ES2345718T3 - Sistema y sonda para detectar por lo menos un parametro. - Google Patents
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Abstract
Sonda para detectar por lo menos un parámetro durante el tratamiento térmico de un producto alimenticio (2) que comprende unos medios sensores (7) adecuados para detectar un valor de dicho por lo menos un parámetro, unos medios de antena (9) para comunicar dicho valor a un dispositivo de control (11) para controlar dicho tratamiento térmico en ausencia de cables de conexión, una unidad de procesamiento (13) adecuada para procesar dicho valor, una memoria (14) no volátil legible y/o escribible por dicha unidad de procesamiento (13), un convertidor analógico/digital (12) adecuado para convertir dicho por lo menos un parámetro en la forma digital para transmitirlo a dicha unidad de procesamiento (13), unos medios de alimentación (26, 27; 127; 227; 327; 19; 319) adecuados para alimentar dichos medios sensores (7), dicha unidad de procesamiento (13) y dicho convertidor analógico/digital (12), caracterizada porque dicha unidad de procesamiento (13), dicha memoria no volátil y dicho convertidor analógico/digital se encuentran situados en una zona activa (17; 117; 217) dispuesta en la proximidad de un extremo puntiagudo (6) de dicha sonda (3; 103; 203; 303) adecuada para interactuar con dicho producto alimenticio (2).
Description
Sistema y sonda para detectar por lo menos un
parámetro.
La presente invención se refiere a una sonda
para detectar por lo menos un parámetro durante un proceso de
tratamiento térmico de un producto alimenticio, por ejemplo durante
un proceso de cocción, de congelación o de conservación de un
producto de este tipo. La invención se refiere asimismo a un sistema
de detección provisto de la sonda anteriormente mencionada y a un
aparato de cocción y de conservación equipados con dicho
sistema.
Los parámetros medidos mediante el sistema de
detección de la sonda según la invención pueden ser parámetros
físicos, mecánicos o eléctricos, por ejemplo la temperatura, la
impedancia, la humedad, la presión o la densidad. Cada parámetro
puede medirse en uno o más puntos dispuestos en la superficie
externa o en el interior del producto alimenticio, que puede ser de
tipo sólido o líquido.
Son conocidos sistemas de detección para
detectar la temperatura de un producto alimenticio durante un
proceso de cocción, que comprenden una sonda adecuada para medir la
temperatura y para generar una señal indicativa del valor de
temperatura medido. Estos sistemas también pueden utilizarse para
detectar un parámetro del producto alimenticio distinto de la
temperatura. La sonda se conecta por medio de un cable de conexión a
un dispositivo de control, lo cual permite controlar el proceso de
cocción basándose en el valor del parámetro medido, por ejemplo la
temperatura. Mediante el cable de conexión puede transmitirse al
dispositivo de control el valor de la temperatura detectado y
alimentar la sonda y los circuitos que la misma contiene.
El cable de conexión es responsable de numerosos
inconvenientes durante el funcionamiento del sistema de detección.
De hecho, este cable puede ser la causa de un mal funcionamiento o
de una baja fiabilidad del sistema, ya que debido a su impedancia
introduce un error de medición en la obtención de la temperatura.
Este error debe corregirse, a veces, utilizando procedimientos
tales como circuitos o algoritmos matemáticos, u otros sistemas
para la corrección de errores sistemáticos o aleatorios, provocando
un aumento de la complejidad del sistema y por lo tanto un
incremento de su coste de fabricación.
Otros inconvenientes están relacionados con las
dimensiones globales del cable de conexión, cuya longitud limita la
movilidad y/o la colocación de la sonda en el interior de la cámara
de cocción o en la superficie de cocción en la cual se produce el
proceso de cocción del producto alimenticio.
Además, el cable de conexión puede romperse o
dañarse durante el manejo o la colocación del producto alimenticio
en la cámara de cocción.
Finalmente, pueden depositarse en el cable de
conexión impurezas o suciedad, incrementando el riesgo de
contaminación del producto alimenticio. Por esta razón, el cable
debe limpiarse con frecuencia para eliminar la suciedad y los
residuos resultantes de las anteriores sesiones de cocción.
Por otra parte, se conocen sistemas de detección
de la temperatura que se utilizan en la industria culinaria para
comprobar que las temperaturas se mantienen suficientemente bajas
durante la conservación y el transporte de los productos
alimenticios perecederos. Dichos sistemas comprenden una sonda que
puede generar una señal que indica la temperatura del producto, la
cual se almacena en una memoria no volátil. Esta última está
asociada por medio de dispositivos de circuito microcontrolador y
de transmisión y recepción con una antena que permite la
comunicación remota con un dispositivo de control a través de una
señal de radiofrecuencia. Una batería o acumulador electroquímico
integrado en la sonda proporciona alimentación a la misma y a los
componentes electrónicos asociados con
ella.
ella.
