ES2930047T3 - Procedimiento para operar un dispositivo centrífugo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para operar un dispositivo centrífugo. El dispositivo centrífugo en este caso comprende una centrífuga en la que un tambor centrífugo (10, 210) está dispuesto para poder girar; un detector de luz (1) y una fuente de luz. En este caso, el detector de luz (1) y la fuente de luz están dispuestos en el dispositivo centrífugo de tal manera que es posible detectar un parámetro de material de relleno en un espacio interno del tambor centrífugo (10, 210). El dispositivo centrífugo comprende además un módulo de software para comprobar la verosimilitud del parámetro del material de relleno detectado por medio del detector de luz (1), pudiendo conectarse el módulo de software al detector de luz (1) por medio de una entrada (101) para recibir una señal de detección. El método para operar el dispositivo centrífugo detectando el parámetro del material de relleno del material de relleno (2) dentro del tambor centrífugo (10, 210) comprende los siguientes pasos. Iluminar al menos parte de una superficie del material de relleno (2) con la fuente de luz, recibir la luz reflejada del material de relleno (2) por medio del detector de luz (1) y generar una señal de detección correspondiente. Comprobación de la plausibilidad de la señal de detección del detector de luz (1) por medio del módulo de software. Procesamiento de una señal de detección plausible por medio del módulo de software. Generar al menos una señal de salida a partir de la señal de detección plausible por medio del módulo de software. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para operar un dispositivo centrífugo

La invención se refiere a un procedimiento para operar un dispositivo centrífugo, así como a un dispositivo centrífugo y a un dispositivo integrable para su uso en un procedimiento según la invención conforme al preámbulo de las reivindicaciones independientes 1, 15 y 16.

Tanto para secar sustancias húmedas o mezclas de sustancias húmedas, como también para la separación general de sólidos/líquidos (es decir, el producto es el líquido), las centrífugas son difundidas ampliamente en las más diversas formas de realización y se usan en los campos más diversos. Por ejemplo, para secar productos farmacéuticos de alta pureza, se utilizan preferentemente centrífugas de funcionamiento discontinuo, como las centrífugas peladoras, mientras que, en particular, cuando se deben separar continuamente grandes cantidades de una mezcla sólido-líquido, se utilizan ventajosamente centrífugas de empuje de funcionamiento continuo. Dependiendo de los requisitos, se utilizan centrífugas de empuje de una o varias etapas, así como las llamadas centrífugas de empuje doble.

En los diversos tipos de esta última clase de centrífugas de empuje, una mezcla sólido-líquido, por ejemplo una suspensión o una sal húmeda o mezcla de sal, se introduce a través de un tubo de entrada por medio de un distribuidor de mezcla de un tambor tamiz de rotación rápida, que comprende un tamiz filtrante, de modo que, debido a las fuerzas centrífugas que actúan, la fase líquida es eliminada a través del tamiz de filtro, mientras que dentro de la pared del tambor se separa una torta sólida. En este caso, un dispositivo de piso móvil, sustancialmente en forma de disco y co-giratorio sincrónicamente, está dispuesto en el tambor giratorio, que oscila en el tambor de tamiz con una cierta amplitud en la dirección axial, de modo que parte de la torta sólida seca se saca hacia afuera en un extremo del tambor de cribado. En el movimiento opuesto del dispositivo de piso móvil se libera un área del tambor adyacente al dispositivo de piso móvil, que luego se puede cargar nuevamente con una nueva mezcla.

Para controlar la cantidad de la mezcla suministrada, la mayoría de las centrífugas peladoras tienen los llamados medidores de nivel.

En el estado de la técnica, se conocen diversos procedimientos y dispositivos para monitorear el nivel de llenado y el interior de la centrífuga. Un procedimiento y un dispositivo de este tipo se conocen por la publicación DE 3726227 C2. Allí, un brazo sensor sobresale en el interior del tambor de centrífuga y se desliza con su punta por la superficie de la mezcla presente en el tambor de centrífuga. El brazo sensor está dispuesto lateralmente fuera del tambor de la centrífuga por un eje y está conectado a un indicador de ángulo de giro. El grado de llenado de la mezcla en el tambor de centrífuga se puede determinar detectando el ángulo de rotación. Además, la temperatura de la superficie que va a palparse se puede determinar mediante un sensor térmico provisto en la punta de sensor.

Una desventaja de este procedimiento y este dispositivo es que los elementos sensores deben sobresalir en la cámara de procedimiento de la centrífuga. Además, al palpar una superficie líquida, no se puede hacer decir nada sobre la cantidad de sólido debajo del líquido. El procedimiento conocido a partir de esto solo es aplicable en el caso de centrífugas de filtro y de algunas formas de realización de centrífugas de sedimentación discontinua. Un procedimiento similar y un dispositivo similar también se conocen por la referencia "Der Thermofüllkontrollregler" (El regulador de control de termollenado”, en: Chemie.-Ing.-Technik 62 (1990) páginas 304 a 306.

Además, se conocen reguladores de control de llenado que se utilizan en centrífugas de filtro de funcionamiento discontinuo y consisten en un deslizador que se balancea en el tambor. Al tocar el líquido que gira a la velocidad del tambor, el movimiento del deslizador en el tambor se detiene por el anillo de líquido giratorio, y al colocar sensores adecuados en la parte móvil del cojinete deslizante o en el actuador del deslizador, se puede hacer una declaración sobre el nivel de llenado en la centrífuga.

