ES2334549B2 - SELF-CONFIGURABLE FILTER FOR MICROWAVE OVEN PROCESSED IN LINE, SELF-CONFIGURABLE FILTER PROCESS FOR MICROWAVE OVENS OF PROCESSING ONLINE AND MICROWAVE OVEN PROCESSING ONLINE. - Google Patents

SELF-CONFIGURABLE FILTER FOR MICROWAVE OVEN PROCESSED IN LINE, SELF-CONFIGURABLE FILTER PROCESS FOR MICROWAVE OVENS OF PROCESSING ONLINE AND MICROWAVE OVEN PROCESSING ONLINE. Download PDF

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    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/76Prevention of microwave leakage, e.g. door sealings

Abstract

Filtro autoconfigurable para horno microondas de procesado en línea, proceso de filtrado autoconfigurable para hornos microondas de procesamiento en línea y horno microondas de procesamiento en línea.Self-configuring microwave oven filter online processing, self-configuring filtering process for microwave ovens online processing and microwave oven online processing.

Filtro autoconfigurable para hornos microondas (1) de
procesado en línea, que comprende medios configurados para la variación automática y adaptativa de la geometría interior de dicho filtro mediante la inserción de una pluralidad de pivotes deslizantes (5) configurados para variar perpendicularmente su distancia respecto de la cavidad de guías de ondas (2) de tal manera que actúen como elementos metálicos reactivos atenuantes de los principales modos que se propagan desde el interior del horno hacia el exterior, generando discontinuidades que cortan dichos modos de campo electromagnético.
Self-configuring filter for microwave ovens (1) from
In-line processing, comprising means configured for automatic and adaptive variation of the internal geometry of said filter by inserting a plurality of sliding pivots (5) configured to vary perpendicularly its distance from the waveguide cavity (2) in such a way that they act as attenuating reactive metal elements of the main modes that propagate from the inside of the oven to the outside, generating discontinuities that cut said electromagnetic field modes.

Description

Filtro autoconfigurable para horno microondas de procesado en línea, proceso de filtrado autoconfigurable para hornos microondas de procesamiento en línea y horno microondas de procesamiento en línea.Self-configuring microwave oven filter online processing, self-configuring filtering process for microwave ovens online processing and microwave oven online processing.

El objeto principal de la presente invención es un dispositivo que, basado en las estructuras de filtros reactivos conocidos, pero mediante una configuración diferente y con un sistema de control, que le permite poder ajustar su geometría interna de forma automática al proceso de calentamiento que se vaya a realizar en el horno microondas al que se le acoplan dos filtros a la entrada y a la salida del mismo. La innovación de esta configuración reside en que el filtro que se describe permite la optimización de su funcionamiento con independencia del proceso de calentamiento de materiales para el que se desea atenuar las emisiones de campo electromagnético hacia el exterior del horno de la forma más óptima posible, con su consecuente eliminación de riesgo ante la exposición de microondas a altas potencias.The main object of the present invention is a device that, based on the structures of reactive filters known, but through a different configuration and with a control system, which allows you to adjust its geometry automatically internal to the heating process that goes to be made in the microwave oven to which two filters are attached at the entrance and exit of it. The innovation of this configuration is that the filter described allows the optimization of its operation regardless of the process of heating of materials for which it is desired to attenuate electromagnetic field emissions to the outside of the furnace of as optimally as possible, with its consequent elimination of risk of exposure to microwaves at high powers.

La invención se encuadra en el sector de las aplicaciones industriales de procesos de calentamiento por microondas y más en concreto en el diseño y fabricación de filtros de microondas adaptativos para hornos de microondas que operan en continuo.The invention falls within the field of industrial applications of heating processes by microwave and more specifically in the design and manufacture of filters of adaptive microwaves for microwave ovens operating in continuous.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