Las sondas provistas de una batería integrada no
son adecuadas para su utilización en sistemas de detección de la
temperatura durante el proceso de cocción, ya que las baterías no
pueden garantizar un buen rendimiento cuando están sometidas a las
altas temperaturas que se alcanzan en la cámara de cocción.
Por otra parte, las baterías y los acumuladores
son dispositivos de alimentación que pueden contaminar químicamente
el producto alimenticio que debe ser tratado térmicamente.
Los documentos
US-A-4.377.733 y JP 55 033656 dan a
conocer una sonda adaptada para controlar la temperatura de un
producto alimenticio colocado dentro de la cavidad de un utensilio
de cocción. La sonda comprende un extremo puntiagudo diseñado para
insertarlo en el producto alimenticio; en el extremo puntiagudo de
la sonda se aloja un sensor de temperatura, mientras que la
circuitería para detectar la señal generada por el sensor de
temperatura, tratarla y transmitirla a la unidad de procesamiento
remota a través de una antena, se encuentra situada en la carcasa
del mango dispuesta en el segundo extremo de la sonda, opuesto al
extremo puntiagudo. Cuando la sonda se inserta en el producto
alimenticio y se expone al calor de la cámara de cocción, dicho
segundo extremo permanece en el exterior del producto
alimenticio.
El documento
US-A-4.475.024 da a conocer una
sonda sensora adecuada para controlar la temperatura de un producto
alimenticio colocado en un utensilio de cocina tal como un horno
microondas. La sonda sensora comprende un sensor de temperatura
dispuesto en el extremo puntiagudo de la sonda diseñado para ser
insertado en el producto alimenticio, un circuito de resonancia y
una antena dispuesta en el segundo extremo de la sonda opuesto al
extremo puntiagudo, que está expuesto al calor de la cámara de
cocción. El extremo puntiagudo de la sonda no contiene ningún
elemento de circuito.
Un objetivo de la invención consiste en mejorar
las sondas para detectar parámetros durante el tratamiento térmico
de un producto alimenticio incrementando la duración de vida de
dichas sondas.
Otro objetivo de la invención consiste en
disponer sondas para detectar por lo menos un parámetro que no
presenta los inconvenientes mencionados anteriormente en relación
con la presencia de un cable de conexión entre la sonda y un
dispositivo de control exterior a ella.
Otro objetivo de la invención consiste en
suministrar sondas para detectar por lo menos un parámetro durante
el tratamiento térmico de un producto alimenticio que puedan
utilizarse con buenos resultados tanto durante los procesos de
cocción como durante los procesos de congelación.
Otro objetivo de la invención consiste en
proporcionar sondas para detectar por lo menos un parámetro de un
producto alimenticio que permita reducir el riesgo de contaminación
del producto con sustancias ajenas al mismo.
Según la invención, se dispone una sonda para
detectar por lo menos un parámetro durante el tratamiento térmico
de un producto alimenticio. Esta sonda comprende unos medios
sensores adecuados para detectar un valor de dicho por lo menos un
parámetro, medios de antena para comunicar dicho valor a un
dispositivo de control para controlar dicho tratamiento térmico en
ausencia de cables de conexión, caracterizada porque dicha sonda
comprende unos medios de alimentación de un tipo diferente al tipo
electroquímico.
Gracias a la invención, es posible obtener una
sonda para detectar por lo menos un parámetro durante el tratamiento
térmico de un producto alimenticio. Esta sonda puede utilizarse
tanto durante un tratamiento térmico a una temperatura superior a
la temperatura ambiente como durante un tratamiento térmico a una
temperatura inferior a la temperatura ambiente. La sonda según la
invención no utiliza medios de alimentación electroquímicos que no
sean aptos para funcionar de forma efectiva a altas
temperaturas.
Además, se elimina el riesgo de contaminación
del producto alimenticio con electrolitos contenidos en las
baterías o acumuladores de las sondas conocidas.
Utilizando los medios de antena, también es
posible eliminar el cable de conexión y, por lo tanto, los
inconvenientes relacionados con el mismo mencionados
anteriormente.
La invención se entenderá mejor y podrá ponerse
en práctica haciendo referencia a los dibujos adjuntos que
ilustran, únicamente a título ejemplificativo y no limitativo,
formas de realización de la misma, y en los cuales:
la figura 1 es una vista esquemática de un
sistema para detectar un parámetro durante un ciclo de tratamiento
térmico de un producto alimenticio;
la figura 2 es un diagrama de bloques que
representa la estructura de una sonda del sistema de la figura 1,
según una primera versión;
la figura 3 es un diagrama de bloques igual al
de la figura 2, que representa una sonda según una segunda
versión;
la figura 4 es un diagrama de bloques igual al
de la figura 2, que representa una sonda según una tercera
versión;
la figura 5 es un diagrama de bloques igual al
de la figura 2, que representa una sonda según una cuarta
versión;
la figura 6 representa una parte esquemática de
un circuito de la sonda de la figura 5;
la figura 7 es una vista esquemática de una
sonda según el diagrama de bloques de la figura 2;
la figura 8 es una vista esquemática de una
sonda según el diagrama de bloques de la figura 3;
la figura 9 es una vista esquemática de una
sonda según el diagrama de bloques de la figura 4.
