ES2332392A1 - Dispositivo de medida para medir el estado de aceites o grasas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medida para medir el estado de
aceites o grasas.
El dispositivo de medida para medir el estado de
un producto medido líquido, especialmente aceite o grasa, posee una
carcasa (3), un elemento de unión hueco (10) fijado en ésta y un
soporte (14) montado en el extremo opuesto del elemento de unión
(10) y destinado a recibir un sensor (16) que es adecuado para
medir una propiedad eléctrica del producto medido, estando unido el
sensor (16), a través de al menos una línea eléctrica (12), con una
electrónica de medida que está dispuesta en la zona de la carcasa
(3) y/o del extremo del elemento de unión (10) que queda vuelto
hacia dicha carcasa (3). El dispositivo de medida presenta medios
(25, 30) que son adecuados para minimizar la influencia falseadora
del contenido de agua en el producto medido sobre el resultado de
medida.
Description
Dispositivo de medida para medir el estado de
aceites o grasas.
La invención concierne a un dispositivo de
medida para medir el estado de aceites o grasas según el preámbulo
de la reivindicación 1.
En la preparación de alimentos se emplean
frecuentemente aceites o grasas calientes que no sólo se usan una
única vez, sino que sirven en freidoras durante un espacio de
tiempo bastante largo para el cocinado consecutivo de diferentes
alimentos. Como consecuencia de la oxidación, se destruye entonces
el aceite o la grasa a las altas temperaturas de funcionamiento
comprendidas entre aproximadamente 120º y 180ºC y se originan
productos químicos no deseados, tales como, por ejemplo, ácidos
grasos o polímeros libres, que no sólo provocan un empeoramiento
del sabor, sino que pueden tener también repercusiones nocivas para
la salud.
Para no cambiar los aceites o grasas de freír
demasiado pronto ni demasiado tarde, se utilizan dispositivos de
medida para medir el estado de los aceites o las grasas, con los
cuales se analizan éstos en cuanto a sus propiedades eléctricas.
Especialmente adecuada es la medición de la constante dieléctrica,
que representa una medida fiable del grado de destrucción de la
grasa o del aceite.
Se conoce por el documento EP 1 046 902 A2, por
ejemplo, un dispositivo de medida para medir el estado de un aceite
o una grasa, que está constituido por una carcasa que comprende las
unidades de evaluación electrónicas y una pantalla de presentación
de datos, así como por un elemento de unión tubular y un sensor
dispuesto en la punta de éste, el cual puede ser sumergido
directamente en el aceite o la grasa caliente y es adecuado para
determinar la constante dieléctrica. La unión eléctrica entre el
sensor y la electrónica de evaluación se efectúa a través de cables
tendidos en forma libre en el interior del elemento de unión.
El documento DE 101 63 760 A1 describe un
desarrollo ulterior del dispositivo de medida anteriormente citado.
En el dispositivo de medida representado en este documento las
líneas eléctricas entre el sensor y la electrónica de evaluación
están formadas por líneas metálicas impresas sobre un soporte de
cerámica. El elemento de unión tubular está conformado aquí de modo
que rodea a la mayor parte del soporte y se estrecha hacia abajo de
tal manera que únicamente es accesible desde fuera la zona del
soporte sobre la cual está dispuesto el sensor. Entre el soporte y
el elemento de unión se introduce y se endurece un pegamento de
sellado aislante, con lo que no existe ninguna unión eléctrica
entre el elemento de unión y las líneas eléctricas. Además, se logra
así un sellado estable frente a la temperatura que impide que pueda
penetrar aceite en el interior del elemento de unión. Por otra
parte, puede estar previsto un sensor de temperatura cuyo resultado
de medida pueda ser procesado también por la electrónica de
evalua-
ción.
ción.
En este dispositivo de medida es desventajoso el
hecho de que, a pesar del empleo de sensores fiables y una
electrónica de evaluación adecuada, los valores de medida están
frecuentemente por encima del valor real.
Por tanto, la presente invención se basa en el
problema de crear un dispositivo de medida que suministre
resultados de medidas más exactos y fiables.
Este problema se resuelve con las
características de la reivindicación 1. Ejecuciones y
perfeccionamientos de la idea de la invención son objeto de las
reivindicaciones subordinadas.