Además, un medidor de nivel de llenado puede estar equipado con una especie de paleta, que se balancea en la centrífuga en un ángulo fijo. Tan pronto como dicha paleta entra en contacto con la torta o el sobrenadante líquido, se activa un mecanismo de balanceo inverso y la paleta vuelve a su posición de reposo. Las desventajas de tales mediciones de nivel mecánico de llenado son el desgaste, los depósitos en la paleta, las salpicaduras debido al contacto de la paleta con la torta/suspensión y, a menudo las corrientes de aire en la superficie de la torta conducen, por ejemplo, a que la paleta se active demasiado pronto.

También se conocen procedimientos y dispositivos para el monitoreo radiométrico del nivel de llenado de centrífugas. Se mide la adsorción de irradiación radiactiva. La adsorción de la irradiación radiactiva depende de la masa que se encuentra en el campo de radiación, de modo que las densidades de los medios se pueden recalcular para un nivel de llenado. Dado que la proporción de sólido a líquido cambia constantemente en el transcurso del procedimiento de filtración, no se puede hacer una declaración absoluta sobre la relación de los dos medios entre sí, o cuál es el nivel de llenado total en el caso de mezclas de fases de diferente densidad en la centrífuga.

Aunque los dispositivos para el monitoreo radiométrico del nivel de llenado se pueden colocar fuera de la cámara de procedimiento de la centrífuga, el esfuerzo para el uso de dispositivos radiométricos es muy alto debido a las normas de seguridad.

También hay dispositivos conocidos para la medición ultrasónica de nivel de llenado, en donde un sensor ultrasónico dispuesto dentro de la centrífuga dirige un haz de medición a la superficie de la mezcla y permite medir la distancia a esta, a partir de la cual se puede determinar el nivel de llenado.

La desventaja es que el sensor ultrasónico también debe estar dispuesto dentro del tambor de la centrífuga y está expuesto allí dentro a la corrosión y requiere un mantenimiento complejo. En un diseño a prueba de explosiones de un sensor ultrasónico de este tipo, su gran volumen de instalación también es desventajoso. Además, el haz de medición del sensor ultrasónico, que está supeditado a una densidad de energía limitada y, por lo tanto, funciona en un rango de baja frecuencia, se puede desviar a alta velocidad relativa entre el cabezal de medición y el medio a medir, reduciendo así la seguridad operativa.

Los sensores ultrasónicos también se pueden colocar fuera de la centrífuga, en cuyo caso el haz de sonido se dirige por desviación hacia la centrífuga. Sin embargo, la precisión de medición de los sensores ultrasónicos depende en gran medida de la densidad y la temperatura del producto y tienen un ángulo de emisión relativamente grande. Otra posibilidad de medir el nivel de llenado de una centrífuga es acoplar la centrífuga con una celda de carga o una célula de carga. Esto hace posible hacer una declaración sobre la cantidad de producto que hay dentro del tambor de la centrífuga. Es ventajoso que la celda de carga se encuentre fuera del espacio de procedimiento. Sin embargo, tal medición de nivel de llenado es fundamentalmente problemática, ya que la relación entre el peso máximo de llenado de la centrífuga y el peso neto de la centrífuga es de aproximadamente 1: 50 a 1: 100. Además, no es posible distinguir entre un llenado de sólido o líquido de esta manera, por lo que no es posible determinar si el peso de llenado medido debe asignarse a la torta de filtro o al medio que se filtrará. Otra desventaja es que, en el caso de una carga desigual de la centrífuga y de la marcha descompensada asociada, la detección del peso por medio de una celda de carga se hace considerablemente más difícil por la superposición de vibraciones relacionadas con la descompensación.

Por la publicación DE 4041 923 A1 se conoce un procedimiento para detectar el momento de diferencia entre el tambor y el tornillo en un decantador. En este procedimiento, el grado de llenado en el área de descarga del decantador se mide midiendo el par de fuerzas. Sin embargo, no se puede hacer una declaración sobre el contenido de sólidos dentro de la parte de sedimentación del decantador. Además, el procedimiento solo se puede utilizar para controlar decantadores en el rango límite superior, es decir, con casi el 100% de llenado del área de descarga del tornillo con producto, como es habitual, por ejemplo, en la separación de lodos residuales. Con este procedimiento no se puede realizar un control o regulación de los decantadores que funcionan muy por debajo del rango límite superior.

En las centrífugas de funcionamiento continuo (como las centrífugas decantadoras, por ejemplo) es importante conocer exactamente la proporción del sólido que se encuentra dentro de la centrífuga para lograr un rendimiento óptimo y un grado óptimo de separación. Para este propósito es necesario conocer el nivel del sólido en el área de descarga y la proporción de sólido a líquido en toda la centrífuga.

En las centrífugas de funcionamiento discontinuo, los pasos de llenado con la mezcla sólido-líquido, del lavado (desplazamiento del líquido primario no deseado) y del centrifugado en seco de la torta de filtro se llevan a cabo uno tras otro. Para poder ejecutar el procedimiento de separación de manera óptima en diferentes condiciones de llenado, se debe detectar tanto el nivel de llenado del sólido como el nivel de llenado del líquido. También es importante registrar el tiempo de penetración del líquido de suspensión en la torta de filtro. Dependiendo de los niveles de llenado y del punto de inmersión líquida, la secuencia de pasos y la duración de los pasos se pueden adaptar a los requisitos respectivos del producto a filtrar. El objetivo es descargar el sólido separado de la centrífuga solo hasta que se haya alcanzado la calidad requerida del producto (humedad residual). Por otro lado, sin embargo, no se debe exceder el tiempo de logro de esta calidad del producto, ya que de esta manera se pierde un valioso tiempo de producción y, con esto, la capacidad de producción. En particular, un sobrenadante líquido en la centrífuga puede conducir a la formación de ondas, lo que puede provocar un desequilibrio y, en consecuencia, daños.

