
sucesivas del conjunto matricial de detectores con el movimiento del
contenedor 116 controlando simultáneamente la salida de un
codificador 124 que está mecánicamente enlazado con el transportador
124. El codificador 124 genera una serie de pulsos que corresponden
cada uno a una parte de una rotación de un eje de trasmisión
impulsora del transportador 114. El controlador 106 cuenta estos
pulsos para supervisar la posición de los contenedores 116. Esto
permite al controlador 106 supervisar la velocidad de exploración
horizontal basada en la velocidad instantánea del contenedor, de
modo que cada exploración vertical se inicie a una distancia
horizontal fijada (independiente de la velocidad) con respecto al
borde de ataque del contenedor. De esta manera, el controlador 106
almacena en memoria una imagen bidimensional exacta de las
características de absorción de rayos X del contenedor 116 cuando el
contenedor 116, pasa enfrente del conjunto matricial de detectores
104.
Una vez que el contenedor 116 ha pasado
completamente a través del haz de rayos X 110, el controlador 106
procesa los datos de imágenes para determinar si el contenedor 116
está relleno inadecuadamente o de cualquier otro modo defectuoso. Si
así fuera, el controlador 106 activa el dispositivo de rechazo 108 y
este último retira el contenedor defectuoso 116 desde el
transportador 114.
Además del dispositivo de disparo del contenedor
122, el sistema comprende un disparador del dispositivo de rechazo
126 que genera una señal en respuesta a la interrupción de un haz
óptico 128 generado por una fuente de luz 130. El disparador del
dispositivo de rechazo 126 se utiliza para comprobar la posición de
un contenedor 116 antes de rechazarlo. El funcionamiento del sistema
está basado en el supuesto de que no se produzca ningún
deslizamiento (es decir, que la posición de un contenedor en el
transportador no cambia). El uso del disparador del dispositivo de
rechazo 126 permite algún deslizamiento de los contenedores, en
tanto que un contenedor no se deslice en una posición del contenedor
completa (es decir, en el diámetro del contenedor) entre la
ubicación del dispositivo de disparo del contenedor 122 y el
disparador del dispositivo de rechazo 126. Cuando así se desea, el
sistema también puede comprender otros sensores ópticos incluyendo,
por ejemplo, un sensor de contenedor caído (no ilustrado) y un
sensor óptico (no ilustrado) que controla la entrada de un conducto
de rechazo 132 para el paso de un contenedor 116.
Con referencia también a las Figuras 2 - 5, el
sistema de control 100 comprende un armario 200 sobre un soporte
ajustable 202. El armario 200 contiene la fuente de rayos X 102, el
controlador 106 y la electrónica de soporte. El conjunto matricial
de detectores 104 está montado sobre un conjunto de túnel ajustable
204 que está conectado por sí mismo al armario 200. El conjunto del
túnel ajustable también soporta el disparador óptico de contenedores
122. En consecuencia, el sistema puede ajustarse para un cambio en
el tamaño del contenedor ajustando la posición vertical del conjunto
del túnel 204. La posición del conjunto del túnel 204 se controla y
supervisa mediante el controlador 106. En condiciones típicas, el
controlador 106 puede ajustar la altura del conjunto del túnel
dentro de un rango de diez pulgadas, lo que permite que varíe el
tamaño de los contenedores, entre, por ejemplo, botes de siete onzas
y botellas de cuarenta onzas. El sistema también podría ajustarse
regulando automática o mecánicamente la posición vertical del
soporte 202.
Se proporciona una interfaz de usuario 206, que
comprende un monitor de vídeo 208 y teclas de entrada 210 en la
parte frontal del armario 200. Una luz de aviso 212 indica que el
sistema está operativo. Además de proporcionar soporte para la
fuente, detector, electrónica e interfaz de usuario, el armario 200
proporciona blindaje para proteger al operador del sistema contra la
exposición a la radiación de rayos X.
La electrónica de soporte está constituida por
amplificadores que amplifican las señales analógicas generadas por
el conjunto matricial de detectores 104 y fuentes de alimentación
para el sistema y la fuente de rayos X. El sistema también comprende
un conjunto de hendiduras 402 (véase Figura 4) para la colimación
del haz de rayos X generado por la fuente de rayos X 102.
La alineación de la fuente 102, el haz 110 y el
detector 104 se mantiene mediante la conexión de la fuente 102 y del
detector 104 al armario 200. En consecuencia, como se ilustra en la
Figura 4, el sistema puede instalarse fácilmente colocando el
sistema de modo que el conjunto del túnel 204 quede a uno y otro
lado sobre el transportador 114 y se encuentre horizontalmente
alineado con el transportador 114. El sistema solamente necesita
alinearse aproximadamente en la posición vertical porque, tal y como
se examina a continuación, la posición vertical del conjunto del
túnel se ajusta automáticamente durante un procedimiento de
inicialización, que permite el cambio rápido de un tamaño de
contenedor a otro.