La invención se basa en el conocimiento de que,
al freír, se expulsan del producto que se está friendo grandes
cantidades de vapor de agua, cierta parte del cual permanece
transitoriamente en el aceite de freír. Dado que la constante
dieléctrica del agua es aproximadamente 20 veces mayor que la del
aceite de freír, se tiene que incluso pequeñas cantidades de agua
originan valores de medida demasiado altos. Dependiendo del
envejecimiento y la temperatura del aceite, pueden transcurrir
entre 5 minutos (aceite nuevo y alta temperatura) y 30 minutos
(aceite viejo y baja temperatura) hasta que la influencia del agua
haya disminuido a una medida tolerable y el valor de medida
coincida con el valor real del aceite.
Según la invención, se ha previsto que el
dispositivo de medida presente medios que sean adecuados para
minimizar la influencia falseadora del contenido de agua en el
producto medido sobre el resultado de medida, con lo que este
resultado es sensiblemente más exacto.
Preferiblemente, los medios comprenden un sensor
de humedad que está dispuesto en la zona del dispositivo de medida
que ha de ser sumergida. Se detecta así de manera segura cuándo
están presentes incluso pequeñas cantidades de agua en el
aceite.
En otra forma de realización preferida los
medios comprenden un circuito electrónico para determinar la
impedancia compleja y el ángulo de fase de la constante dieléctrica,
con lo que se obtiene una información que se correlaciona
sustancialmente con el contenido de agua del aceite. Por tanto, se
está en condiciones de diferenciar con un único sensor entre
efectos perturbadores debidos al agua y los efectos de medida
debidos al envejecimiento del acei-
te.
te.
En otra forma de realización preferida los
medios presentan un dispositivo para filtrar el producto medido que
rodea al soporte del sensor para determinar la constante
dieléctrica. Mediante un dispositivo de esta clase se garantiza que
llegue al sensor únicamente aceite del cual se ha extraído la
humedad residual por medio del dispositivo de filtrado secante.
Ventajosamente, el dispositivo de medida
presenta también un sensor de temperatura que suministra datos
adicionales que precisan la determinación del estado del producto
medido.
Otras propiedades, características y ventajas de
la presente invención se desprenden de la descripción siguiente con
referencia a los dibujos, en los que:
La figura 1 muestra un dispositivo de medida
según la invención en alzado frontal;
La figura 2 muestra un alzado frontal ampliado
de la zona inferior del dispositivo de medida de la figura 1 que ha
de ser sumergida;
La figura 3 muestra un alzado posterior ampliado
de la zona inferior del dispositivo de medida de la figura 1 que ha
de ser sumergida;
La figura 4 muestra un alzado posterior ampliado
de una variante de la zona inferior del dispositivo de medida de la
figura 1 que ha de ser sumergida; y
La figura 5 muestra un alzado frontal ampliado
de la zona inferior de una variante del dispositivo de medida que
ha de ser sumergida.
La figura 1 muestra un dispositivo de medida 1
según la invención para medir el estado de aceites o grasas, que
presenta una carcasa 3 en su zona superior. La carcasa presenta una
pantalla 5 para la visualización de valores de medida.
Preferiblemente, la pantalla está configurada como una unidad de
visualización LCD y puede ser conmutada entre presentación gráfica,
por ejemplo clasificación por colores de los valores de medida, y
presentación numérica. Para ingresar órdenes de control está
previsto un teclado 7 a través del cual pueden darse órdenes a la
unidad de control central (no mostrada). El teclado 7 está
configurado preferiblemente como un teclado de lámina. La carcasa
puede presentar preferiblemente también una interfaz 9 que puede
emplearse para la comunicación con ordenadores externos. El
dispositivo de medida 1 está adaptado preferiblemente para realizar
un autoajuste. Durante la utilización del dispositivo de medida 1,
la carcasa 3 sirve al mismo tiempo como mango para el usuario.