Por la publicación EP 0724912 A1 se conoce además un procedimiento en el que las frecuencias e intensidades de vibración de la centrífuga se detectan por medio de al menos un transductor de vibración en la centrífuga como señales eléctricas de modo que las señales se someten a un análisis del espectro de frecuencias, que aísla así las oscilaciones armónicas individuales del espectro de frecuencias detectado y luego se determinan las respectivas intensidades intrínsecas de una respectiva oscilación armónica (amplitudes) durante un intervalo de tiempo. Mediante este procedimiento, las variables medidas para una gran cantidad de parámetros de operación ya se pueden detectar con un solo transductor de vibración, que se puede disponer fuera del espacio de procedimiento en la centrífuga. Sobre la base de estas variables de medición se pueden hacer declaraciones, por ejemplo, sobre el nivel de llenado, sobre la proporción de líquido a sólido. Sin embargo, dado que no se detecta ningún parámetro de la superficie de la torta sólida en la centrífuga, no se puede hacer ninguna declaración sobre la pureza del producto. La publicación WO 2017/054934 comprende un dispositivo para analizar y monitorear el contenido de una centrífuga. Al menos una parte del interior de la centrífuga se ilumina mediante una fuente de luz de banda ancha y se realiza un análisis espectral de la luz reflejada por el material de llenado mediante un filtro óptico de paso de banda y un detector de luz. Los detectores de luz generan señales que luego se procesan. En respuesta a las señales así procesadas, el equipo detector de luz emite una señal de control para controlar la fuerza centrífuga y, de esta manera, controlar la separación de las fases sólida y líquida.

Sin embargo, tales sensores ópticos, especialmente en el rango de luz visible, tienen la enorme desventaja de que pueden ocurrir, entre otras cosas, una pérdida de señal y señales falsas. Tal interferencia de señal de los sensores puede conducir a un control excesivo y a un control insuficiente de la centrífuga. Por lo tanto, no es posible una operación regular ni un control adecuado de la centrífuga. Dicha interferencia de señal puede ocurrir debido a la distribución desigual de la superficie de la torta, suciedad, salpicaduras, partículas en la atmósfera, espuma y muchos otros factores.

Otro ejemplo se revela en el documento DE3515915.

El objetivo de la invención es, por lo tanto, proporcionar un procedimiento mejorado para operar un dispositivo centrífugo, con el cual los problemas descritos anteriormente del estado de la técnica pueden reducirse significativamente o evitarse más o menos por completo.

Los objetos de la invención que logran estos objetivos se caracteriza por las características de las reivindicaciones independientes 1, 15 y 16.

Las respectivas reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización particularmente ventajosas de la invención.

La invención se refiere a un procedimiento para operar un dispositivo centrífugo. Aquí, el dispositivo de centrífuga comprende, entre otras cosas, una centrífuga en la que un tambor centrífugo está dispuesto alrededor de un eje de rotación con capacidad de rotar. Además, el dispositivo centrífugo comprende un detector de luz y una fuente de luz. En este caso, el detector de luz y la fuente de luz están dispuestos en el dispositivo centrífugo de tal manera que se puede realizar una detección de un parámetro de material de llenado en el interior del tambor de la centrífuga. Además, el dispositivo centrífugo comprende un módulo de software para la verificación de plausibilidad del parámetro de material de llenado detectado por medio del detector de luz, en cuyo caso el módulo de software está conectado/puede conectarse al detector de luz por medio de una entrada para recibir una señal de detección. El procedimiento según la invención para operar el dispositivo centrífugo mediante la detección del parámetro del material de llenado dentro del tambor de centrífuga comprende los siguientes pasos. Iluminar al menos una parte de una superficie del material de llenado ubicado en el tambor de la centrífuga con la fuente de luz. Recibir una luz reflejada por el material de llenado por medio del detector de luz y generar una señal de detección correspondiente. La señal de detección del detector de luz se verifica para determinar su plausibilidad por medio del módulo de software. La señal de detección plausible se procesa por medio del módulo de software y se genera al menos una señal de salida a partir de la señal de detección plausible (plausible) por medio del módulo de software. Los pasos descritos anteriormente se pueden llevar a cabo en paralelo y/o secuencialmente en el estado de funcionamiento de la centrífuga.

Además de los pasos anteriores, se pueden llevar a cabo varios pasos de calibración (dependiendo de los parámetros del material de llenado que se detecten).

El procedimiento de la invención se lleva a cabo en particular mediante un programa, en especial un programa de ordenador con el dispositivo centrífugo, en cuyo caso el programa se lleva a cabo preferiblemente por medio de un dispositivo electrónico adecuado. En especial, el control de plausibilidad puede llevarse a cabo a través de una especie de dispositivo de caja negra.

En principio, el dispositivo centrífugo según la invención puede controlarse dependiendo de las señales de detección por medio del módulo de software. Por control de un dispositivo centrífugo puede entenderse en el contexto de la presente invención monitoreo, manipulación y control/regulación de un dispositivo centrífugo. En particular, el dispositivo centrífugo es monitoreado por el detector de luz y manipulado, controlado y/o regulado por el módulo de software. Por lo tanto, el procedimiento de la invención puede ser, en particular, un procedimiento para monitorear y controlar la separación de una fase sólida y una fase líquida y/o un nivel de llenado y/o un estado de secado del material de llenado y/o un grado de pureza de un producto ubicado en el tambor de centrífuga y/o un sobrenadante líquido (por ejemplo, prediciendo un posible inicio de inundaciones), y/o la turbidez del filtrado (en caso de impulsar, esto es una indicación de que los tamices están desgastados y deben ser reemplazados).