Haciendo referencia a la figura 1, representa un
sistema de detección 1 para detectar la temperatura de un producto
alimenticio 2 durante un proceso de cocción. El proceso de cocción
puede tener lugar dentro de un horno provisto de una cámara de
cocción o en un aparato desprovisto de cámara de cocción, por
ejemplo una superficie de cocción, una parrilla, una placa, una
llama o una cacerola.
El sistema 1 también puede utilizarse para
detectar un parámetro del producto alimenticio 2 diferente de la
temperatura, por ejemplo la impedancia, la humedad, la presión o la
densidad. El parámetro deseado puede medirse durante el tratamiento
térmico del producto alimenticio 2, por ejemplo durante el proceso
de cocción. También puede medirse durante el proceso de congelación
en aparatos corrientemente denominados "refrigeradores de
temperatura", o durante un proceso de conservación del producto
alimenticio 2 utilizando unidades de calefacción o refrigeración
y/o aparatos refrigeradores o conservadores.
El sistema de detección 1 comprende una sonda 3
con forma puntiaguda provista de un primer extremo 6 adecuado para
ser insertado en el producto alimenticio 2. Este último descansa
sobre una superficie de cocción 4 dispuesta en el interior de una
cámara de cocción 5. La sonda 3 está equipada con un sensor de
temperatura 7 dispuesto en la proximidad del primer extremo 6, de
tal modo que durante la utilización el sensor 7 se encuentre en el
interior del producto alimenticio 2.
En el segundo extremo 8 de la sonda 3 opuesto al
primer extremo 6, está dispuesta por lo menos una antena 9. Esta
antena 9 se utiliza para intercambiar señales de forma inalámbrica
con otra antena 10. Esta antena 10 está conectada a un dispositivo
de monitorización o unidad de control 11, dispuesto en una posición
fija sobre una estructura de soporte de la cámara de cocción 5.
Tal como muestra la figura 2, esta sonda 3
comprende un convertidor analógico/digital 12 dispuesto para recibir
una señal analógica del sensor 7 y convertirla a la forma digital.
La señal digital obtenida se transmite a continuación a la unidad
de procesamiento 13 en cuyo interior se aloja una lógica de
procesamiento que procesa la señal. La unidad de procesamiento 13
está conectada a una memoria no volátil 14 en la cual la unidad de
procesamiento 13 puede introducir datos y leerlos.
La unidad de procesamiento 13 también está
conectada a la antena 9 mediante la interposición de un dispositivo
de recepción 15 y un dispositivo de transmisión 16. El dispositivo
de recepción 15 permite a la unidad de procesamiento 13 recibir
señales de radiofrecuencia de la unidad de control 11, a través de
la antena 9 y de la antena adicional 10. Por otra parte, el
dispositivo de transmisión 16 permite a la unidad de procesamiento
13 transmitir señales de radiofrecuencia a la unidad de control 11,
de un modo similar al utilizado para la recepción.
Además, la sonda 3 comprende unos medios de
alimentación provistos de un circuito de alimentación 26, adecuado
para recibir energía de la señal de radiofrecuencia capturada por la
antena 9 y para suministrar dicha energía a la unidad de
procesamiento 13. Los medios de alimentación también comprenden un
segundo circuito de alimentación 27 adecuado para recibir energía
de la señal de radiofrecuencia capturada por la antena 9 para
alimentar el sensor 7 y los circuitos de medición asociados al
mismo, en particular el convertidor analógico/digital 12. El primer
circuito de alimentación 26 y el segundo circuito de alimentación 27
son del tipo utilizado corrientemente en los sistemas denominados
"transpondedores", que se utilizan ampliamente en los sistemas
de identificación y seguimiento.
Durante el funcionamiento, el sensor 7 detecta
el valor de la temperatura en el punto deseado del producto
alimenticio 2. Para limitar el consumo de energía de la sonda 3, el
valor de la temperatura no se detecta de forma continua, sino sólo
en momentos determinados según la configuración en la unidad de
procesamiento 13. En particular, el sensor 7 sólo mide la
temperatura cuando esta medición resulta necesaria para controlar
el proceso de cocción y hay suficiente energía para activar el
sensor 7 y los circuitos de medición conectados al mismo.
