ES2633943T3 - Dispositivo de detección de temperatura y dispositivo de tratamiento térmico - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de tratamiento térmico (4), en particular un horno, para un producto alimenticio (2), en el que el dispositivo de tratamiento térmico (4) comprende unos medios de calentamiento (5) para aplicar calor al producto alimenticio (2) y un dispositivo de detección de temperatura (1) para medir la temperatura del núcleo del producto alimenticio (2), caracterizado por que el dispositivo (1) comprende una red de detección de microondas que es una antena en red fasada.
Description
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detección del producto alimenticio y la apertura de recepción del dispositivo de detección de temperatura o la antena en red.
Preferiblemente, el dispositivo de tratamiento térmico comprende unos medios de detección para detectar la presencia de un producto alimenticio, en cuyo caso los medios de detección están dispuestos preferiblemente antes de los medios de calentamiento y/o el dispositivo de detección de temperatura en la dirección de transporte.
Preferiblemente, el dispositivo de tratamiento térmico comprende unos medios de rastreo para rastrear la posición de un producto alimenticio.
Preferiblemente, el dispositivo de tratamiento térmico comprende unos medios de manipulación para manipular, en particular retirar, un producto alimenticio.
Preferiblemente, el dispositivo de tratamiento térmico comprende unos medios de control para controlar al menos uno de los medios, comprendiendo preferiblemente controles lineales y/o controles de realimentación. Más preferiblemente, los medios de control están configurados de tal manera que controlen el dispositivo de detección de temperatura y/o los medios de calentamiento en dependencia de la información proporcionada por los medios de rastreo y/o los medios de detección. Aun más preferiblemente, los medios de control están configurados para aumentar y/o disminuir el tiempo de residencia y/o la temperatura y/o la humedad. Es con ello ventajosamente posible que, por ejemplo, los medios de calentamiento y/o el dispositivo de detección de temperatura se desconecten o se conecten a un modo de consumo de potencia más bajo en tanto los medios de detección y/o los medios de rastreo no detecten un producto alimenticio en absoluto o cerca de los medios de calentamiento y/o el dispositivo de detección de temperatura.
Alternativa o adicionalmente, los medios de control están configurados de modo que controlen los medios de manipulación y/o los medios de calentamiento en dependencia de la información proporcionada por los medios de detección de temperatura y/o los medios de rastreo. Es con ello ventajosamente posible que, por ejemplo, un producto alimenticio, en particular un producto alimenticio en el que se mida una temperatura de su núcleo que sea más baja que un valor predeterminado, sea retirado o calentado a temperaturas más altas.
Los medios de control pueden controlar, por ejemplo, la velocidad de transporte, la temperatura de calentamiento y/o la humedad.
Preferiblemente, el dispositivo de detección de temperatura está dispuesto antes y/o después de los medios de calentamiento en la dirección de transporte.
Preferiblemente, se disponen dispositivos de detección de temperatura antes y después de los medios de calentamiento en la dirección de transporte y los medios de control comprenden un bucle cerrado de tal manera que se ajusten los medios de calentamiento en dependencia de la temperatura medida del núcleo del producto alimenticio antes y/o después de pasar por los medios de calentamiento.
Preferiblemente, el dispositivo de detección de temperatura está dispuesto de tal manera que la primera área de detección y/o la segunda área de detección cubran toda la anchura de los medios de transporte. Alternativamente, una multitud de primeras áreas de detección cubre toda la anchura de los medios de transporte o al menos regiones a lo largo de la anchura de los medios de transporte sobre las cuales se colocan productos alimenticios. Un experto en la materia entiende que la primera área de detección puede denotar el área, en particular el área mínima, en la que se detecta una temperatura del núcleo del producto alimenticio, y que una multitud de antenas, en particular una antena en red, puede comprender varias primeras áreas de detección.
Preferiblemente, las primeras áreas de detección están dispuestos lado a lado a lo largo de la anchura de los medios de transporte. Alternativamente, las primeras áreas de detección están espaciadas una de otra de tal manera que el dispositivo de detección de temperatura tome muestras de la temperatura del núcleo a lo largo de la anchura de los medios de transporte.
Otro objeto más de la presente invención es un método para medir una temperatura de núcleo de un producto alimenticio utilizando un dispositivo de detección de temperatura según la presente invención, en el que se hace funcionar una antena en red de tal manera que una primera área de detección de la antena en red barra el producto alimenticio en al menos una dirección, y/o la antena en red comprende una multitud de primeras áreas de detección y/o la primera área de detección abarca todo el producto alimenticio en al menos una dirección, y en el que se mide la temperatura del núcleo del producto alimenticio en la primera área de detección.
La exposición hecha con respecto al objeto de la presente invención se aplica también a los demás objetos de la presente solicitud, y viceversa.