En el contexto de la invención, la señal de salida debe entenderse en particular como una interpretación de la señal de detección del módulo de software y, por lo tanto, del parámetro del material de llenado, en cuyo caso mediante esta interpretación puede decidirse sobre el cambio o el mantenimiento de los parámetros de operación.

Por el detector de luz debe entenderse en el contexto de la invención un detector que puede detectar ondas electromagnéticas. Por ondas electromagnéticas (incluida la radiación electromagnética) deben entenderse, entre otras, radiación gamma, rayos X, radiación UV, radiación infrarroja, radiación de microondas y de modo particularmente preferible luz visible. Por lo tanto, el detector de luz puede irradiar, entre otras cosas, en el rango de longitud de onda de 400-700 nm, menos de 5 pm, 10-380 nm (en particular 380-315 nm, 315-280 nm, 280-200 nm, 200-100 nm, 121-10 nm), 1 mm y 780 nm (en particular 0,78-1,4 pm, 1,4-3,0 pm, 3-50 pm, 50-1000 pm) y 300-1 mm Por lo tanto, por la fuente de luz también debe entenderse una fuente que emite ondas electromagnéticas, preferiblemente en uno de los rangos de longitud de onda mencionados anteriormente, en cuyo caso las ondas electromagnéticas emitidas por la fuente de luz interactúan con el material de llenado de tal manera que la radiación reflejada por el material de llenado puede ser detectada por el detector de luz.

La fuente de luz puede comprender una fuente de luz de banda ancha o una fuente de luz monocromática. Como fuente de luz monocromática, por ejemplo, se puede entender un láser.

Además, el detector de luz puede diseñarse como un equipo detector de luz con una pluralidad de detectores de luz. Mediante el uso de una fuente de luz de banda ancha y la colocación de un filtro de paso de banda óptico delante de cada uno de los varios detectores de luz, se puede realizar un análisis espectral de la luz reflejada por el material de llenado. Cuando se utiliza un equipo detector de luz con varios detectores de luz, diferentes detectores de luz pueden detectar diferentes longitudes de onda. Por lo tanto, en particular, cada detector de luz puede adaptarse para medir una longitud de onda predeterminada o un rango de longitud de onda predeterminado dentro del rango de longitud de onda de la fuente de luz de banda ancha / o varias diferentes fuentes de luz. La sensibilidad de los detectores de luz se puede adaptar al ejecutar la invención mediante la disposición de un filtro de luz delante del detector de luz. Entre otros, los filtros de luz incluyen filtros ópticos de paso de banda, prismas o rejillas ópticas. Por lo tanto, los detectores de luz con un filtro de luz correspondiente, incluso los detectores de luz, están diseñados fundamentalmente para el mismo rango de longitud de onda, para detectar solo una longitud de onda predeterminada o un rango de longitud de onda predeterminado del rango de longitud de onda total posible del detector de luz, ya que todas las demás longitudes de onda son filtradas por el filtro de luz.

Las fuentes de luz también pueden ser, en particular, fuentes de radiación. Como fuentes de radiación para luz de banda ancha en el rango de longitud de onda de 400-700 nm, entre otras cosas, se puede utilizar una lámpara halógena (20-80 vatios, preferiblemente 50 vatios), una lámpara de flash de xenón y/o un diodo emisor de luz (LED). Las fuentes de luz monocromática incluyen, entre otros, láseres de helio-neón (632,8 nm), láseres de dióxido de carbono (10,6 pm), láseres excimer, láseres Nd-YAG, diodos láser, láseres de zafiro titanio, láseres de centro de color y láseres de electrones libres (para radiación dirigida en el rango de microondas hasta el rango de rayos X). Como fuente de radiación para microondas, se pueden utilizar, entre otros, tubos de deriva como klystrons, tubos de onda progresiva, magnetrones, diodos Gunn para frecuencias fijas y osciladores de onda hacia atrás. Las lámparas de vapor de mercurio, las lámparas de cuarzo, las lámparas de luz negra, los láseres ultravioleta (excímeros), los diodos emisores de luz UV y los tubos de cátodo frío UV se pueden utilizar como fuentes de radiación para la radiación UV. Los emisores térmicos como lámparas incandescentes, calentadores radiantes, calentadores halógenos, calentadores de cuarzo y lámparas infrarrojas se pueden utilizar como fuentes de radiación para la radiación infrarroja. Los tubos de rayos X se pueden utilizar como fuentes de radiación para los rayos X. Las fuentes de radiación para la radiación gamma incluyen 60Co, 75Se, 169Yb, 99Tc, 123I, 131I, 133Xe, 111In y 192Ir.

El detector de luz y la fuente de luz pueden colocarse dentro o fuera del tambor de centrífuga. Preferiblemente, el detector de luz y la fuente de luz están unidos a una brida del dispositivo centrífugo, en particular a una mirilla para observar el interior de la centrífuga. El dispositivo centrífugo puede incluir, en principio, cualquier tipo de centrífuga, incluida una centrífuga discontinua por cargas y una centrífuga continua.

El detector de luz y la fuente de luz pueden estar separados o dispuestos uno al lado del otro en la realización de la invención. En principio, la fuente de luz también se puede integrar en el detector de luz. Solo debe garantizarse que la luz reflejada por el material de llenado pueda ser detectada al menos parcialmente por el detector de luz.