Desde la carcasa 3 sobresale hacia abajo un
elemento de unión hueco 10 que es suficientemente largo y está
formado por un material dotado de mala conductividad calorífica, de
modo que la sensible electrónica de evaluación (no mostrada) del
dispositivo de medida 1, la cual se encuentra en la zona de la
carcasa 3 y/o en la zona del elemento de unión 10 vuelta hacia dicha
carcasa 3, está suficientemente protegida contra el calor del
aceite o la grasa que se ha de medir. Gracias a estas medidas, se
garantiza también que el usuario pueda realizar las mediciones con
seguridad. El elemento de unión 10 está formado preferiblemente por
acero fino que, junto a su pequeña conductividad calorífica, es
adecuado también debido a su capacidad de utilización ilimitada en
el sector alimentario. El elemento de unión 10 está configurado,
por ejemplo, como un componente tubular y es adecuado para alojar
líneas eléctricas 12 que discurren en el interior de dicho elemento
de unión 10. Las líneas eléctricas 12 están dispuestas sobre al
menos un soporte plano 14 que se caracteriza por propiedades de
aislamiento eléctrico, por ejemplo un soporte 14 de material
cerámico.
En la zona inferior del primer soporte 14 están
dispuestos un sensor 16 para medir propiedades eléctricas del
aceite o la grasa y preferiblemente un sensor de temperatura 18,
cuyos valores de medida son conducidos a la electrónica de
evaluación por las líneas eléctricas 12 dispuestas sobre el soporte
14. Alrededor de la zona inferior del soporte 14 puede estar montado
un medio de protección 22 que proteja los sensores 16, 18 contra
influencias externas, especialmente contra contacto con el fondo o
las paredes del recipiente medido. En el presente caso, el medio de
protección 20 está configurado como un enmarcado del soporte plano
14 unido con el elemento de unión 10.
La zona intermedia entre el soporte 14 y el
elemento de unión 10 está sellada de forma aislante en un sitio con
ayuda de medios de sellado adecuados (no mostrados). En la zona
extrema inferior del elemento de unión 10 está inyectado un
pegamento adecuado, por ejemplo un pegamento de silicona, quedando
este pegamento dentro de la zona intermedia comprendida entre el
soporte 14 y el elemento de unión 10, de modo que éstos no se tocan
directamente uno a otro y se encuentran así aislados uno de otro. Al
mismo tiempo, el pegamento sirve de sellado del elemento de unión
10, de modo que no puede penetrar aceite o grasa en el interior del
elemento de unión 10. La configuración de la superficie adhesiva
tiene que ser segura frente a oclusiones de agua, ya que, en caso
contrario, se tiene que, por un lado, existe un riesgo de explosión
y, por otro lado, no se puede excluir una impurificación del
producto medido. El soporte 14 puede extenderse como un elemento de
una sola pieza hasta la electrónica de evaluación, pero existe
también la posibilidad de realizar un desacoplamiento yuxtaponiendo
varios segmentos de soporte con ayuda de medios de unión
conductores adecuados. Esto proporciona especialmente ventajas
respecto de la carga de calor de la electrónica de evaluación.
En la figura 2 se representan ampliados los
segmentos inferiores del elemento de unión 10 y del soporte 14, los
cuales son adecuados para su inmersión en el líquido que se ha de
medir. El sensor 16 para la medición de la constante dieléctrica
está constituido por un condensador que mide la constante
dieléctrica del aceite. Preferiblemente, está configurado como un
condensador interdigital que está constituido por finas líneas
metálicas que encajan una en otra y que hacen transición a una
línea respectiva de entre las líneas eléctricas 12 que conducen a
la unidad de evaluación. Las líneas 12 pueden estar constituidas por
una fina capa de oro o cobre sobre el soporte 14, estando
directamente impresa la capa sobre el componente cerámico.
Asimismo, es imaginable una construcción de múltiples capas del
soporte 14, con lo que se pueden proteger mejor las sensibles
líneas 12 contra influencias del medio ambiente.
El sensor de temperatura 18 está configurado,
por ejemplo, como una resistencia eléctrica que puede estar
formada, por ejemplo, por platino u otro material adecuado. El
sensor de temperatura 18 puede estar montado también en el lado
opuesto del soporte 14, concretamente en la zona de la punta de
dicho soporte 14, con lo que se puede reducir aún más el tamaño del
dispositivo de medida y, no obstante, ambos sensores 16, 18 están
expuestos a la misma temperatura ambiente.