Según se ilustra en la Figura 3, el dispositivo
de rechazo 108 comprende un par de arietes impulsados por aire 302.
Cada ariete 302 comprende un solenoide y un cilindro de presión de
aire y está controlado independientemente por el controlador 106. El
uso de dos dispositivos de rechazo permite el rechazo de
contenedores 116 a velocidades del transportador de hasta 2400
contenedores por minuto alternando el ciclo de servicio de cada
ariete 302 según demanden las condiciones de rechazo del sistema.
Sensores (no ilustrados) asociados con cada ariete 302 controlan la
condición del ariete proporcionando una indicación del tiempo que el
ariete abandona su posición de reposo y el tiempo en que retorna. Un
sensor óptico (no ilustrado) que está colocado a ambos lados del
canal de rechazo 132 (Figura 1) comprueba que un contenedor deseado
116 haya sido realmente rechazado y detecta cualquier rechazo
indeseado. El funcionamiento del dispositivo de rechazo 108 es
completamente automático - - el sistema realiza un seguimiento de la
posición de un contenedor 116 que es rechazada, rechaza el
contenedor defectuoso, comprueba el rechazo y supervisa la condición
del ariete del dispositivo de rechazo 302.
La fuente de rayos X 102 proporciona un haz de
rayos X continuo a 40 - 70 kV y 0,01 a 0,08 mA (es decir, 0,4 - 5,6
W). El nivel de potencia es ajustable para diferentes tipos de
contenedores (p.e. aluminio frente a acero) mediante puentes
situados en un cuadro de control dentro del armario 200. El nivel de
potencia también puede ajustarse mediante el controlador 106. En
condiciones normales, el nivel de potencia se ajusta aproximadamente
sobre la base del tipo de contenedor que se va a controlar y
posteriormente, es objeto de una sintonía fina para proporcionar un
contraste adecuado. El controlador 106 controla la potencia
operativa de la fuente de rayos X. En la realización descrita, la
fuente de rayos X es alimentada por la Lorad Division, ThermoTrex
Corporation, Danbury, Connecticut. El uso de una fuente de
alimentación continua elimina problemas de temporización asociados a
las fuentes pulsadas.
Tal como se ilustra en la Figura 6, la fuente de
rayos X constituye una fuente puntual de un milímetro 600 que está
colimada mediante el conjunto de hendiduras 402 para generar el haz
de rayos X 110. La hendidura 602 del conjunto de hendiduras 402 es
de un milímetro de anchura y quince milímetros de altura. Para
aumentar la resolución del sistema, podría utilizarse una fuente de
rayos X que disponga de una fuente puntual más pequeña. Tal como se
ilustra también en la Figura 6, el haz de rayos X 110 está orientado
de modo que pasa a través de solamente una parte superior 606 del
contenedor 116. Tal como se examina a continuación, las
características de absorción de rayos X de esta zona del contenedor
comprenden toda la información necesaria para determinar si el
contenedor está defectuoso. Por supuesto, si se desea o es
necesario, el haz de rayos X 110 podría orientarse para generar una
imagen del contenedor completo 116.
Según se ilustra en la Figura 7, el conjunto
matricial de detectores 104 comprende dos conjuntos matriciales de
16 elementos 700. La superficie fotosensible de cada diodo 702 de
los conjuntos matriciales tiene dos milímetros de anchura y un
milímetro de altura y los diodos 702 están mejorados para la
sensibilidad a la radiación ultravioleta. Aunque cada diodo presenta
una altura de un milímetro, el conjunto matricial de detectores
proporciona una resolución vertical del orden de magnitud de 0,5
milímetros. Este incremento en la resolución se produce porque el
haz es proyectado en un ángulo a través del contenedor y porque una
parte del contenedor situada entre los centros verticales de dos
diodos adyacentes 702 afectarán a ambos diodos y por lo tanto, se
puede identificar por variaciones en las señales generadas por los
dos diodos. Un escintilador de cristal de cesio/yoduro segmentado
704, que convierte la radiación de rayos X incidentes en radiación
ultravioleta, se superpone a cada conjunto matricial 700. En la
realización descrita, los conjuntos matriciales 700 son
suministrados por Photonics Corporation.
Una pantalla de fósforo podría sustituir al
escintilador de cristal 704. Sin embargo, el escintilador puede ser
preferible porque proporciona una respuesta más rápida; el uso de
una pantalla de fósforo también puede hacer borrosa la imagen.
Además, una pantalla de fósforo no segmentada tendería a incrementar
la perturbación electromagnética entre los diodos.
La señal analógica producida por cada diodo 702
es amplificada por un amplificador especial en una placa de
amplificadores 706. Las señales amplificadas se alimentan a
continuación a un multiplexor de tipo 32 a 16, 708, que se controla
por una señal desde el controlador 106. Las señales generadas por el
multiplexor se alimentan a un canal de entrada analógico de 16 bits
710 del controlador 106. Cada bit de canal de entrada analógica se
convierte en un valor digital con doce bits de resolución. En
condiciones normales, el controlador 106 se obtiene utilizando un
procesador 80486 disponible a través de Intel Corporation.