Es con ello ventajosamente posible medir la temperatura del núcleo de un producto alimenticio de una manera fácil, pero, no obstante, rápida y precisa. El método permite adaptarse a requisitos diferentes de una manera particularmente ventajosa. Así, por ejemplo, se puede emplear una sola antena en red, lo que reduce el coste de
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producción del dispositivo de detección de temperatura. No obstante, el empleo de solamente una antena en red que barra el producto alimenticio o los productos alimenticios puede requerir una baja velocidad de los productos alimenticios con relación al dispositivo de detección de temperatura y/o una pequeña longitud de barrido.
Si, alternativa o adicionalmente, la primera área de detección abarca todo el producto alimenticio, teniendo, por ejemplo, la configuración de una estrecha franja, la resolución lateral puede ser más baja.
Como alternativa, si el dispositivo de detección de temperatura comprende múltiples primeras áreas de detección, por ejemplo comprendiendo múltiples antenas en red que tienen cada una de ellas una primera área de detección, la velocidad de medición y la resolución de la distribución de temperatura pueden ser altas, pero, no obstante, esto puede implicar que el dispositivo de detección de temperatura tenga también unos costes de producción más altos.
Otro objeto de la presente invención es un método para controlar un dispositivo de tratamiento térmico según la presente invención utilizando un dispositivo de detección de temperatura según la presente invención, en el que, en un primer paso, se trata térmicamente un producto alimenticio por unos medios de calentamiento, en el que, en un segundo paso, se mide una temperatura del núcleo del producto alimenticio por un dispositivo de detección de temperatura y en el que, en un tercer paso, unos medios de control controlan los medios de calentamiento en función de la información proporcionada por el dispositivo de detección de temperatura.
La exposición hecha con respecto al objeto de la presente invención se aplica también a los demás objetos de la presente solicitud, y viceversa. Es con ello ventajosamente posible hacer que un dispositivo de tratamiento térmico inventivo funcione más eficientemente. Además, es con ello ventajosamente posible reforzar el sabor del producto alimenticio y/o el cumplimiento de las regulaciones sanitarias, de seguridad, alimentarias e higiénicas. Si, después de someter el producto alimenticio al tratamiento térmico de los medios de calentamiento, la temperatura medida del núcleo está fuera de un intervalo de temperatura predeterminado, se pueden ajustar automáticamente los medios de calentamiento, lo que refuerza el proceso de tratamiento térmico y permite un funcionamiento en esencia completamente automático del dispositivo de tratamiento térmico.
Se explican ahora las invenciones según las figuras 1 a 8. Estas explicaciones están destinadas a servir de meros ejemplos y no limitan el alcance de la protección. Las figuras están destinadas a ilustrar características de la invención y, por tanto, pueden representar elementos dentro de una ilustración que no estén a escala y/o que estén a escalas diferentes.
La figura 1 muestra una ilustración esquemática de una antena en red.
La figura 2 muestra una vista en planta esquemática desde arriba de un dispositivo de tratamiento térmico según un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 3 muestra una vista en planta esquemática desde arriba de un dispositivo de tratamiento térmico según un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 4 muestra una vista lateral esquemática de un dispositivo de detección de temperatura según un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 5 muestra una vista lateral esquemática del principio de una antena en red según un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 6 muestra una vista lateral esquemática de un dispositivo de detección de temperatura según un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 7 muestra un detalle en corte transversal de un dispositivo de detección de temperatura según un ejemplo de realización de la presente invención.
Las figuras 8 a 10 muestran vistas en planta esquemáticas desde arriba de realizaciones diferentes del concepto inventivo.
La figura 1 muestra una ilustración esquemática de una antena en red. Una antena en red consta de una multitud de antenas, aquí seis, que están electrónicamente conectadas y controladas, de preferencia individualmente, de tal manera que se puedan controlar sus diferencias de fase. En el caso representado todas las antenas comprenden la misma fase, es decir que la diferencia de fase es cero. En este ejemplo las señales de cada antena se interferirán constructivamente de tal manera que, desde una cierta distancia, la onda irradiada desde la antena parezca ser una onda plana.
Según la presente invención, se emplea una antena en red fasada. Así, se puede ajustar la fase de las antenas para que sus señales se interfieran de tal manera que se cree un patrón de antena altamente directivo. De este modo, se puede controlar la directividad 200 de una antena en red fasada, permitiendo un foco en un área muy pequeña, por
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correspondiente a un cuarto de la longitud de onda, es decir, la longitud de onda central a la cual se hace funcionar a la antena en red.
El guiaondas abierto 13 guía una onda electromagnética progresiva 15. En la abertura se irradian ondas evanescentes y/o de fuga 17 hacia fuera de los bucles de guiaondas 14. Esas ondas de fuga 17 decaen exponencialmente al aumentar la distancia a la abertura.