El valor medido por el sensor 7 es convertido a
la forma digital por el convertidor 12, procesado en la unidad de
procesamiento 13 y a continuación guardado en la memoria 14. Cuando
se desea saber la temperatura del producto alimenticio 2, la unidad
de control 11 envía, a través de la antena adicional 10, una señal
de radiofrecuencia a la sonda 3. La señal es capturada por la
antena 9 y transmitida a la unidad de procesamiento 13 por el
dispositivo de recepción 15. La señal enviada por la antena
adicional 10 también es utilizada por el primer circuito de
alimentación 26 que transforma parte de la energía electromagnética
asociada con esta señal en energía eléctrica que permite alimentar
la unidad de procesamiento 13 y los componentes asociados a la
misma. Al explotar esta fuente de energía, la unidad de
procesamiento 13 puede introducir nuevos datos en la memoria 14 o
tomar datos de la memoria 14, procesarlos y volver a introducir en
la memoria 14 los datos así procesados. Además, la unidad de
procesamiento 13 puede seleccionar el dato de interés, por ejemplo
el valor de la temperatura previamente medido por el sensor 7, y
enviar este dato a la unidad de control 11.
Al mismo tiempo, el sensor 7, alimentado por el
segundo circuito de alimentación 27, que a su vez es controlado por
la unidad de procesamiento 13, puede detectar el valor actual de la
temperatura del producto alimenticio 2. Este valor puede guardarse
en la memoria 14 para leerlo durante una sesión de lectura
posterior.
En una versión alternativa, la unidad de
procesamiento 13 puede enviar el valor de temperatura leído por el
sensor 7 a la unidad de control 11, a través del dispositivo de
transmisión 16, sin guardar este valor en la memoria 14. En este
caso, la unidad de control 11 puede utilizar el valor de temperatura
medido para controlar el proceso de cocción en tiempo real.
La potencia necesaria para leer el valor de
temperatura almacenado en la memoria 14, para detectar un nuevo
valor de temperatura y para introducir en la memoria 14 este nuevo
valor es suministrada directamente por la señal recibida por la
antena 9 y estabilizada en los circuitos de alimentación 26 y
27.
De este modo, se evita la utilización de
baterías u otros sistemas de alimentación electroquímica que podrían
no funcionar de forma efectiva en presencia de las altas
temperaturas requeridas por el proceso de cocción.
El valor de temperatura transmitido a la unidad
de control 11 puede utilizarse para controlar posteriormente el
proceso de cocción, por ejemplo para determinar si el producto
alimenticio 2 ha alcanzado el nivel de cocción deseado y si ha
llegado el momento de sacarlo del horno.
La ubicación de los componentes mencionada
anteriormente en el interior de la sonda 3 se representa en la
figura 7, que muestra la sonda 3 en una configuración operativa. Tal
como puede apreciarse, la sonda 3 comprende un cuerpo puntiagudo 22
fabricado, por ejemplo, de acero inoxidable, en el cual se
encuentran el primer extremo 6 y la zona de conexión 23,
encontrándose la zona de conexión 23 en situación opuesta al primer
extremo 6.
El cuerpo puntiagudo 22 está conectado a la zona
de conexión 23, mediante un mango 18 fabricado de un material
aislante adecuado para entrar en contacto con productos
alimenticios, por ejemplo politetrafluoretileno (Teflon).
En la proximidad del primer extremo 6 diseñado
para ser introducido en el producto alimenticio 2, la sonda 3 está
equipada con una zona activa 17 en el interior de la cual se
encuentran alojados el sensor 7, el convertidor analógico/digital
12, la unidad de procesamiento 13, la memoria 14, el primer circuito
de alimentación 26, el segundo circuito de alimentación 27, el
dispositivo de recepción 15 y el dispositivo de transmisión 16.
Durante un proceso de cocción, la zona activa 17 está dispuesta en
el interior del producto alimenticio 2 de modo que los componentes
alojados en ella se encuentran protegidos del calor. De hecho, el
producto alimenticio 2 se encuentra a una temperatura inferior a la
temperatura de la cámara de cocción 5.
La sonda 3 también puede comprender un sistema
de alarma provisto de un sensor situado cerca de la zona activa 17
con una lógica de alarma. La lógica de alarma genera una señal de
alarma activada por la unidad de control 11 cuando la temperatura
de la zona activa 17 supera un valor límite por encima del cual
pueden deteriorarse los componentes electrónicos alojados en la
misma. Ésta última, una vez recibida la señal de alarma, puede
advertir al usuario del peligro de sobrecalentamiento de la zona
activa 17 o intervenir activamente para reducir la temperatura de
la zona activa 17.
La antena 9 está dispuesta en la proximidad del
segundo extremo 8 de la sonda 3 y fuera del producto alimenticio 2,
de modo que éste último no perturba la recepción de señales de la
unidad de control 11 ni la transmisión de señales a dicha
unidad.