Con referencia a la Figura 8 el controlador 106
controla el sistema 100 de acuerdo con un procedimiento 800. Para
iniciar el funcionamiento del sistema, un usuario selecciona la
inicialización utilizando el teclado 210 de la interfaz de usuario
206 (véase Figura 1). En respuesta, el controlador 106 realiza una
rutina de inicialización y calibración 802. Tras la inicialización,
el controlador pone en funcionamiento el sistema de acuerdo con una
rutina de detección y adquisición 804 que detecta un contenedor 116
y adquiere datos para el controlador 116. Al finalizar esa rutina,
el controlador 106 hace funcionar el sistema de acuerdo con una
rutina de análisis 806 para determinar si el contenedor está
defectuoso. Si el controlador 106 determina que el contenedor 116
está defectuoso, el controlador hace funcionar el sistema según una
rutina de rechazo 808. Es importante destacar que el sistema puede
funcionar simultáneamente según la rutina de detección, adquisición
y rechazo. Por ejemplo, el sistema podría funcionar para rechazar un
primer contenedor al mismo tiempo que está analizando los datos para
un segundo contenedor y adquiriendo datos para un tercer contenedor.
En la realización descrita, el controlador 106 es suficientemente
rápido para completar el análisis de los datos para un controlador
106 mientras está adquiriendo datos para otro controlador 106. En
consecuencia, el controlador 106 comprende dos memorias intermedias
de datos, cada una de las cuales es de suficiente capacidad para
almacenar los datos para un solo controlador 106.
Con referencia a la Figura 9, el controlador 106
comienza la rutina de inicialización y calibración 802 determinando
la ganancia y la compensación de desplazamiento de cada diodo 702
del conjunto matricial de detectores 104 (paso 900), como es bien
conocido, la tensión generada por un diodo 702 corresponde a la
tensión de compensación de desplazamiento del diodo más el producto
de la radiación de rayos X incidentes sobre el diodo y la ganancia
del diodo.
V = ganancia *
incidencia + compensación de
desplazamiento.
En consecuencia, cuando la ganancia y
compensación de desplazamiento de un diodo son conocidas, la
radiación de rayos X incidentes sobre el diodo puede determinarse a
partir de la tensión producida por el diodo. Debido a que las
ganancias y compensaciones varían de un diodo a otro, el controlador
106 determina y almacena la ganancia y compensación de
desplazamiento para cada diodo y utiliza estos valores cuando se
procesan las señales generadas por los diodos. El controlador 106
determina la compensación de desplazamiento de cada diodo midiendo
la tensión producida por cada diodo cuando se inhabilita la fuente
de rayos X 102, de modo que ninguna radiación de rayos X sea
incidente sobre el diodo:
V = ganancia *
0 + compensación = compensación de
desplazamiento
Una vez conocidas las compensaciones, el
procesador determina la ganancia de cada diodo restando la
compensación de desplazamiento del diodo de la tensión producida
por el propio diodo cuando la fuente de rayos X 102 se activa y
ningún contenedor interrumpe el haz de rayos X 110:
V -
compensación de desplazamiento = ganancia * 1 =
ganancia,
Donde la radiación de rayos X incidente está
normalizada de modo que un valor de 1 corresponde a un haz
ininterrumpido y un valor de 0 corresponde a una radiación no
incidente.
A continuación, el controlador 106 controla el
soporte ajustable 202 para elevar el sistema a su posición vertical
más alta (etapa 902) y avisa al operador del sistema (a través de la
interfaz de usuario 206) para colocar un contenedor de prueba sobre
el transportador 114. A continuación, el controlador 106 supervisa
las señales producidas por el conjunto matricial de detectores 104
para determinar si la posición vertical del sistema es correcta
(etapa 904). En la forma de realización descrita, la posición
vertical correcta se define como la posición en la que la radiación
de rayos X incidente sobre el quinto diodo 702 desde la parte
superior del conjunto matricial de detectores 104 es menor o igual
al 70% de un haz completo (es decir, el contenedor de prueba bloquea
por lo menos un 30% de la radiación de rayos X dirigida a ese
diodo). Si la posición vertical no es correcta, el controlador 106
da instrucciones al soporte ajustable 202 para descender el sistema
en un incremento (etapa 906) y comprueba de nuevo la posición.