En la sociedad actual crece de una forma exponencial el uso de las microondas en diversos sectores. Dentro de las múltiples aplicaciones para las que se están utilizando las microondas destaca sobre todas ellas el calentamiento de materiales en procesos industriales continuos, mediante la utilización de hornos de microondas emplazados en algún punto de la línea de producción. Este tipo de hornos industriales de microondas es considerado como una cavidad alimentada con fuentes de microondas (magnetrones), tratándose los distintos materiales en el interior de la cavidad. Este tipo de hornos posee dos aperturas que conforman un puerto de entrada y otro de salida por donde se introducen y se recuperan los materiales, normalmente a través de una cinta transportadora de un cierto material, por lo que estos hornos van a estar abiertos por sus puertos de manera que es posible la fuga hacia el exterior de la radiación de microondas producida en dichos hornos. Este hecho resulta negativo para el proceso ya que requiere de un aumento de la potencia de alimentación para conseguir los objetivos prefijados, además de presentar un problema de seguridad por la exposición ante radiaciones electromagnéticas de elevadas potencias, lo que ha motivado la aprobación de normativas y especificaciones que limitan las radiaciones que se emiten al exterior en procesos industriales, de forma que se garantice la seguridad del personal que participa en estos procesos, siendo necesario un mecanismo de control de estas fugas electromagnéticas.In today's society it grows in a way exponentially the use of microwaves in various sectors. Inside of the multiple applications for which the microwave stands out on all of them the heating of materials in continuous industrial processes, through the use of microwave ovens located somewhere along the line of production. This type of industrial microwave ovens is considered as a cavity fed with microwave sources (magnetrons), treating the different materials inside The cavity. This type of furnace has two openings that make up one port of entry and another exit where they are introduced and recover materials, usually through a tape conveyor of a certain material, so these ovens are going to be open through its ports so that leakage is possible outward of the microwave radiation produced in said ovens This fact is negative for the process since it requires of an increase of the power of feeding to obtain the preset goals, in addition to presenting a security issue by exposure to high electromagnetic radiation powers, which has motivated the approval of regulations and specifications that limit the radiation emitted to the exterior in industrial processes, so that the security of the personnel that participates in these processes, being a control mechanism for these leaks is necessary electromagnetic

Existen diferentes tipos de mecanismos de control de las radiaciones en procesos industriales. Estos van desde puertos para la entrada/salida del material con guías de onda al corte, los cuáles son muy sencillos pero tienen limitaciones tanto de geometría como de las características del proceso de calentamiento, hasta otros elementos que se utilizan con este fin, como son los stubs o sintonizadores (pequeñas cavidades resonantes) de un cuarto de onda de altura, que se utilizan en serie a la entrada y a la salida de los hornos, ajustando la longitud de cada stub en función del modo de propagación que se va a eliminar. El problema de estos últimos es el estrecho ancho de banda en el que pueden trabajar, las críticas dimensiones de la asociación y su dependencia con la anchura del material a tratar. Adicionalmente los stubs solamente permiten eliminar los modos transversales eléctricos sin permitir la eliminación de los modos transversales magnéticos. Otra tecnología utilizada es el uso de filtros reactivos de microondas como herramientas de control, que se basan en la teoría reactiva de filtros para atenuar el campo electromagnético tanto en el puerto de entrada como en el de salida de este tipo de aplicaciones, ajustándose a una geometría determinada y fija en función de proceso que se realice en cada momento. El principal problema de estos filtros es que sólo son efectivos para unos pocos modos de propagación y tienen una estructura fija, lo cuál sólo garantiza un adecuado funcionamiento para un tipo de proceso, un tipo y tamaño de material, una velocidad de producción fijada y una potencia del horno. Esto implica que cualquier cambio en el proceso productivo, obliga a redefinir y volver a fabricar todas las estructuras comentadas anteriormente.There are different types of mechanisms of Radiation control in industrial processes. These are going from ports for material input / output with waveguides to the cut, which are very simple but have limitations both of geometry and of the characteristics of the process of heating, to other elements that are used for this purpose, such as stubs or tuners (small resonant cavities) a quarter wave high, which are used in series to the entry and exit of the ovens, adjusting the length of each stub depending on the propagation mode to be deleted. He problem of the latter is the narrow bandwidth in which they can work, the critical dimensions of the association and its dependence with the width of the material to be treated. Additionally the stubs only allow to eliminate transverse modes electrical without allowing the elimination of transverse modes magnetic Another technology used is the use of reactive filters  microwave as control tools, which are based on the reactive filter theory to attenuate the electromagnetic field both at the port of entry and the exit of this type of applications, adjusting to a certain geometry and fixed in process function that is performed at all times. The main problem with these filters is that they are only effective for a few propagation modes and have a fixed structure, which only guarantees proper operation for a type of process, a type and size of material, a fixed production speed and a oven power. This implies that any change in the process productive, forces to redefine and remanufacture all structures discussed above.