Para evitar la transmisión excesiva de calor de
la zona de conexión 23 del cuerpo puntiagudo 22 a la zona activa 17
a través del cuerpo puntiagudo 22, que al ser metálico presenta un
valor alto de conductividad térmica, es posible insertar en el
cuerpo puntiagudo 22 una sección aislante 24, es decir, un elemento
fabricado de material térmicamente aislante. Esto permite reducir
la transmisión de calor del interior de la cámara de cocción 5 a la
zona activa 17.
La sección aislante 24 también puede extenderse
a la zona de conexión 23 y el mango 18, aislando térmicamente con
mayor eficacia la parte de la sonda 3 destinada a ser colocada en el
interior del producto alimenticio 2 de la otra parte de la sonda 3
que debe permanecer fuera del producto.
En una versión que no se muestra, la sonda está
equipada con una pluralidad de sensores de temperatura adecuados
para ser situados en diferentes puntos del producto alimenticio. De
este modo, es posible medir la temperatura en una pluralidad de
puntos, lo cual permite controlar el proceso de cocción de forma más
precisa y resulta especialmente útil en el caso de productos
alimenticios de dimensiones relativamente grandes.
En otra versión, que tampoco se muestra, es
posible medir la temperatura en la superficie del producto
alimenticio antes que en el interior del mismo, Además, el producto
alimenticio puede presentar un estado sólido o líquido.
En otra versión, el primer circuito de
alimentación adecuado para alimentar la unidad de procesamiento y el
segundo circuito de alimentación adecuado para alimentar el sensor
pueden integrarse un circuito de alimentación único capaz de
realizar ambas funciones.
La figura 3 representa una sonda 103 según una
segunda forma de realización, en la cual los componentes comunes
con los de la sonda 3 se indican con el mismo número de referencia
utilizado previamente, sin volver a explicarlos. La sonda 103 puede
utilizarse cuando la potencia que puede obtenerse de la señal de
radiofrecuencia no es suficiente para alimentar el sensor 7 y la
unidad de procesamiento 13. Con este fin, la sonda 103 está provista
de unos medios de alimentación que comprenden unos medios para
transformar la energía térmica en energía eléctrica tales como un
generador termoeléctrico 19. Estos medios de alimentación pueden
ser, por ejemplo, un generador termoeléctrico o un termopar
conectado a un circuito de alimentación 127 dispuesto para alimentar
el sensor 7 y el circuito de medición conectado al mismo.
El generador termoeléctrico 19 permite explotar
el calor que se desarrolla en el interior del horno para generar un
voltaje que suministra energía eléctrica al sensor 7 y al circuito
de medición correspondiente, para permitir la detección de la
temperatura del producto alimenticio 2. En particular, el circuito
de alimentación 127 sólo se activa cuando el generador
termoeléctrico 19 fabrica una cantidad de energía eléctrica
disponible suficiente para activar el sensor 7.
Por otra parte, la unidad de procesamiento 13,
similarmente a lo expuesto con referencia a la figura 2, se
alimenta mediante la señal de radiofrecuencia recibida de la antena
9 por medio del primer circuito de alimentación 26.
En una versión alternativa que no se muestra, el
generador termoeléctrico 19 también puede utilizarse para
suministrar energía al primer circuito de alimentación 26, que
alimenta la unidad 13 y los circuitos conectados a la misma. En
este caso, toda la energía requerida para el funcionamiento de la
sonda 103 procede del generador termoeléctrico 19. El dispositivo
de recepción 15 realiza la única función de permitir que la unidad
de control 11 envíe a la sonda 103 una señal mediante la cual la
unidad de control 11 pide a la sonda 103 el valor de la temperatura
actual.
En otra versión alternativa, el generador
termoeléctrico 19 puede utilizarse para suministrar energía al
primer circuito alimentador 26 adicionalmente a la energía
suministrada por la señal de radiofrecuencia. En este caso, el
generador termoeléctrico 19 permite suministrar también energía al
primer circuito 26 para que la unidad de procesamiento 13 y la
memoria 14 también puedan funcionar cuando la antena 9 no recibe la
señal de radiofrecuencia.
En una versión que no se muestra, los dos
circuitos de alimentación 26 y 127 pueden integrarse en un circuito
de alimentación único que recibe energía del generador
termoeléctrico.
Como puede apreciarse en la figura 8, la sonda
103 comprende una zona activa 117 adecuada para estar situada en el
interior del producto alimenticio 2 durante el uso. La zona activa
117 comprende un sensor 7 dispuesto en la posición más adecuada
para detectar el parámetro de interés, y los componentes que deben
ser protegidos del calor, a saber, el convertidor analógico/digital
12, la memoria 14, el dispositivo de recepción 15, el dispositivo
de transmisión 16, la unidad de procesamiento 13 y los circuitos de
alimentación 26 y 127 que reciben energía del generador
termoeléctrico 19 y/o de la señal de radiofrecuencia.