Una vez la posición vertical del sistema es
correcta, el controlador avisa al operador para que coloque el
contenedor de prueba sobre el transportador y mida el diámetro del
contenedor de prueba (etapa 908). En la forma de realización
descrita, el controlador 106 mide el diámetro del contenedor
relativo a la velocidad del transportador 114 contando el número de
pulsos generados por el codificador 124 a partir del momento en que
el contenedor de prueba interrumpe el haz óptico 118 y activa el
disparador del contenedor 122 hasta el momento en que el contenedor
de prueba sale del haz óptico 118 y desactiva el dispositivo de
disparo del contenedor 122. Al mismo tiempo, el controlador 106
determina la relación entre los pulsos del codificador y la
distancia horizontal contando el número de pulsos del codificador
que se producen entre la activación del disparador del contenedor
122 por el contenedor de prueba y la activación del disparador del
dispositivo de rechazo 126 por el contenedor de prueba. Puesto que
se conoce la distancia entre estos dispositivos de disparo, es
posible determinar la distancia por pulso del codificador dividiendo
la distancia conocida por el contador de pulsos.
A continuación, el controlador 106 identifica el
borde y el centro del contenedor de prueba (etapa 910). Una vez el
contenedor de prueba interrumpe el haz óptico 118, el controlador
106 almacena lo valores de las señales generadas por cada diodo 702
para incrementos horizontales sucesivos (normalmente en el orden de
cada otro pulso de codificador). Sobre la base de estos valores, el
controlador 106 identifica el borde del contenedor de prueba que
corresponde al primer conjunto de señales en la que una parte de la
radiación de rayos X incidentes sobre el quinto diodo 702 desde la
parte superior del conjunto matricial de diodos se interrumpe por el
contenedor de prueba. Tras identificar el borde del contenedor de
prueba, el controlador 106 identifica el centro del contenedor de
prueba que corresponde al conjunto de señales espaciadas desde el
borde en una mitad del número de pulsos de codificador que
corresponde al diámetro del contenedor.
Una vez se haya identificado el borde y el centro
del contenedor de prueba, el controlador 106 identifica los valores
que corresponden a las zonas de la imagen que son de especial
interés. Tal como se ilustra en la Figura 13, en la forma de
realización descrita, donde los contenedores son botes de bebidas,
los datos de imágenes comprenden 64 columnas de datos, cada una de
las cuales incluye 32 entradas (que corresponden a los 32 diodos del
conjunto matricial de diodos). El borde de ataque del bote de bebida
se produce en la columna 12 y el centro del bote se produce en la
columna 38. Existen dos zonas de interés. La primera zona 1300 que
corresponde a la parte superior del bote de bebida y se utiliza para
determinar si el bote está presurizado adecuadamente, comprende las
columnas 35 a 41 de las filas 24 a 37. La segunda zona 1302 se
utiliza al medir el nivel de líquido en el bote e incluye las
columnas 23 a 56 de las filas 12 a 23.
Por último, utilizando los valores
correspondientes a las zonas de interés, el controlador 106 genera
valores de umbral para cada zona de interés (etapa 914). Para la
primera zona 1300, la pestaña de la parte superior del bote se
espera que se posicione en el centro de la zona. En consecuencia, el
controlador 106 multiplica los valores correspondientes a las filas
26 y 27 por un factor de ponderación positiva, multiplica los
valores correspondientes a las filas 24 y 25 por un factor de
ponderación negativo y suma todos los valores para obtener el valor
de umbral.
Para la segunda zona 1302, el controlador 106
suma todos los valores para obtener el valor umbral. Sumando todos
los valores, el controlador 106 genera una medida de las propiedades
de absorción de rayos X de la segunda zona completa 1302. Esto es
muy significativo porque resulta en la capacidad del sistema para
medir el nivel de relleno que es insensible a la agitación del
contenido del recipiente. En la técnica anterior, los sensores de
los niveles de llenado normalmente debían colocarse por lo menos a
15 - 30 pies corriente por debajo de una fuente de agitación, tal
como una curva del transportador o una estación de llenado, para
permitir que se sedimente el contenido antes del análisis. Por el
contrario, el sistema de control de contenedores 100 puede
colocarse en una curva o inmediatamente a continuación de una fuente
de agitación sin resultados detrimentales.
Con referencia a la Figura 10, el controlador 106
inicia la rutina de detección y adquisición 804 determinando si el
dispositivo de disparo del contenedor 122 ha detectado un contenedor
(etapa 1000). Si así fuera, el controlador 106 inicializa un
retardo/temporizador a un valor correspondiente al número de pulsos
del codificador que se espera que se produzcan antes de que esté
adecuadamente posicionado el borde de ataque del contenedor e
inicializa un conteo de medición a cero (etapa 1002). En lo
sucesivo, el controlador supervisa los pulsos del codificador hasta
que finaliza el retardo/temporizador (etapa 1004).
Una vez terminado el retardo/temporizador, el
controlador 106 almacena los valores de la medición procedentes del
conjunto matricial de diodos e incrementa el conteo de medición
(etapa 1006). Tal como se expuso anteriormente, los valores de las
mediciones se generan modificando el número correspondiente a la
tensión de cada diodo por la compensación de desplazamiento y
ganancia de ese diodo. Si no se han tomado 64 medidas (etapa 1008),
el controlador espera que se produzca un número adecuado de pulsos
del codificador y repite la etapa de almacenamiento e incremento
(etapa 1006). Una vez tomadas 64 medidas, el controlador 106 inicia
la rutina de análisis 806 y comienza simultáneamente la rutina de
detección y adquisición para el siguiente contenedor 116.