Aunque existen algunas referencias de diseños de filtros reactivos para hornos microondas, los autores no han encontrado ninguna relativa a filtros reactivos auto-configurables que constituyen la innovación objeto de la invención para este tipo de procesos.Although there are some references of designs of reagent filters for microwave ovens, the authors have not found none related to reactive filters self-configurable that constitute innovation object of the invention for this type of processes.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Para aportar una solución a este tipo de problemas mediante el uso de filtros reactivos, se plantea esta invención, consistente en una estructura de filtro reactivo provisto de un sistema de elementos geométricos a modo de pivotes metálicos o dieléctricos (sintonizadores) que se insertan en la cavidad del filtro para modificar su geometría interna y, por tanto, su capacidad para atenuar diferentes modos de campo electromagnético que intentan propagarse desde el interior del horno de microondas hacia el exterior, a través de las apertura de entrada y salida del proceso en línea.To provide a solution to this type of problems by using reactive filters, this invention, consisting of a reactive filter structure provided of a system of geometric elements by way of metallic pivots or dielectrics (tuners) that are inserted into the cavity of the filter to modify its internal geometry and, therefore, its ability to attenuate different electromagnetic field modes that try to spread from inside the microwave towards the outside, through the opening of entry and exit of the online process.

La novedad de este dispositivo reside en que es adaptable de forma automática a cada proceso distinto que se lleve a cabo en el interior del horno, bien sea por el cambio de tipo de material a calentar, como de sus dimensiones, como de las exigencias de producción del sistema en Kg/h, como de los parámetros de potencia y modificaciones en la estructura del horno. Esto es así, puesto que la disposición geométrica óptima de los pivotes insertados en la cavidad del filtro es calculada de forma adaptativa y en varios pasos, mediante un algoritmo de optimización de parámetros, cuya solución es enviada a un conjunto de motores que, a través de husillos se conectan a los pivotes del filtro, permitiendo el desplazamiento automático de los mismos en varias iteraciones y durante la fase de aprendizaje, hasta alcanzar la posición óptima para cada proceso de calentamiento en el horno microondas. Esta configuración óptima asegura la máxima atenuación de las radiaciones electromagnéticas producidas por el horno en las aperturas del mismo, para el proceso y para el horno con los que se ha realizado el proceso de autoconfiguración. El funcionamiento de este dispositivo es invariante ante cambios en el proceso, sin más que realizar una nueva etapa de aprendizaje que permita la autocalibración del filtro para un nuevo escenario.The novelty of this device is that it is automatically adaptable to each different process carried out inside the oven, either by changing the type of material to be heated, as of its dimensions, as of the system production requirements in Kg / h, as of the parameters of power and modifications in the structure of the oven. This is thus, since the optimal geometric arrangement of the pivots inserted into the filter cavity is calculated so adaptive and in several steps, using an optimization algorithm of parameters, whose solution is sent to a set of engines which, through spindles, connect to the filter pivots, allowing the automatic movement of them in several iterations and during the learning phase, until reaching the optimal position for each oven heating process microwave. This optimal setting ensures maximum attenuation of the electromagnetic radiation produced by the furnace in the openings of the same, for the process and for the oven with which You have completed the self-configuration process. The operation of this device is invariant before changes in the process, without more that to realize a new stage of learning that allows the Autocalibration of the filter for a new scenario.