Si el guiaondas abierto 13 y, por tanto, la antena en red están dispuestos lo bastante cerca del producto alimenticio 2, se puede percibir su radiación de microondas, es decir que la radiación interfiere con las ondas de fuga 17.
Ajustando la directividad 200 y las dimensiones del guiaondas abierto 13 se puede controlar la resolución de la antena en red. La directividad 200 puede controlarse, por ejemplo, variando la frecuencia/longitud de onda.
Las figuras 8 a 10 muestran vistas en planta esquemática desde arriba de diferentes realizaciones del dispositivo de detección de temperatura según la presente invención. Según la realización ilustrada en la figura 8, un dispositivo de detección de temperatura 1 (no representado) comprende una multitud de primeras áreas de detección 100 de tal manera que el dispositivo de detección de temperatura 1 pueda medir la temperatura del núcleo de un producto alimenticio 2, 2’ (no representado) de preferencia sustancialmente en toda la anchura de unos medios de transporte 6, de los cuales solamente se muestra una pequeña región.
Esto se consigue, por ejemplo, por el dispositivo de detección de temperatura 1 que comprende una multitud de antenas en red, cada una de las cuales comprende un pequeño foco, concretamente una primera área de detección
100.
Cada primea área de detección 100 comprende una alta resolución lateral, por ejemplo en las direcciones x e y, así como una alta resolución vertical, por ejemplo en la dirección z.
Así, según esta realización, la temperatura del núcleo de un producto alimenticio 2, 2’ puede medirse sustancialmente en cualquier punto a lo largo de la anchura de los medios de transporte 6 con una alta resolución en todas las dimensiones espaciales.
En la figura 9 se ilustra una realización alternativa. Una antena en red del dispositivo de detección de temperatura 1 comprende aquí un foco relativamente pequeño, es decir, una primera área de detección 100. Esta área de detección barre un área más ancha; por ejemplo, como se ilustra aquí, se desplaza barriendo a lo largo de la anchura de los medios de transporte 6.
Así, se mide también la temperatura del núcleo sustancialmente a lo largo de toda la anchura de los medios de transporte 6, pero, por ejemplo, solamente se requiere una antena en red. Controlando los parámetros de funcionamiento de la antena en red, por ejemplo ajustando las diferencias de fase de las antenas que constituyen la antena en red, se puede efectuar el barrido. Aun cuando se muestra aquí un barrido unidimensional a lo largo de una dirección paralela al eje y, son concebibles también otras trayectorias de barrido. Por ejemplo, podría ser posible una trayectoria formando meandros, por ejemplo en caso de una baja velocidad de los medios de transporte 6.
Si la anchura de los medios de transporte 6 es relativamente grande, por ejemplo de tal manera que varios productos alimenticios 2, 2’ se coloquen sustancialmente lado a lado, para garantizar que se mida la temperatura del núcleo de todos los productos alimenticios 2, 2’ se tienen que escoger de manera correspondiente la velocidad de los medios de transporte y/o el tiempo de medición.
Alternativamente, según una realización ilustrada en la figura 10, se puede ajustar la directividad 200 de la antena en red de tal manera que el área de detección sea igual a una primera área de detección 100’ como se muestra, es decir que comprenda la configuración de una delgada franja a lo largo de la anchura de los medios de transporte 6.
Así, se puede medir en una medición la temperatura del núcleo de productos alimenticios 2, 2’ distribuidos sobre la anchura de los medios de transporte 6. No obstante, la resolución lateral no será usualmente tan alta como en las realizaciones descritas anteriormente.
En lugar de utilizar solamente una antena en red con una primera área de detección 100’ como se ilustra, se pueden utilizar una multitud de antenas en red con unas primeras áreas de detección 100 al menos parcialmente solapadas, creando así una primera área de detección 100’ como se ilustra, pero proporcionando una cierta redundancia y, por tanto, una resolución más alta.
Lista de símbolos de referencia
Dispositivo de detección de temperatura
- 2, 2’ 3 4
- Producto alimenticio Cámara de infrarrojos Dispositivo de tratamiento térmico
- 11
5 Medios de calentamiento 6 Medios de transporte 7 Medios de apantallamiento 8 Medios de detección
5 9 Medios de rastreo 10 Medios de manipulación 11 Medios de control 12 Placa reflectora 13 Guiaondas abierto
10 14 Bucle de guiaondas 15 Onda progresiva 16 Cable coaxial 17 Onda de fuga/evanescente 100, 100’ Primera área de detección
15 101 Segunda área de detección 200 Directividad 201 Energía recibida 202 Energía perdida A Dirección de transporte
20 d Distancia x, y, z Direcciones
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-
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