Como puede apreciarse en la figura 3, en el lado
posterior del soporte 14 está dispuesto un sensor de humedad 25 que
mide la humedad residual en el aceite. El sensor de humedad 25 está
unido también mediante líneas 12 con la electrónica de evaluación,
la cual emplea las señales suministradas por el sensor de humedad
25 para efectuar una corrección de los valores de medida del sensor
16. Preferiblemente, se emplea un sensor de polímero en calidad de
sensor de humedad 25. Toda la zona inferior del dispositivo de
medida 1 puede estar rodeada en esta disposición por un tubo de
envoltura (no mostrado). Asimismo, es imaginable disponer el sensor
de humedad 25 por fuera del elemento de unión 10 en la zona que ha
de ser sumergida.
En la forma de realización representada en la
figura 4 están montados dos sensores de humedad 25a, 25b en el
elemento de unión 10, estando posicionado el sensor de humedad
inferior 25a cerca de la superficie del producto medido y
registrando la humedad que asciende desde ésta, mientras que el
sensor de humedad superior 25b está dispuesto a mayor distancia de
la superficie del producto medido. Este sensor mide aquí la humedad
ambiente, y la diferencia entre los valores de medida de los dos
sensores 25a y 25b es una indicación de la humedad en el producto
medido.
Alternativamente, como se representa en la
figura 5, alrededor de la zona inferior del dispositivo de medida 1
que ha de ser sumergida puede estar montado un dispositivo de
filtrado 30 que filtre las porciones de agua separándolas del
producto medido. Es adecuado para esto un filtro de retención de
agua permeable al aceite que esté configurado preferiblemente como
un suplemento recambiable.
Asimismo, es posible determinar la impedancia
compleja y el ángulo de fase de la constante dieléctrica por medio
de un circuito electrónico en sí conocido. A partir de estos datos
pueden deducirse informaciones que se correlacionan sustancialmente
con el contenido de agua del aceite. Se está así en condiciones de
diferenciar entre los efectos perturbadores debidos al agua y los
efectos debidos al envejecimiento del aceite.
Además, el dispositivo de medida según la
invención puede presentar medios para la compensación del error de
medida en la señal de medida y/o un equipo de visualización que, en
el caso de un elevado contenido de agua, proporcione una señal
óptica y/o acústica correspondiente.
Claims (7)
1. Dispositivo de medida para medir el estado de
un producto, específicamente el estado de aceites o grasas, que
comprende una carcasa (3), un elemento de unión hueco (10) fijado
en ésta por un extremo del mismo y un soporte (14) montado en el
otro extremo opuesto del elemento de unión (10) y destinado a
recibir un sensor (16) para medir una propiedad eléctrica del
producto medido, estando unido el sensor (16), a través de al menos
una línea eléctrica (12), con una electrónica de medida que está
dispuesta en la zona de la carcasa (3) y/o del extremo del elemento
de unión (10) más cercano a dicha carcasa (3), caracterizado
porque el dispositivo de medida presenta dos sensores de humedad
(25a, 25b) para minimizar la influencia falseadora del contenido de
agua en el producto medido sobre el resultado de medida, estando
dispuestos ambos sensores de humedad en el elemento de unión (10)
pero penetrando solamente uno de los sensores de humedad (25a) en
el producto medido.
2. Dispositivo de medida según la reivindicación
1, caracterizado porque al menos un sensor de humedad (25a,
25b) es un sensor a base de un polímero.
3. Dispositivo de medida según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
sensores de humedad (25a, 25b) comprenden un circuito electrónico
para determinar la impedancia compleja y el ángulo de fase de la
constante dieléctrica.
4. Dispositivo de medida según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
sensores de humedad (25a, 25b) presentan un dispositivo (30) para
filtrar el producto medido que rodea al soporte (14) del sensor
(16).
5. Dispositivo de medida según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de medida presenta un sensor de temperatura (18).
6. Dispositivo de medida según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
sensores de humedad (25a, 25b) presentan un equipo de visualización
que, en el caso de un elevado contenido de agua, proporciona una
señal óptica o acústica correspondiente.
7. Dispositivo de medida según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
sensor (16) es evaluado por medio de un circuito electrónico,
captándose por la separación de su impedancia compleja en porciones
real e imaginaria tanto una propiedad eléctrica del aceite como el
contenido de agua de dicho aceite.
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