Actualmente, la fabricación de filtros reactivos para hornos microondas de procesamiento en línea se realiza mediante estructuras fijas para el proceso de calentamiento que se vaya a realizar, no siendo fiables para otros procesos en el mismo horno, por cambios del tipo de material, dimensiones, etc. El filtro objeto de la invención es independiente del proceso, sin más que realizar un pequeño procedimiento de entrenamiento del sistema, lo que implica una autoconfiguración del filtro. Tras este proceso de entrenamiento el campo eléctrico emitido por el filtro será mínimo. Esto se realiza mediante un conjunto de pivotes deslizantes hacia el interior de la cavidad que conforma el filtro, cuyas longitudes de penetración son estimadas en varias iteraciones por un algoritmo de optimización. Dicho algoritmo no tiene que ser un diseño exclusivo para cada horno o para cada filtro, sino que puede utilizarse cualquiera de los mecanismos de optimización existentes en la literatura técnica (Levenberg-Marquardt, Mínimos Cuadrados, Base Radial, Gradiente Conjugado, Algoritmos Genéticos, etc.). El mecanismo de movimiento de los pivotes es accionado mediante cualquier sistema de tracción o giro, como motores, actuadores neumáticos, etc, con sus correspondientes sistemas de transmisión. Dicho accionamiento es controlado por el algoritmo de optimización, cuya salida será un conjunto de valores correspondientes a las longitudes que deben penetrar cada uno de los pivotes del filtro (o un conjunto de ellos) de manera que la variación de la geometría interior del filtro se va consiguiendo en cada iteración, de forma que la última configuración, tras el proceso de entrenamiento o autocalibración del filtro, corresponde a la de atenuación máxima posible de las emisiones electromagnéticas hacia las aperturas que conforman la entrada y salida del sistema filtro-horno-filtro, por las que se trasporta el material a procesar. Dicha atenuación deberá evaluarse bien sobre cada uno de los modos de propagación existentes en el filtro, bien sobre el campo total radiado por dicho filtro.Currently, the manufacture of reactive filters for microwave ovens online processing is done through fixed structures for the heating process that will perform, not being reliable for other processes in it oven, due to changes in the type of material, dimensions, etc. The filter object of the invention is independent of the process, without more than perform a small system training procedure, what which implies a self-configuration of the filter. After this process of training the electric field emitted by the filter will be minimal. This is done by a set of sliding pivots towards the inside the cavity that forms the filter, whose lengths of penetration are estimated in several iterations by an algorithm of optimization Said algorithm does not have to be an exclusive design for each oven or for each filter, but can be used any of the existing optimization mechanisms in the technical literature (Levenberg-Marquardt, Minimum Square, Radial Base, Conjugated Gradient, Genetic Algorithms, etc.). The pivot movement mechanism is actuated by any traction or rotation system, such as engines, pneumatic actuators, etc., with their corresponding systems of transmission. Said drive is controlled by the algorithm of optimization, whose output will be a set of values corresponding to the lengths that must penetrate each of the filter pivots (or a set of them) so that the variation of the internal geometry of the filter is achieved in each iteration, so that the last configuration, after the training process or self-calibration of the filter, corresponds to the maximum possible attenuation of electromagnetic emissions towards the openings that make up the entry and exit of the system filter-oven-filter, for which It transports the material to be processed. Such attenuation should be evaluated. well about each of the propagation modes existing in the filter, either over the total field radiated by said filter.

Debido a la estructura del filtro autoconfigurable, también es posible la optimización cuando cambia la estructura del horno o cuando se varía la potencia del mismo, por razones de modificación en la velocidad de procesamiento del material o de producción en línea. Esto implica que el filtro objeto de la invención es adaptable a cualquier diseño de horno de microondas de procesamiento en línea, con independencia de la potencia a la que trabaje o del número de fuentes de campo electromagnético que posea.Due to the structure of the filter autoconfigurable, optimization is also possible when it changes the structure of the oven or when the power of the oven is varied, by  reasons for modification in the processing speed of material or production online. This implies that the filter object of the invention is adaptable to any oven design of microwave processing online, regardless of the power to which you work or the number of field sources Electromagnetic you own.

Todo este proceso se realiza de forma autónoma y en varios pasos hasta alcanzar la configuración óptima de los pivotes en el interior del filtro, de manera que la autoconfiguración final del filtro sea la más adecuada para cada uno de los procesos, siendo éste uno de los aspectos más relevantes de la innovación descrita. Por otro lado, el mecanismo de autoconfiguración diseñado, puede realizarse a baja potencia lo cual evita la permanencia de personas en el habitáculo en el que se emplaza el horno, durante el proceso de entrenamiento y, por tanto, su exposición a emisiones nocivas de los campos electromagnéticos de alta potencia, asegurando la radiación mínima durante el proceso útil de trabajo del horno microondas.This whole process is done autonomously and in several steps until the optimal configuration of the pivots inside the filter, so that the Final self-configuration of the filter is the most appropriate for each of the processes, this being one of the most relevant aspects of The innovation described. On the other hand, the mechanism of designed autoconfiguration, can be performed at low power what which prevents the permanence of people in the cabin in which it place the oven during the training process and therefore its exposure to harmful emissions of electromagnetic fields High power, ensuring minimum radiation during the process microwave oven working tool.