Como detector de luz para luz visible, entre otras cosas, se puede utilizar una cámara (por ejemplo, la cámara de procesamiento CantyVision). Para la detección de radiación UV, rayos X, microondas y radiación infrarroja, las cámaras UV, de rayos X, microondas e infrarrojas correspondientes son adecuadas, por supuesto, como detectores de luz. Estas cámaras se basan en la conversión de imágenes de la radiación correspondiente en luz visible. Aquí, la señal convertida de luz visible se puede utilizar como señal de detección para la verificación de plausibilidad. El término cámara debe interpretarse en consecuencia de manera correspondientemente amplia según la realización anterior. En principio, una cámara según el objeto de la presente aplicación es un detector de luz que puede convertir la radiación electromagnética de cualquier longitud de onda o un rango de longitud de onda en una imagen. Otros detectores comunes conocidos en el estado de la técnica también podrían ser utilizados como detectores de luz, por supuesto.

En la realización de la invención, el detector de luz con la fuente de luz también puede ser un dispositivo de radar. Aquí, el detector de luz es un detector de radar como, por ejemplo, circuladores, acopladores direccionales y nulodos con semiconductores y la fuente de luz es un transmisor de radar (como, por ejemplo, PAT (Power Amplifier Transmitter; Klystron, amplificador de campo cruzado, semiconductor, ...) o ^pO^t (Power Oscillator Transmitter; Magnetrón, diodo, ...)). Preferiblemente, se puede usar un radar de 80 GHz (como, por ejemplo, Vegapuls), en cuyo caso se usa un haz fuertemente enfocado. Con un dispositivo de radar correspondiente, el procedimiento de la invención se puede llevar a cabo independientemente de la espuma/densidad, la temperatura, la conductividad, la humedad y el desarrollo de polvo y otros factores perturbadores. En particular, las superficies reflectantes son detectadas por el dispositivo de radar, en cuyo caso el procedimiento se puede llevar a cabo dependiendo de la constante dieléctrica del producto. El dispositivo de radar se puede utilizar, entre otras cosas, para medir la distancia, la dirección, la superficie, el rumbo y la velocidad, en particular el nivel de llenado. Como señal de detección, entre otras cosas, las señales directas se pueden utilizar como la representación visualizada por un dispositivo de visualización PPI. Cuando se utiliza el dispositivo de radar, se realiza preferiblemente una medición de la reflexión en la superficie del producto durante el tiempo de propagación de la señal.

El sensor de radar puede funcionar con impulsos de radar de alta frecuencia emitidos por una antena y reflejados desde la superficie del medio de llenado, debido al cambio en el valor Dk (constante dieléctrica relativa). El tiempo de marcha del impulso de radar reflejado suele ser directamente proporcional a la distancia recorrida.

Si y cómo se utilizan una o varias fuentes de luz (diferentes) y uno o más detectores de luz (diferentes) depende del área de aplicación. Para generar señales de detección, las fuentes de luz se pueden utilizar, por ejemplo, como focos con sincronización predefinida, con varias longitudes de onda o rangos de longitud de onda. Por lo tanto, existe un amplio espectro de posibilidades para generar y verificar la plausibilidad de una gran cantidad de señales de detección. En particular, una primera señal de detección (varias primeras señales de detección) de una primera longitud de onda (de un primer rango de longitud de onda) con una segunda señal de detección (varias segundas señales de detección) de una segunda longitud de onda (de un segundo rango de longitud de onda) puede compararse y seleccionarse para su plausibilidad. También es posible que un gran número de señales de detección se registre en un período de medición y que se compruebe la plausibilidad de estas señales de detección mediante una comparación cruzada entre sí.

En el contexto de la invención, la comparación cruzada es comparar dos o más señales de detección con el fin de verificar la plausibilidad de las señales de detección con respecto a un determinado criterio (como, por ejemplo, valor medio, diferencia, transcurso temporal, etc.) y de esta manera seleccionar señales de detección plausibles y no plausibles.

El módulo de software del dispositivo centrífugo puede comprender, en particular, una unidad de control de centrífuga y una unidad de procesamiento. La unidad de control de la centrífuga puede diseñarse para controlar/regular y también controlar los parámetros de funcionamiento de la centrífuga con el fin de responder a las señales de salida verificadas plausiblemente por la unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento puede diseñarse para el procesamiento y la verificación de la plausibilidad de las señales de detección del detector de luz. Aquí, la unidad de procesamiento puede ser en particular una CPU. Si se utiliza una cámara como detector de luz, el módulo de software procesa la señal de imagen de la cámara y verifica su plausibilidad. En particular, la intensidad y el color de la superficie del material de llenado y sus cambios se pueden utilizar en un área de imagen predeterminada.

En la realización de la invención, la señal de salida descrita anteriormente también puede ser una señal de control. La señal de control puede diseñarse para cambiar y/o mantener los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo. Por lo tanto, dependiendo de los parámetros medidos, se decide si es necesario un cambio en los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo. Los parámetros de funcionamiento se pueden ajustar (controlar/regular) a través de la señal de control/señal de salida.

En la realización de la invención, durante la verificación de plausibilidad de la señal de detección o de varias señales de detección se puede realizar una selección de la señal de detección / de las señales de detección, y en la selección se puede hacer una clasificación de la señal de detección / las señales de detección en señales de detección plausibles y no plausibles. Aquí, las señales de detección plausibles se utilizan para generar las señales de salida/señales de control. En principio, el control del dispositivo centrífugo se puede llevar a cabo de forma manual o automática. Si el control se lleva a cabo automáticamente, el módulo de software realiza preferiblemente un control directo de los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo con las señales de salida/señales de control. Si el control se lleva a cabo manualmente, el módulo de software crea preferiblemente una alarma/información para un usuario con las señales de salida/señales de control, que informa al usuario cómo y qué parámetro de funcionamiento del dispositivo centrífugo debe adaptarse.