Por lo menos una parte del generador
termoeléctrico 19 se encuentra situado en la sonda 103, de modo que
permanece en el exterior del producto alimenticio 2, por ejemplo en
la proximidad del segundo extremo 8 y en zonas del horno que se
encuentran a alta temperatura para poder obtener energía del calor
de forma efectiva. En el ejemplo de la figura 8, esta parte se
indica con la referencia numérica 25 y está formada de material
térmicamente conductor conectado al mango 18.
En una tercera versión constructiva mostrada en
la figura 4, se provee una sonda 203 alimentada por un condensador
20, conectado a un circuito de alimentación 227 dispuesto para
alimentar el sensor 7 y los circuitos de medición correspondientes.
El condensador 20 puede recargarse con un cargador externo durante
la noche y, más generalmente, en períodos en los cuales no se
utiliza el horno. Durante la operación de recarga, se almacena en el
interior del condensador 20 una cierta cantidad de carga eléctrica.
Esta carga eléctrica puede utilizarse durante el proceso de cocción
para alimentar unas pocas veces el sensor 7 y el circuito asociado
al mismo, para permitir la detección de la temperatura y su
transmisión a la unidad de control 11, incluso cuando la energía que
pudiera obtenerse de la señal de radiofrecuencia no fuera
suficiente. En particular, el circuito de alimentación 227 sólo se
activa cuando el condensador 20 contiene una cantidad de energía
almacenada suficiente para el funcionamiento del sensor 7.
La sonda 203 equipada con el condensador 20
puede utilizarse tanto durante los procesos de cocción como durante
los procesos de congelación, ya que el condensador 20 actúa con
eficacia tanto en presencia de temperaturas relativamente altas
como en presencia de temperaturas relativamente bajas.
El condensador 20 también puede conectarse al
primer circuito de alimentación 26 que recibe energía de la señal
de radiofrecuencia y alimenta la unidad de procesamiento 13. En este
caso, el condensador 20 permite alimentar la unidad de
procesamiento 13 incluso en ausencia de señal de
radiofrecuencia.
Como muestra la figura 9, la sonda 203 comprende
una zona activa 217 dispuesta cerca del primer extremo 6 adecuada
para ser situada en el interior del producto alimenticio 2. En la
zona activa 217, se encuentra alojado el sensor 7 cerca del punto
en el cual se desea detectar el parámetro de interés, el convertidor
analógico/digital 12, la unidad de procesamiento 13, la memoria 14,
los circuitos de alimentación 26 y 227, el dispositivo de recepción
15 y el dispositivo de transmisión 16. En una zona suficientemente
fría en la proximidad de la zona activa 17, también se encuentra
dispuesto el condensador 20, que, de este modo, puede estar
protegido de las altas temperaturas generadas en la cámara de
cocción 5 fuera del producto alimenticio 2.
En una versión alternativa que no se representa,
los circuitos de alimentación 26 y 227 pueden integrarse en un
circuito de alimentación único conectado al condensador 20. En este
caso, el circuito de alimentación único provee de energía tanto al
sensor como a la unidad de procesamiento.
En otra versión, el condensador 20 puede
alojarse en el interior del mango 18.
La figura 5 muestra una sonda 303 según otra
versión constructiva. La sonda 303 está provista de unos medios de
alimentación que comprenden un condensador 320 y un generador
termoeléctrico 319, por ejemplo un termopar. El condensador 320 y
el generador termoeléctrico 319, en combinación o como alternativa
uno de otro, permiten suministrar energía a un circuito de
alimentación 327 que alimenta el sensor 7 y los circuitos de
medición conectados al mismo.
En particular, como ya se ha mencionado
anteriormente haciendo referencia a la figura 3, el generador
termoeléctrico 319 permite utilizar la energía térmica del horno
para alimentar el sensor 7 y los circuitos de medición
correspondientes. Por otra parte, el condensador 320, como ya se ha
mencionado haciendo referencia a la figura 4, puede recargarse por
medio de un cargador externo antes de empezar el proceso de cocción
o de refrigeración. La carga acumulada en el condensador 320 puede
utilizarse para alimentar el sensor 7 y los circuitos de medición
correspondientes, incluso cuando el generador termoeléctrico 319 no
pueda suministrar suficiente energía.
Además, si el generador termoeléctrico 319 puede
suministrar una cantidad de energía superior a la consumida por la
sonda 303 también puede utilizarse para recargar el condensador
320.
De este modo, el generador termoeléctrico 319
puede suministrar la energía requerida para hacer funcionar la
sonda 303 si el condensador 320 se agota durante el tratamiento
térmico.