Con referencia a la Figura 11, el controlador 106
inicia la rutina de análisis 806 identificando la posición de la
parte superior del contenedor dentro de los datos medidos (etapa
1100). Al permitir que varíe la posición de la parte superior del
contenedor, el controlador 106 tiene en cuenta las variaciones en la
altura del transportador que podrían resultar, por ejemplo, de
componentes desgastados de modo no uniforme en el transportador.
Una vez identificada la parte superior del
contenedor, el controlador determina las zonas de interés para el
contenedor (etapa 1102). Tal como se expuso anteriormente, la parte
superior del contenedor de prueba está posicionada en la fila 28 (es
decir, en el cuarto diodo desde la parte superior) y la primera zona
1300 se define en las filas 24 a 27. Por lo tanto, si la parte
superior del contenedor fue identificada en la fila 29, la primera
zona 1300 estaría definida en las filas 25 a 28.
Tras identificar las zonas de interés, el
controlador 106 genera números para cada zona de interés utilizando
el procedimiento anteriormente descrito para generar los umbrales
(etapa 1104). Estos números se comparan, a continuación, con los
umbrales (etapa 1106). Si uno de los números varía respecto al
correspondiente umbral en un porcentaje predeterminado, el
controlador 106 determina que debe rechazarse el contenedor (etapa
1108). Cuando el controlador 106 determina que debe rechazarse un
controlador, el controlador ejecutar la rutina de rechazo 808.
Con referencia a la Figura 12, el controlador 106
inicia la rutina de rechazo 808 esperando a que el controlador
interrumpa el haz óptico 128 del disparador del dispositivo de
rechazo 126 (etapa 1200). Cuando esto ocurre, el controlador 106
identifica la posición exacta del contenedor y responde
inicializando un contador que cuenta pulsos desde el codificador 124
(etapa 1202). A continuación, el controlador 106 cuenta los pulsos
hasta que el recuento indique que el contenedor está dispuesto de
modo que debe activarse un ariete del dispositivo de rechazo 302
(etapa 1204). A continuación, el controlador activa el ariete del
dispositivo de rechazo 302. Tal como se indicó anteriormente, el
controlador 106 activa los arietes del dispositivo de rechazo 302 de
manera alternativa. En consecuencia, el recuento de pulsos
indicativo de posición de contenedor adecuada variará basándose en
cuál de los arietes del dispositivo de rechazo 302 tiene que
activarse. Asimismo, es importante resaltar que, debido a la
velocidad del transportador 104 relativo a la velocidad de los
arietes del dispositivo de rechazo 302, un ariete del dispositivo de
rechazo 302 normalmente se activará antes de que el contenedor se
coloque enfrente del ariete del dispositivo de rechazo y una señal
para el retorno del ariete del dispositivo de rechazo a su posición
de reposo puede emitirse antes de que el contenedor alcance el
ariete. El controlador 106 modifica el recuento de pulsos
correspondiente a la posición del contenedor adecuada sobre la base
de las señales de realimentación recibidas desde los arietes del
dispositivo de rechazo. Esto permite al controlador 106 tener en
cuenta los cambios en las características operativas de los arietes
del dispositivo de rechazo en el transcurso del tiempo.
Tal como se ilustra en la Figura 14, dos o más
sistemas de control 100 se pueden emplear para proporcionar un
funcionamiento libre de fallos. Cuando se utilizan dos sistemas de
control 100, los sistemas están dispuestos de manera secuencial a lo
largo del transportador 114 y comparten un dispositivo de rechazo
común 1400 que está situado debajo de los sistemas en relación con
la dirección de movimiento 112 del transportador. Con esta
disposición, cada sistema 100 controla cada contenedor y rechaza los
contenedores que encuentra defectuosos. Cada sistema 100 controla
las señales enviadas al dispositivo de rechazo 1400 por el otro
sistema 100 y compara las señales con las que genera para comprobar
el funcionamiento adecuado del sistema y detectar fallos del
sistema.
Según se ilustra en la Figura 15, el sistema de
control de contenedores 100 suele estar situado corriente abajo, en
relación con la dirección del movimiento 112 del transportador 114,
de un dispositivo de relleno 1500 que llena los contenedores y una
engatilladora 1502 que sella los contenedores. Los recorridos de
realimentación 1504 desde el sistema 100 al dispositivo rellenador
1500 y al engatillador 1502 permiten el ajuste automático de dichos
componentes. Por ejemplo, el dispositivo rellenador 1500 puede
ajustar una válvula de relleno en respuesta a la información
procedente del sistema 100 que indica que la válvula de llenado no
está funcionando de forma adecuada. Análogamente, el engatillador
1502 puede realizar ajustes en respuesta a la información indicadora
de la presencia de contenedores inadecuadamente sellados.