El filtro podrá incorporar un sistema de medida, o bien este sistema de medida podrá ser externo, que permita estimar la atenuación sobre las señales que se propagan en su interior. Para ello, se pueden usar, de forma no exclusiva, medidores de potencia, analizadores de redes, analizadores de espectros, etcétera. La estimación de la potencia de salida permitirá conocer la atenuación del filtro para una configuración de pivotes determinada y, de este modo, optimizar el diseño del filtro. La excitación de las señales a la entrada del puerto también podrá estar integrada en el mismo o ser independiente. Para introducir las señales de entrada en el filtro se podrán, de forma no limitativa, monopolos en diferentes orientaciones conectados a generadores de señales tales como osciladores, o bien instrumentos de medida tales como analizadores de redes, analizadores de espectros, etcétera.The filter may incorporate a measurement system, or this measurement system may be external, which allows estimate the attenuation on the signals that propagate in your inside. For this, they can be used, not exclusively, power meters, network analyzers, analyzers spectra, etc. The output power estimate will allow to know the filter attenuation for a configuration of  determined pivots and thus optimize the design of the filter. The excitation of the signals at the port entrance It can also be integrated in it or be independent. For Entering the input signals in the filter can be non-limiting, monopolies in different orientations connected to signal generators such as oscillators, or instruments measurement such as network analyzers, network analyzers spectra, etc.

Tanto el sistema de medida a la salida del filtro como el de generación de señal a su entrada deberán ser capaces de medir y excitar modos transversales eléctrico o transversales magnéticos, respectivamente.Both the measurement system at the exit of the filter such as signal generation at its input must be capable of measuring and exciting electrical transverse modes or magnetic cross-sections, respectively.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as a non-limiting example of is.

Fig. 1 muestra una configuración del sistema de filtro autoconfigurable, provisto de un sistema de pivotes que penetran en la estructura de la guía que conforma el filtro y un sistema de motores para cada pivote o para un conjunto de ellos que mediante el uso de un algoritmo de optimización de parámetros y un sistema de medida y generación de señal realiza de forma iterativa el cálculo de la posición óptima de la distancia a la que debe penetrar cada uno de los pivotes que conforman el filtro reactivo.Fig. 1 shows a system configuration of self-configuring filter, equipped with a pivot system that penetrate the structure of the guide that forms the filter and a motor system for each pivot or for a set of them that by using a parameter optimization algorithm and a measurement system and signal generation performed iteratively the calculation of the optimal position of the distance at which it should penetrate each of the pivots that make up the filter reagent.

Fig. 2 muestra un diagrama de bloques del proceso automatizado de optimización de la configuración final del filtro para cada proceso.Fig. 2 shows a block diagram of the automated process of optimization of the final configuration of the filter for each process.