En el contexto de la invención, por verificación de plausibilidad de las señales puede entenderse, entre otras cosas, la verificación y también la selección de señales con respecto a su plausibilidad. En este caso, la selección de señales con respecto a su plausibilidad puede basarse, entre otras cosas, en un rango de tolerancia en el que las señales pueden desviarse entre sí, de un valor medio, de un valor predeterminado o de un valor objetivo. Las señales que se seleccionan como señales no plausibles se clasifican preferiblemente y no se procesan más, es decir, no se utilizan para generar señales de salida. El control de plausibilidad (a menudo también prueba de plausibilidad, ensayo de plausibilidad o verificación de plausibilidad) es, en particular, un procedimiento en el que se verifica un valor o, en general, un resultado para ver si puede ser plausible, es decir, aceptable, plausible y comprensible o no. En el contexto de la aplicación de la verificación de plausibilidad en un procedimiento para operar un dispositivo centrífugo, la verificación de plausibilidad puede evitar una interpretación errónea del módulo de software, de modo que el dispositivo centrífugo no se controle incorrectamente. En principio, se puede establecer una regla de plausibilidad para las comprobaciones de plausibilidad, que deben cumplir las señales de detección.

Las reglas de plausibilidad pueden expresarse como una fórmula y pueden describir valores límite admisibles, la proporción de señales de detección relacionadas entre sí o similares. También es posible verificar las señales de detección durante la verificación de plausibilidad para su rango de valores (plausible) y su curso temporal y seleccionarlas por medio de esto. La verificación de plausibilidad también puede llevarse a cabo mediante comparaciones cruzadas con fuentes de datos alternativas (por ejemplo, tablas de consulta) y otras señales de detección. Además, la verificación de plausibilidad puede incluir el aprendizaje profundo, mediante el cual se pueden detectar salpicaduras en el detector (por ejemplo, en la lente de la cámara), formación de espuma, formación de ondas y muchos otros factores disruptivos y las señales se pueden seleccionar de manera correspondiente o reaccionar de manera correspondiente. Además, el aprendizaje profundo facilita el uso de toda la imagen de la cámara en lugar de solo secciones de imágenes individuales o líneas para las comprobaciones de plausibilidad. Aquí, el aprendizaje profundo es, entre otras cosas, un procedimiento de optimización para redes neuronales artificiales con numerosas capas intermedias entre una capa de entrada y una capa de salida, en cuyo caso surge una extensa estructura interna. Con tal disposición, se pueden hacer posibles extensiones de los algoritmos de aprendizaje para estructuras de red con muy pocas o ninguna capa intermedia, y los procedimientos de aprendizaje profundo permiten un éxito de aprendizaje estable del sistema.

Durante la verificación de plausibilidad, también se pueden seleccionar las mejores señales de detección y, en consecuencia, priorizarlas.

En un detector de luz y el software subyacente puede ocurrir una y otra vez la pérdida de señal (por ejemplo, monitoreo de nivel de llenado o intensidad). Para que no surja ninguna interpretación errónea, se utiliza la verificación de plausibilidad según la invención. Si la señal comienza a saltar o sobrecargarse, ya no es plausible. Como ya se ha descrito anteriormente, se puede realizar una comparación de la señal de detección con un valor objetivo en la verificación de plausibilidad de las señales de detección por medio del módulo de software durante la selección. Este valor objetivo se puede especificar como un valor predefinido en el módulo de software. Además, el valor objetivo puede considerarse, en particular, como una especie de valor límite o valor ideal.

Para verificar la plausibilidad de las señales de detección por medio del módulo de software, en la selección también se puede utilizar la comparación cruzada. Para la comparación cruzada, al menos una primera señal de detección se compara con una segunda señal de detección para verificar la plausibilidad de las señales de detección.

En casos especiales, la verificación de plausibilidad, es decir, el control de la plausibilidad de las señales de detección, puede llevarse a cabo de tal manera que, por ejemplo, ciertas señales de detección sólo puedan producirse en determinadas combinaciones y secuencias. De lo contrario, la señal de detección se selecciona como "no plausible". Aquí, las señales de detección se pueden verificar en particular por su rango de valores (plausible) y su curso temporal.

Alternativamente, o adicionalmente a las opciones de plausibilidad descritas anteriormente, el detector de luz puede conectarse al módulo de software al menos por medio de una primera y una segunda entrada. Para verificar la plausibilidad de la señal de detección del detector de luz por medio del módulo de software, se utiliza una tercera señal de detección realizando una comparación cruzada entre un primer ingreso de la primera entrada y un segundo ingreso de la segunda entrada de la tercera señal de detección. Por lo tanto, se comparan el primer y el segundo ingreso de la misma tercera señal de detección, que se reenvió al módulo de software a través de dos rutas diferentes (entradas). Por medio de una verificación de plausibilidad de este tipo puede evitarse, por ejemplo, que se utilicen señales de detección transmitidas incorrectamente para controlar el dispositivo centrífugo. Por lo tanto, el primer ingreso de la primera entrada y el segundo ingreso de la segunda entrada deben entenderse como las señales de detección transmitidas al módulo de software. La primera y segunda entrada representan la ruta de transmisión. En tal caso, la primera y/o la segunda entrada puede ser una conexión con cable (conductor eléctrico o cable de fibra óptica) o una conexión inalámbrica (la transmisión se realiza mediante ondas electromagnéticas direccionales o no direccionales, generalmente rango de radiofrecuencia). Por una conexión inalámbrica se entienden, entre otros, Wi-Fi, Bluetooth y NFC.

Análogamente a la transmisión descrita anteriormente, por supuesto, varias señales de detección pueden transmitirse a través de varias entradas. De esta manera, una cuarta señal de detección se puede transmitir a través de una cuarta entrada y una quinta señal de detección a través de una quinta entrada desde el detector de luz al módulo de software.