Por último, tal como se ilustra en la Figura 16,
la capacidad del sistema de control de contenedores 100 para
determinar, con precisión, el nivel de llenado del controlador 106
permite al sistema situarse inmediatamente corriente a bajo de una
curva 1600 en el transportador 114.
En las reivindicaciones siguientes se prevén
otras formas de realización. Por ejemplo, para mejorar la
resolución, el haz de rayos X 110 podría concentrarse utilizando,
por ejemplo, una estructura alveolar de tungsteno o podría
incrementarse el número de elementos en el conjunto matricial de
detectores. Análogamente, podría emplearse un conjunto matricial de
detectores que presenten mayor densidad de elementos en una zona de
interés particular. Además, la fuente de rayos X podría sustituirse
con una fuente de radiación gamma. Sin embargo, se prefiere la
radiación de rayos X sobre la radiación gamma porque, para un nivel
de potencia particular, la radiación de rayos X proporciona más
información.
Aunque el sistema anteriormente descrito
principalmente esté configurado para controlar botes de bebidas que
se espera que tengan características casi idénticas, también podría
utilizarse para controlar botellas u otros contenedores en los que
el espesor de la pared de contenedor varía de un contenedor a otro o
incluso dentro de un contenedor dado. Cuando se controlan dichos
contenedores variables, el sistema determina el espesor de la pared
de cada contenedor y tendría en cuenta los efectos de las
variaciones en ese espesor. Además, a diferencia de los botes de
bebidas, las botellas llenas suelen incluir un gran espacio en la
cabeza en el que se pueden forman niveles variables de espuma. Para
determinar si una botella está llenada adecuadamente, el sistema
detecta un nivel de espuma en la botella y, sobre la base de la
densidad de la espuma, modificaría consecuentemente el nivel de
líquido medido.
En un procedimiento para analizar la espuma, el
controlador 106 busca gradientes positivos en la atenuación de rayos
X entre filas horizontales de una zona de interés en los datos de
imágenes. El controlador utiliza la localización de estos gradientes
para determinar la posición relativa del límite de espuma - líquido.
Una vez situado dicho límite, el controlador determina el volumen de
la espuma sobre la base de la geometría conocida del contenedor y
suponiendo que la espuma llena el volumen del contenedor completo
por encima del límite de espuma - líquido. El controlador determina
la densidad de la espuma comparando las medidas de absorción de los
elementos detectores inmediatamente por encima y por debajo de dicho
límite, donde la medición desde debajo del límite corresponde a la
absorción por líquido y la medición desde encima del límite
corresponde a la absorción por espuma. A continuación, el
controlador determina la cantidad de líquido en la espuma
multiplicando el volumen de espuma por la densidad de la espuma. Por
último, el controlador ajusta el nivel de llenado medido de acuerdo
con esta cantidad.
Donde resulte adecuado, también podría detectarse
un límite de aire/espuma y podría utilizarse su posición al
determinar el volumen de espuma en el contenedor.
Cuando se examina un contenedor de vidrio, el
controlador estima el espesor de las paredes del contenedor midiendo
el gradiente de atenuación a lo largo de los bordes verticales del
contenedor. El controlador puede utilizar el espesor del vidrio como
una corrección de primer orden para el volumen del contenedor en el
nivel de llenado y en las mediciones de la espuma.
En otro procedimiento para analizar los datos de
imágenes, podrían utilizarse los datos de imágenes para las zonas de
interés para un número grande (p.e., 100 a 1000) de contenedores
para formar una red neural. A continuación, los contenedores podrían
ser controlados aplicando sus datos de imágenes a la red neural.
Claims (38)
1. Sistema (100) para determinar el nivel de
llenado y la presurización de un contenedor en movimiento (116), que
comprende:
- una fuente de rayos X o de radiación gamma (102) dispuesta para radiación directa (110) en el contenedor en movimiento (116);
- un detector de radiación (104) destinado a recibir una parte de la radiación (110) procedente de la fuente de radiación (102) que no es absorbida ni bloqueada por el contenedor en movimiento (116) y para generar señales eléctricas en respuesta y
- unos circuitos de tratamiento (106) accionables para:
- obtener datos de imágenes multidimensionales para el contenedor en movimiento (116) sobre la base de las señales eléctricas generadas por el detector de radiación (104), y comparar por lo menos una primera parte de los datos de imágenes multidimensionales con una parte correspondiente a los datos de imágenes multidimensionales para un contenedor estándar, y
- determinar, sobre la base de un resultado de la comparación, el nivel de llenado del contenedor (116) si el contenedor (116) se encuentra insuficientemente llenado, si el contenedor (116) se encuentra llenado en exceso, si el contenedor (116) se encuentra adecuadamente presurizado y si el contenedor (116) se encuentra sellado.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que
dichos circuitos de tratamiento se utilizan para determinar que el
contenedor en movimiento difiere del contenedor estándar cuando la
parte de los datos de imágenes multidimensionales para el contenedor
en movimiento difiere de la parte de los datos de imágenes
multidimensionales para el contenedor estándar en una cantidad
superior a la predeterminada.