Realización preferente de la invenciónPreferred Embodiment of the Invention

A la vista de la figura 1 puede observarse cómo el filtro autoconfigurable para hornos microondas de procesamiento en línea, a partir de un ejemplo de ensayo de realización, consiste en una cavidad de guía de onda (2) de paredes metálicas, con una determinada sección que se conecta a un horno microondas de procesamiento continuo (1) ya existente y sobre el que se quiere limitar la radiación de campo electromagnético hacia el exterior, a través de las aperturas de entrada y salida del mismo, a las que se acoplarán dos filtros como el descrito para esta invención. En la figura 1 se ha representado para esta realización, pero con carácter no limitativo, una sección rectangular. Dicha cavidad lleva acoplados unos pivotes (5) que pueden deslizarse de forma perpendicular a la cara superior de la cavidad, mediante el accionamiento de actuadores (7), como pueden ser motores, sistemas hidráulicos u otros sistemas que proporcionen este movimiento, acoplados a cada uno de los pivotes o a un conjunto de ellos. Puesto que los actuadores se sitúan en un emplazamiento fijo de la plataforma, la transmisión del movimiento de giro o traslación de los mismos se realizará a través de los mecanismos mecánicos adecuados. Para el ejemplo de la figura 1 y con carácter no limitativo, se ha incluido un husillo lineal (6). Cada uno de los filtros de entrada y salida del horno, se acoplan de manera que el mecanismo de transporte (4) del material a calentar (3) y que incluye el horno microondas (1), se prolonga a lo largo de los filtros en el interior de los mismos.In view of Figure 1 it can be seen how The self-configuring filter for microwave processing ovens online, based on an example of the performance test, it consists in a waveguide cavity (2) of metal walls, with a certain section that connects to a microwave oven continuous processing (1) already existing and on which you want limit outward electromagnetic field radiation, to through the openings of entry and exit of the same, to which will couple two filters as described for this invention. In the Figure 1 has been represented for this embodiment, but with character Non-limiting, a rectangular section. This cavity carries coupled pivots (5) that can slide so perpendicular to the upper face of the cavity, through the actuator drive (7), such as motors, systems hydraulics or other systems that provide this movement, coupled to each of the pivots or a set of them. Since the actuators are located in a fixed location of the platform, the transmission of the turning movement or translation of they will be done through mechanical mechanisms adequate. For the example of figure 1 and not limiting, a linear spindle (6) has been included. Each of the oven inlet and outlet filters are coupled so that the transport mechanism (4) of the material to be heated (3) and that it includes the microwave oven (1), it extends along the filters inside them.

Una vez acoplados los dos filtros, es necesario un procedimiento de autoconfiguración o calibración de los mismos, mediante la variación automática y de forma adaptativa de la geometría interior de cada uno de ellos mediante el proceso que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se describe en la figura 2.Once the two filters are attached, it is necessary a self-configuration or calibration procedure thereof, by automatic and adaptive variation of the interior geometry of each of them through the process that, with illustrative and non-limiting nature, described in the figure 2.

La variación de dicha geometría se produce mediante la inserción de los pivotes deslizantes (5), hasta encontrar la distancia óptima para cada uno de ellos, de manera que actúen como elementos metálicos reactivos que atenúen los principales modos que se propagan desde el interior del horno hacia el exterior, actuando como pequeñas discontinuidades que configuran pequeños iris no simétricos que producen el corte de dichos modos de campo electromagnético.The variation of said geometry occurs by inserting the sliding pivots (5), up to find the optimal distance for each of them, so that act as reactive metal elements that attenuate main modes that propagate from inside the oven to the outside, acting as small discontinuities that make up small non-symmetrical irises that produce the cut of these modes of electromagnetic field.

El proceso de cálculo de la longitud a la que ha de penetrar cada pivote en la estructura del filtro se basa en la aplicación de un algoritmo de optimización convencional (Levenberg-Marquardt, Genéticos, Gradiente, etc.) o diseñado para tal efecto que mediante un proceso previo de entrenamiento, en el que se establece una función de ajuste (matching) de la intensidad de campo electromagnético que se radia hacia el exterior del filtro con la distribución de las distancias que penetran en el filtro para cada uno de los pivotes, bien sea de forma conjunta o por grupos de pivotes. El cálculo de las longitudes óptimas se realiza de forma adaptativa -en varias iteraciones y de forma autónoma- mediante una fase de aprendizaje en la que se mide la atenuación producida a la entrada y salida del filtro, para la potencia de funcionamiento del horno microondas, hasta alcanzar una solución óptima válida que permita atenuar el campo al mínimo nivel posible para ese proceso y que sea, al mismo tiempo, inferior a los niveles establecidos por la legislación actual vigente.The process of calculating the length to which it has of penetrating each pivot in the filter structure is based on the application of a conventional optimization algorithm (Levenberg-Marquardt, Genetic, Gradient, etc.) or designed for this purpose that through a previous process of training, in which an adjustment function is established (matching) of the electromagnetic field intensity that is radiated towards the outside of the filter with the distance distribution that penetrate the filter for each of the pivots, either jointly or by groups of pivots. The calculation of optimal lengths are done adaptively - in several iterations and autonomously - through a learning phase in which the attenuation produced at the entrance and exit of the filter, for the operating power of the microwave oven, until reaching a valid optimal solution that allows to attenuate the field to the minimum possible level for that process and that is, at the same time, below the levels established by legislation current current.