Por lo tanto, si hay varias entradas que transmiten la misma señal de detección desde el detector de luz al módulo de software, también se puede verificar la plausibilidad de la transmisión de señal correcta comparando las señales de detección transmitidas entre sí, y solo las señales de detección válidas, es decir plausibles, se procesan en señales de salida.

Si, durante la verificación de plausibilidad, se comparan varias señales de detección mediante la comparación cruzada, se pueden determinar las diferencias de las diversas señales de detección para determinar un valor de tolerancia con estas diferencias, con el cual se verifica la plausibilidad de las diversas señales de detección.

En la práctica, el parámetro de material de llenado, detectado la luz reflejada, puede corresponder a una intensidad de una superficie del material de llenado en la centrífuga. En este caso, se puede detectar un sobrenadante líquido y/o una sequedad y/o un grado de pureza del producto por medio de la intensidad. Por lo tanto, si se ha detectado la intensidad de la superficie, a partir de esta se puede determinar un grado de humedad (referencia al sobrenadante líquido y/o a la sequedad y/o al grado de pureza) del material de llenado en el tambor de centrífuga. Se verifica la plausibilidad de las señales de detección de la intensidad y las señales plausibles de detección de la intensidad se utilizan para generar al menos una señal de control para cambiar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo. Dependiendo del nivel de humedad, pueden ser necesarios varios cambios en los parámetros de funcionamiento (control y regulación de los parámetros de funcionamiento). Si la torta de sólidos está demasiado húmeda, se puede aumentar la velocidad de rotación del tambor de centrífuga, si el producto (es decir, generalmente el material de llenado en gran parte limpio) en el tambor de centrífuga es demasiado impuro, se puede llevar a cabo un paso de lavado adicional. Además, el flujo de llenado (flujo del material de llenado a través de la centrífuga, continuamente) se puede ajustar, por ejemplo, reducir o aumentar. Al verificar la plausibilidad de las señales de detección de la intensidad de la superficie del material de llenado, se puede evitar que se utilicen señales de detección "incorrectas/defectuosas", es decir, no plausibles, para generar señales de salida y, por lo tanto, los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo se cambien innecesaria o incorrectamente. Entre otras cosas, esto puede evitar que el producto se pierda debido a pasos de lavado innecesarios y que los productos impuros se eliminen del dispositivo centrífugo. Además, se puede evitar el desequilibrio del dispositivo centrífugo debido al sobrenadante líquido.

Las señales de detección pueden ser detectadas en particular por la imagen de la cámara, a partir de la cual se obtiene la intensidad como señal de detección, de modo que por medio de las diferencias de la intensidad en la imagen de la cámara se puede distinguir entre el sobrenadante líquido y la sequedad de la superficie del producto. Si la superficie cambia de color durante el lavado del producto, es decir, la intensidad de la superficie del producto, se puede detectar en particular el grado de pureza del producto. En la realización de la invención, la pureza del producto también se puede determinar a través de un tono de color predefinido. Se verifica la plausibilidad de las señales de detección descritas anteriormente, se convierten en señales de salida y se pueden transmitir a un controlador de nivel superior.

Para la detección de la intensidad se pueden definir en la imagen de la cámara incluso diferentes áreas (por ejemplo, rectangulares), que luego se procesan y se comparan.

Si el detector de luz está diseñado como una cámara, la intensidad de la superficie del material de llenado también se puede detectar, en principio, como intensidad de escala de grises. Cuanto mayor sea la diferencia de contraste en las transiciones de escala de grises, mejor se podrá detectar el nivel de llenado. Por ejemplo, una señal creciente de la intensidad de grises puede indicar que el material de llenado se está secando, mientras que una señal decreciente puede indicar que un sobrenadante líquido está presente/aumentando.

Con un detector de luz según la invención, el nivel de llenado y, por lo tanto, el grado de llenado en el tambor de centrífuga se pueden detectar sin contacto. También se verifica la plausibilidad de las señales de detección. Una señal de detección es plausible, entre otras cosas, si no se sobrecarga (por ejemplo, valor de señal 120%), no salta y se encuentra en el rango de tolerancia dentro de un período de medición.

Dependiendo del diseño del procedimiento según la invención, el parámetro de material de llenado detectado por la luz reflejada también puede corresponder a un color de un borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga. Las señales de detección del color del borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga se verifican en su plausibilidad y las señales de detección plausibles del color del borde de color se utilizan para generar al menos una señal de control para cambiar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo. En tal caso, un nivel de llenado del material de llenado en la centrífuga se puede determinar por medio del color del borde de color. Las señales de detección plausibles del color del borde de color se pueden utilizar después de la verificación de plausibilidad para generar al menos una señal de control para cambiar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo. En este caso, la señal de control se puede utilizar en particular para controlar o regular un suministro de material de llenado.

Básicamente, no debe haber un solo parámetro de material de llenado, que se detecta. Preferiblemente, se detecta incluso más de un parámetro de material de llenado, en particular como primer parámetro de material de llenado el color del borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga y como segundo parámetro de material de llenado la intensidad de la superficie del material de llenado. Se verifica la plausibilidad de las señales de detección del primer parámetro del material de llenado y del segundo parámetro del material de llenado para evitar que se utilicen señales de detección "falsas/defectuosas", es decir, no plausibles para generar señales de salida/señales de control. La detección de un gran número de parámetros de funcionamiento diferentes permite un control exhaustivo de muchos parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo.