3. Sistema según la reivindicación 2, en el que
cada una de la primera parte y la parte correspondiente comprenden
una pluralidad de elementos y en el que dichos circuitos de
tratamiento se utilizan para combinar valores asociados a cada uno
de la pluralidad de elementos de la primera parte para obtener un
primer valor compuesto, para combinar valores asociados a cada uno
de la pluralidad de elementos de la parte correspondiente para
obtener un segundo valor compuesto y para comparar los valores
compuestos, primero y segundo, para determinar las características
del contenedor.
4. Sistema según la reivindicación 3, en el que
la primera parte incluye datos de imágenes multidimensionales que
corresponden a una zona por encima y por debajo de un nivel de
llenado previsto en el contenedor en movimiento y en el que los
circuitos de tratamiento se utilizan para determinar un nivel de
llenado real del contenedor como la característica de dicho
contenedor.
5. Sistema según la reivindicación 4, que
comprende además un dispositivo de rechazo, en el que los circuitos
de tratamiento se utilizan para activar el dispositivo de rechazo
cuando el nivel de llenado del contenedor difiere de un nivel de
llenado del contenedor estándar en una cantidad superior a la
predeterminada.
6. Sistema según la reivindicación 3, en el que
la primera parte incluye datos de imágenes multidimensionales
correspondientes a una zona que incluye una superficie superior del
contenedor y en el que los circuitos de tratamiento se utilizan para
determinar si el contenedor en movimiento está adecuadamente
presurizado como característica de dicho contenedor.
7. Sistema según la reivindicación 1, en el que
el detector de radiación comprende un conjunto matricial de
detectores lineal y unidimensional destinado a generar señales
eléctricas correspondientes a un segmento unidimensional del
contenedor en movimiento y los circuitos de tratamiento se utilizan
para presentar los datos de imágenes multidimensionales ensamblando
conjuntos de señales eléctricas correspondientes a segmentos
unidimensionales del contenedor en movimiento.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el
que:
- el contenedor en movimiento se desplaza en una dirección horizontal,
- el detector de radiación comprende un conjunto matricial de detectores lineal, vertical y unidimensional, y
- el detector de radiación se utiliza para generar los conjuntos de señales eléctricas a medida que el contenedor se desplaza más allá del conjunto matricial de detectores.
9. Sistema según la reivindicación 1, en el que
la fuente de radiación se utiliza para la radiación directa
solamente en la parte superior del contenedor en movimiento.
10. Sistema según la reivindicación 1, en el
que:
- el contenedor en movimiento comprende un bote que tiene el contenido sellado en su interior,
- la primera parte de los datos de imágenes multidimensionales corresponden a una zona en la parte superior del bote, y
- los circuitos de tratamiento se utilizan para detectar que el contenedor en movimiento no está adecuadamente presurizado cuando los datos de imágenes multidimensionales para la zona situada en la parte superior del bote difieren de los datos de imágenes multidimensionales para la zona situada en la parte superior del contenedor estándar.
11. Sistema según la reivindicación 1, en el que
la fuente de radiación comprende una fuente de rayos X continua.
12. Sistema según la reivindicación 1 que
comprende además un mecanismo accionable para ajustar
automáticamente la posición vertical de la fuente de radiación y el
detector de radiación basado en la altura del contenedor en
movimiento.
13. Sistema según la reivindicación 1, en el que
el contenedor en movimiento está dispuesto sobre un transportador,
comprendiendo además el sistema un dispositivo de rechazo destinado
a retirar el contenedor en movimiento desde el transportador cuando
los circuitos de tratamiento determinen que el contenedor en
movimiento difiere del contenedor estándar.
14. Sistema según la reivindicación 13, en el que
el dispositivo de rechazo comprende un ariete impulsado por
aire.
15. Sistema según la reivindicación 14, en el que
el dispositivo de rechazo comprende un par de arietes impulsados por
aire utilizables de manera alterna.
16. Sistema según la reivindicación 14, en el que
el dispositivo de rechazo se utiliza para proporcionar a los
circuitos de tratamiento información relativa al movimiento del
ariete impulsado por aire.
17. Sistema según la reivindicación 7, en el que
el detector de radiación comprende un conjunto matricial de
fotodiodos.
18. Procedimiento para controlar un contenedor en
movimiento (116), que comprende:
- dirigir los rayos X o la radiación gamma (110) en el contenedor en movimiento (116);
- recibir una parte de la radiación (110) que no es absorbida ni bloqueada por el contenedor en movimiento (116);
- producir datos de imágenes multidimensionales para el contenedor en movimiento (116) partiendo de la radiación recibida (110) que no fue absorbida ni bloqueada por el contenedor en movimiento (116);
- comparar por lo menos una primera parte de los datos de imágenes multidimensionales con la parte correspondiente a los datos de imágenes multidimensionales para un contenedor estándar, y
- determinar un nivel de llenado del contenedor (116), si el contenedor (116) está llenado en exceso, si el contenedor (116) está llenado de forma insuficiente, si el contenedor (116) está adecuadamente presurizado y si el contenedor (116) está sellado partiendo del resultado de dicha etapa de comparación.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, que
comprende además determinar que el contenedor en movimiento difiere
del contenedor estándar cuando la parte de los datos de imágenes
multidimensionales para el contenedor en movimiento difiere de la
parte de los datos de imágenes multidimensionales para el contenedor
estándar en una cantidad superior a la predeterminada.