Tal y como se describe en el esquema de la figura 2, partiendo de una posición inicial aleatoria, o previamente estimada con simulaciones, de las longitudes de los pivotes en el interior del filtro (10), se mide el campo electromagnético a la salida del mismo (11), funcionando el horno en las mismas condiciones y con los materiales a los que se destinará para el proceso de calentamiento por microondas. Tanto las longitudes de los pivotes en el interior del horno, como la potencia medida a la salida de cada filtro se introducen en el algoritmo de optimización (12) diseñado, de forma que obtenga como resultado la siguiente configuración de longitudes de los pivotes en el interior del filtro que permitan reducir el campo radiado hacia el exterior. Si el valor de dicho campo es inferior al umbral establecido para ese proceso (13), éste finaliza y la distribución actual de las longitudes de los pivotes interiores al filtro será la óptima para el proceso para el cual se ha entrenado el filtro. Si, por el contrario, ese umbral no ha sido alcanzado, el algoritmo de optimización calculará los nuevos valores de penetración de todos los pivotes (5), que serán transmitidos a los actuadores para posicionar los pivotes (5) con la nueva configuración, asegurando una solución mejor que la anterior, en cada iteración. Este proceso se repetirá hasta alcanzar un valor que esté por debajo del umbral máximo permitido para el nivel de campo electromagnético radiado hacia el exterior del conjunto filtro-horno-filtro.As described in the scheme of the Figure 2, starting from a random starting position, or previously estimated with simulations, of the lengths of the pivots inside the filter (10), the field is measured electromagnetic at the outlet of the same (11), operating the oven under the same conditions and with the materials to which will be used for the microwave heating process. Both pivot lengths inside the oven, such as the power measured at the output of each filter are introduced into the optimization algorithm (12) designed, so that you get as result the following configuration of pivot lengths in the inside of the filter to reduce the radiated field towards the outside. If the value of that field is below the threshold established for that process (13), it ends and the distribution current of the lengths of the inner pivots to the filter will be the optimal for the process for which the filter has been trained. Yes, on the contrary, that threshold has not been reached, the algorithm of optimization will calculate the new penetration values of all the pivots (5), which will be transmitted to the actuators to position the pivots (5) with the new configuration, ensuring a better solution than the previous one, in each iteration. This process it will be repeated until it reaches a value that is below the threshold maximum allowed for radiated electromagnetic field level out of the set filter-oven-filter.

Claims (7)