La figura 6 ejemplifica el modo en el que pueden
conectarse conjuntamente el generador 319 y el condensador 320,
tras lo cual, la unidad de procesamiento 11 puede conectarse al
condensador 320 en los puntos P para obtener de dicho condensador y
del generador termoeléctrico 319 la energía requerida para
funcionar. Entre el generador 319 y el condensador 320 se muestra
un diodo de corrección 21 que esquematiza la posibilidad de
regulación de la corriente en el interior del circuito en la
dirección requerida, a saber, desde el generador termoeléctrico 319
al condensador 320.
La estructura de la sonda 303 es similar a la
representada en las figuras 7 a 9; en particular, el condensador
320 está dispuesto en la zona activa diseñada para situarla en el
interior del producto alimenticio, mientras que por lo menos un
polo del generador termoeléctrico 319 se encuentra ubicado en la
proximidad de la antena 9, de tal modo que permanezca
funcionalmente fuera del producto alimenticio.
Claims (37)
1. Sonda para detectar por lo menos un parámetro
durante el tratamiento térmico de un producto alimenticio (2) que
comprende unos medios sensores (7) adecuados para detectar un valor
de dicho por lo menos un parámetro, unos medios de antena (9) para
comunicar dicho valor a un dispositivo de control (11) para
controlar dicho tratamiento térmico en ausencia de cables de
conexión, una unidad de procesamiento (13) adecuada para procesar
dicho valor, una memoria (14) no volátil legible y/o escribible por
dicha unidad de procesamiento (13), un convertidor
analógico/digital (12) adecuado para convertir dicho por lo menos un
parámetro en la forma digital para transmitirlo a dicha unidad de
procesamiento (13), unos medios de alimentación (26, 27; 127; 227;
327; 19; 319) adecuados para alimentar dichos medios sensores (7),
dicha unidad de procesamiento (13) y dicho convertidor
analógico/digital (12), caracterizada porque dicha unidad de
procesamiento (13), dicha memoria no volátil y dicho convertidor
analógico/digital se encuentran situados en una zona activa (17;
117; 217) dispuesta en la proximidad de un extremo puntiagudo (6)
de dicha sonda (3; 103; 203; 303) adecuada para interactuar con
dicho producto alimenticio (2).
2. Sonda según la reivindicación 1, en la que
dichos medios de alimentación comprenden unos medios de circuito de
alimentación (26, 27; 127; 227; 327) adecuados para transformar en
energía eléctrica la energía electromagnética asociada a una señal
transmitida a dichos medios de antena (9) por dicho dispositivo de
control (11).
3. Sonda según la reivindicación 2, en la que
dichos medios de circuito de alimentación (26, 27; 127; 227; 327)
comprenden un circuito de alimentación (27; 127; 227; 327) conectado
con dichos medios sensores (7).
4. Sonda según la reivindicación 3, y que
comprende además unos medios de activación para activar
selectivamente dicho circuito de alimentación (27; 127; 227; 327)
en determinados instantes preestablecidos.
5. Sonda según la reivindicación 4, en la que
dichos medios de activación están programados para activar dicho
circuito de alimentación (27; 127; 227; 327) a petición de dicho
dispositivo de control (11).
6. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, en la que dichos medios de circuito de
alimentación (26, 27; 127; 227; 327) comprenden un circuito de
alimentación adicional (26) conectado a dicha unidad de
procesamiento (13).
7. Sonda según la reivindicación 6, cuando está
subordinada a cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que
dicho primer circuito de alimentación (26) y dicho segundo circuito
de alimentación (27; 127; 227; 327) se encuentran integrados en un
único circuito de alimentación.
8. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que por lo menos uno de dichos
medios de antena (9) se encuentra asociado con un dispositivo de
recepción (15) que es adecuado para recibir una señal de dicho
dispositivo de control (11) y que está situado en dicha zona activa
(17; 117; 217).
9. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que por lo menos uno de dichos
medios de antena (9) se encuentra asociado con un dispositivo de
transmisión (16) que es adecuado para transmitir una señal a dicho
dispositivo de control (11) y que está situado en dicha zona activa
(17; 117; 217).
10. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que por lo menos uno de dichos
medios de antena (9) está situado próximo al otro extremo (8) de
dicha sonda (3; 103; 203; 303), hallándose dicho otro extremo (8)
en situación opuesta a dicho extremo puntiagudo (6).
11. Sonda según la reivindicación 10, en la que
entre dicho otro extremo (8) y dicha zona activa (17; 117; 217) se
interpone un material térmicamente aislante (24).
12. Sonda según la reivindicación 11, en la que
dicho material térmicamente aislante (24) se encuentra interpuesto
entre un mango (18) de dicha sonda (3; 103; 203; 303) y dicha zona
activa (17; 117; 217).
13. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha zona activa (17; 117;
217) tiene asociado un sistema de alarma adecuado para generar una
señal de alarma cuando la temperatura de dicha zona activa (17;
117; 217) supere un valor límite.
14. Sonda según la reivindicación 13, en la que
dicho sistema de alarma comprende un sensor situado en la
proximidad de dicha zona activa (17; 117; 217) y una lógica de
alarma adecuada para gestionar los datos procedentes de dicho
sensor.
15. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios de alimentación
comprenden por lo menos un condensador (20; 320).
16. Sonda según la reivindicación 15, en la que
dicho por lo menos un condensador (20; 320) está situado en la
proximidad de dicha zona activa (17; 117; 217).
17. Sonda según la reivindicación 15, cuando
está subordinada a la reivindicación 12, en la que dicho condensador
(20; 320) está situado en dicho mango (18).
18. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 17, cuando la reivindicación 15 está
subordinada a cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que
dicho condensador (20; 320) está conectado a dicho circuito de
alimentación (227; 327) para alimentar dicho circuito de
alimentación (227; 327).
19. Sonda según la reivindicación 18, cuando la
reivindicación 15 está subordinada a la reivindicación 4 ó 5, en la
que dichos medios de activación están programados para activar dicho
circuito de alimentación (227; 327) cuando dicho condensador (20;
320) contiene suficiente cantidad de energía almacenada para
alimentar dichos medios sensores (7).
20. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, cuando la reivindicación 15 está
subordinada a la reivindicación 6, en la que dicho condensador (20;
320) está conectado a dicho circuito de alimentación adicional (26)
para alimentar dicho circuito de alimentación adicional (26).
21. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios de alimentación
comprenden unos medios para transformar la energía térmica en
energía eléctrica (19; 319).
22. Sonda según la reivindicación 21, en la que
dichos medios para transformar la energía térmica en energía
eléctrica (19; 319) se seleccionan de entre un grupo constituido por
un termopar y un generador termoeléctrico.
23. Sonda según la reivindicación 21 ó 22, en la
que dichos medios para transformar la energía térmica en energía
eléctrica (19; 319) están equipados con un polo situado en la zona
de dicha sonda (3; 103; 203; 303) destinada a permanecer
funcionalmente fuera de dicho producto alimenticio (2).
24. Sonda según la reivindicación 23, en la que
dicha zona está dispuesta en la proximidad de dichos medios de
antena (9).
25. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 24, cuando la reivindicación 21 está
subordinada a cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, en la que
dichos medios para transformar la energía térmica en energía
eléctrica (319) están conectados a dicho condensador (320).
26. Sonda según la reivindicación 25, en la que
entre dichos medios para transformar la energía térmica en energía
eléctrica (319) y dicho condensador (320) se interpone un
dispositivo de rectificación (21).
27. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 26, cuando la reivindicación 21 está
subordinada a la reivindicación 4 ó 5, en la que dichos medios de
activación están programados para activar dicho circuito de
alimentación (127; 137) cuando dichos medios para transformar la
energía térmica en energía eléctrica (19; 319) son capaces de
suministrar suficiente energía para alimentar dichos medios sensores
(7).
28. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 27, en la que dichos medios sensores comprenden
un sensor (7) para detectar dicho por lo menos un parámetro en un
punto de dicho producto alimenticio (2).
29. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 27, en la que dichos medios sensores comprenden
una pluralidad de sensores para detectar dicho por lo menos un
parámetro en una pluralidad de puntos de dicho producto alimenticio
(2).
30. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios sensores
comprenden un sensor de temperatura (7).
31. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 29, en la que dichos medios sensores comprenden
un sensor para detectar la impedancia.
32. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 29, en la que dichos medios sensores comprenden
un sensor para detectar la humedad.
33. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 29, en la que dichos medios sensores comprenden
un sensor para detectar la presión.
34. Sonda según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 29, en la que dichos medios sensores comprenden
un sensor para detectar la densidad.
35. Sistema para detectar por lo menos un
parámetro durante el tratamiento térmico de un producto alimenticio
(2), que comprende una sonda (3; 103; 203; 303) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 34 y un dispositivo de control (11) apto
para recibir un valor de dicho por lo menos un parámetro desde dicha
sonda (3; 103; 203; 303) mediante unos medios de comunicación (9,
10) desprovistos de cables de conexión, para controlar dicho
tratamiento térmico.
36. Aparato para la cocción de un producto
alimenticio (2), que comprende un sistema según la reivindicación
35 para detectar por lo menos un parámetro de dicho producto
alimenticio (2) durante la cocción.
37. Aparato para conservar un producto
alimenticio (2), que comprende un sistema según la reivindicación 35
para detectar por lo menos un parámetro durante la
conservación.
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