20. Procedimiento según la reivindicación 18, que
comprende además:
- dirigir la radiación en el contenedor estándar de modo que una parte de la radiación sea absorbida o bloqueada por el contenedor estándar y una parte de la radiación no sea absorbida ni bloqueada por el contenedor estándar;
- recibir la parte de la radiación que no es absorbida ni bloqueada por el contenedor estándar y,
- producir los datos de imágenes multidimensionales para el contenedor estándar partiendo de la radiación recibida que no fue absorbida ni bloqueada por el contenedor estándar.
21. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que:
- la etapa de recepción de radiación comprende recibir radiación como una serie de segmentos unidimensionales, y
- la etapa de producción de los datos de imágenes multidimensionales que comprende la obtención de un conjunto de datos de imágenes unidimensionales a partir de cada uno de los segmentos unidimensionales de la radiación recibida y ensamblando los conjuntos de datos de imágenes unidimensionales para obtener los datos de imágenes multidimensionales.
22. Procedimiento según la reivindicación 21 que
comprende además desplazar el contenedor en movimiento en dirección
horizontal, en el que la etapa de recepción de radiación comprende
recibir radiación en forma de una serie de segmentos verticales
unidimensionales cuando el contenedor se desplaza más allá de un
detector vertical.
23. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que la etapa de dirigir la radiación comprende dirigir la
radiación solamente en una parte superior del contenedor en
movimiento.
24. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que:
- el contenedor en movimiento comprende un bote,
- la primera parte de los datos de imágenes multidimensionales corresponde a una zona en la parte superior del bote, y
- la etapa de determinación comprende determinar que el contenedor en movimiento no está adecuadamente presurizado cuando los datos de las imágenes multidimensionales para la zona en la parte superior del bote difieren de los datos de imágenes multidimensionales para la zona en la parte superior del contenedor estándar.
25. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que la radiación comprende un haz continuo de radiación de rayos
X.
26. Sistema según la reivindicación 4, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para cuantificar la espuma
existente en el contenedor cuando se determina el nivel de llenado
real del contenedor.
27. Sistema según la reivindicación 26, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar un nivel
adecuado de llenado del contenedor para determinar un nivel de
líquido atribuible a la espuma en el contenedor y para combinar el
nivel adecuado de llenado con el nivel atribuible a la espuma para
determinar el nivel de llenado real.
28. Sistema según la reivindicación 27, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar una cantidad
de espuma en el contenedor, para determinar una densidad de espuma
en el contenedor y para determinar el nivel de líquido atribuible a
la espuma partiendo de la cantidad de espuma y la densidad de la
espuma.
29. Sistema según la reivindicación 28, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para identificar una
interfase espuma/líquido y para determinar la cantidad de espuma en
el contenedor sobre la base de la interfase espuma/líquido, la
interfase aire/espuma y la geometría del contenedor.
30. Sistema según la reivindicación 29, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para identificar la interfase
aire/espuma y para determinar la cantidad de espuma en el contenedor
sobre la base de la interfase espuma/líquido, la interfase
aire/espuma, y la geometría del contenedor.
31. Sistema según la reivindicación 28, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar el espesor de
las paredes del contenedor y para determinar la cantidad de espuma
en el contenedor sobre la base del espesor de las paredes del
contenedor.
32. Sistema según la reivindicación 4, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar el espesor de
paredes del contenedor y para cuantificar el espesor de las paredes
del contenedor al determinar el nivel de llenado real del
contenedor.
33. Sistema según la reivindicación 32, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para cuantificar las
variaciones de volumen del contenedor debido al espesor de las
paredes del contenedor.
34. Sistema según la reivindicación 4, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para cuantificar el
movimiento del contenido del contenedor cuando se determina el nivel
de llenado real del contenedor.
35. Sistema según la reivindicación 1, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar el espesor de
las paredes del contenedor.
36. Sistema según la reivindicación 35, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para cuantificar las
variaciones de volumen del contenedor debido al espesor de las
paredes del contenedor.
37. Sistema según la reivindicación 1, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para cuantificar el
movimiento del contenido del contenedor cuando se determina las
características del contenedor.
38. Sistema según la reivindicación 1, en el que
los circuitos de tratamiento son aptos para determinar si el
contenedor en movimiento se halla adecuadamente presurizado cuando
dicho contenedor en movimiento se encuentra en una orientación no
invertida.
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