1. Filtro autoconfigurable para hornos microondas (1) de procesamiento en línea caracterizado porque comprende medios configurados para la variación automática y adaptativa de la geometría interior de dicho filtro mediante la inserción de una pluralidad de pivotes deslizantes (5), en donde dichos pivotes (5) están configurados para variar perpendicularmente su distancia respecto de la cavidad de guías de ondas (2), de tal forma que actúen como elementos reactivos atenuantes de los principales modos que se propagan desde el interior del horno (1) hacia el exterior, generando además discontinuidades que cortan dichos modos de campo electromagnético.1. Self-configuring filter for microwave ovens (1) in-line processing characterized in that it comprises means configured for automatic and adaptive variation of the internal geometry of said filter by inserting a plurality of sliding pivots (5), wherein said pivots ( 5) are configured to vary perpendicularly their distance from the waveguide cavity (2), so that they act as attenuating reactive elements of the main modes that propagate from the inside of the oven (1) to the outside, generating also discontinuities that cut said electromagnetic field modes. 2. Filtro de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la variación de la distancia respecto a la cavidad de guía de ondas (2) se produce mediante unos actuadores (7) acoplados a cada uno de los pivotes (5) o a un conjunto de ellos.2. Filter according to claim 1 in where the variation of the distance with respect to the guide cavity of Waves (2) are produced by actuators (7) coupled to each one of the pivots (5) or a set of them. 3. Filtro de acuerdo con la reivindicación 2 en donde los actuadores (7) transmiten su movimiento a los pivotes (5) mediante medios de transmisión mecánica (6).3. Filter according to claim 2 in where the actuators (7) transmit their movement to the pivots (5) by means of mechanical transmission (6). 4. Filtro de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 en donde la inserción de los pivotes (5) se realiza hasta alcanzar una distancia óptima para cada pivote (5), estando dicha distancia configurada de forma adaptativa en una o varias iteraciones de forma autónoma, tras una fase de aprendizaje, en la que se mide la atenuación producida a la salida y a la entrada del filtro para la potencia del horno (1) hasta alcanzar una distancia tal que permita atenuar de forma óptima al mínimo nivel posible para el proceso concreto.4. Filter according to claims 1 to 3 where the insertion of the pivots (5) is carried out until reach an optimum distance for each pivot (5), said adaptively configured distance in one or several iterations autonomously, after a learning phase, in the that the attenuation produced at the exit and at the entrance of the oven power filter (1) until a distance is reached such that it optimally attenuates to the minimum possible level For the concrete process. 5. Proceso de filtrado autoconfigurable para hornos (1) microondas de procesamiento en línea implementado con el filtro de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque comprende las siguientes etapas:5. Self-configuring filtering process for in-line microwave ovens (1) implemented with the filter according to claims 1 to 4 characterized in that it comprises the following steps: una primera etapa de medida del campo electromagnético (11) a la salida del filtro en donde partiendo de una posición inicial (10) de las longitudes de los pivotes (5) en el interior del filtro, se mide el campo electromagnético a la salida del mismo (11), funcionando el horno (1) en las mismas condiciones y con los materiales a los que se destinará para el proceso de calentamiento por microondas;a first stage of field measurement electromagnetic (11) at the outlet of the filter where starting from an initial position (10) of the lengths of the pivots (5) in inside the filter, the electromagnetic field at the exit of the same (11), operating the oven (1) in them conditions and with the materials to which it will be used for microwave heating process; una segunda etapa (12) de optimización de las longitudes de los pivotes (5) en el interior del horno (1), así como la potencia medida a la salida de cada filtro en donde esta segunda etapa (12) está configurada para que obtenga como resultado la siguiente configuración de longitudes de los pivotes (5) en el interior del filtro que permitan reducir el campo radiado hacia el exterior;a second stage (12) of optimization of pivot lengths (5) inside the oven (1) as well as the power measured at the output of each filter where it is second stage (12) is configured to obtain as a result the following configuration of pivot lengths (5) in the inside the filter to reduce the radiated field towards the Exterior; una tercera etapa (13) donde si el valor de dicho campo es inferior al umbral establecido para ese proceso concreto, éste finaliza y la distribución actual de las longitudes de los pivotes interiores al filtro será la óptima para el proceso para el cual se ha entrenado el filtro;a third stage (13) where if the value of said field is lower than the threshold established for that process concrete, it ends and the current distribution of the lengths from the inner pivots to the filter will be the optimum for the process for which the filter has been trained; una cuarta etapa (14) en donde si el umbral no ha sido alcanzado, se calculan los nuevos valores de penetración de todos los pivotes (5), que serán transmitidos a los actuadores para posicionar los pivotes (5), con la nueva configuración, repitiéndose este proceso hasta alcanzar estar por debajo del umbral máximo permitido para el nivel de campo electromagnético radiado hacia el exterior del conjunto filtro-horno-filtro.a fourth stage (14) where if the threshold does not has been reached, the new penetration values of all pivots (5), which will be transmitted to the actuators to position the pivots (5), with the new configuration, repeating this process until reaching below the threshold  maximum allowed for radiated electromagnetic field level out of the set filter-oven-filter. 6. Proceso de filtrado de acuerdo con la reivindicación 5 en donde la posición inicial (10) de los pivotes (5) es aleatoria, o previamente estimada con simulaciones.6. Filtering process according to the claim 5 wherein the initial position (10) of the pivots (5) is random, or previously estimated with simulations. 7. Horno microondas (1) para procesamiento en línea caracterizado porque comprende al menos un filtro de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 y/o un proceso de acuerdo con la reivindicación 5 y 6.7. Microwave oven (1) for in-line processing characterized in that it comprises at least one filter according to claims 1 to 4 and / or a process according to claim 5 and 6.
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US3611214A (en) * 1969-08-18 1971-10-05 Varian Associates Waveguide reflective harmonic filter
AU468604B2 (en) * 1973-06-04 1976-01-15 Amana Refrigeration, Inc Waveguide filter for microwave heating apparatus

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