La determinación del borde de color se lleva a cabo preferiblemente mediante la detección por parte del detector de luz a lo largo de un borde entre el tambor de centrífuga y la superficie del material de llenado (por ejemplo, a lo largo de una línea definible) que busca transiciones en la intensidad, en particular transiciones de intensidad de escala de grises y, por lo tanto, determina el color del borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga. En este caso se puede medir un nivel (incluida la altura de llenado) de líquidos y sólidos en el dispositivo centrífugo. En principio, se puede detectar una gran cantidad de diferentes parámetros de material de llenado en un procedimiento según la invención. Sin embargo, el hecho de que se detecte un parámetro de material de llenado no se limita exclusivamente al hecho de que este parámetro se detecte directamente. A menudo, los parámetros del material de llenado se detectan indirectamente y/o a través de una variable auxiliar. Por lo tanto, tanto la intensidad de la superficie del material de llenado como el color del borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga se detectan por medio de radiación electromagnética, preferiblemente en el rango de luz visible. Para este propósito, la radiación reflejada es detectada por el detector de luz, y luego interpretada, es decir, en el caso de la cámara se convierte en una imagen, a partir de la cual se determinan el color del borde de color y la intensidad de la superficie. Además, las variables auxiliares medidas también se pueden convertir en los parámetros de material de llenado deseados por medio de una tabla de consulta o una ecuación. Otros parámetros del material de llenado que son detectados por un detector de luz según la invención son, entre otros, la composición química y la densidad del material de llenado. La composición química de un material de llenado también puede determinarse, por ejemplo, mediante una medición de fluorescencia (es decir, preferiblemente intensidad).

En el procedimiento de la invención, se puede aplicar una señal de control para controlar o regular una cantidad de material de llenado suministrado al dispositivo centrífugo. Dicha señal de control se puede utilizar para determinar la cantidad exacta de material de llenado que se suministrará o si es necesario suministrar material de llenado. Además, la velocidad de llenado (es decir, la velocidad de suministro del material de llenado) se puede determinar y ajustar a través de una señal de control correspondiente. Como resultado, se puede evitar el sobrellenado y el llenado insuficiente del tambor de la centrífuga y, por lo tanto, también el desequilibrio y la ineficiencia. Además, en el procedimiento de la invención, se puede aplicar una señal de control para el control de encendido o apagado o la regulación de la etapa de lavado para evitar que se aplique un exceso de líquido de lavado al material de llenado. En el procedimiento de la invención, también se puede usar una señal de control para controlar una velocidad de rotación del tambor de centrífuga. Aquí, la señal de control puede incluir aceleración, pausa y/o desaceleración. Por supuesto, la señal de control también se puede utilizar para retraer y extender un brazo de descamación. En principio, las señales de control pueden almacenarse / depositarse en el módulo de software y activarse si una determinada señal de control lo causa. Esta señal de control se puede transmitir en particular de la CPU al controlador de nivel superior. Por medio de la señal de control (o de varias señales de control diferentes de diferentes parámetros del material de llenado) se puede decidir en particular si y qué acción es necesaria para controlar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo.

Además, la invención se refiere a un dispositivo centrífugo para su uso en un procedimiento según la invención. El dispositivo centrífugo comprende una centrífuga en la que un tambor de centrífuga es capaz de rotar. Al girar el tambor de centrífuga se logra una separación de un líquido y una fase sólida del material de llenado dispuesto en el tambor de centrífuga. Por el procedimiento de la invención esta separación puede ser controlada. Además, el dispositivo centrífugo según la invención comprende un detector de luz y una fuente de luz. En este caso, el detector de luz y la fuente de luz están dispuestos de tal manera en el dispositivo centrífugo que se puede realizar una detección de un parámetro detectable de material de llenado en el interior del tambor de la centrífuga. Además, el dispositivo centrífugo según la invención comprende un módulo de software para la verificación de plausibilidad del parámetro de material de llenado detectable por medio del detector de luz. El módulo de software se puede conectar al detector de luz por medio de una entrada para recibir señales de detección.

Como componente adicional, la invención se refiere a un dispositivo integrable para su uso en un procedimiento según la invención El dispositivo integrable comprende un detector de luz y una fuente de luz, en el que el detector de luz y la fuente de luz para detectar un parámetro detectable de material de llenado se pueden disponer en el interior de un dispositivo centrífugo. Además, el dispositivo integrable comprende un módulo de software para verificar la plausibilidad de un parámetro de material de llenado detectable por medio del detector de luz, en el cuyo caso el módulo de software está conectado al detector de luz por medio de una entrada para recibir señales de detección.

En el contexto de la invención, la centrífuga del dispositivo centrífugo puede ser, entre otros, una centrífuga de empuje, una centrífuga de cesta, una centrífuga de tornillo de tamizador, una centrífuga peladora, una centrífuga invertida o una centrífuga decantadora.

La invención se explica con más detalle a continuación por medio del dibujo esquemático.

La Figura 1 muestra un ejemplo de realización de un desarrollo del procedimiento según la invención;

La Figura 2 muestra un primer ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención;

La Figura 3 muestra un segundo ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención;

La Figura 4 muestra un tercer ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención con un escaparate;

La Figura 5 muestra un cuarto ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención.

La Fig. 1 muestra un ejemplo de realización de un desarrollo del procedimiento de la invención. Por lo tanto, un procedimiento para operar y controlar un dispositivo centrífugo se muestra e ilustra por medio de un desarrollo de programa. El procedimiento para operar el dispositivo centrífugo mediante la detección del parámetro del material de llenado dentro del tambor de centrífuga comprende los siguientes pasos.

En "Inicio" se inicia el programa que lleva a cabo el procedimiento de la invención. En el paso «¿Centrífuga iniciada?» se verifica si el dispositivo centrífugo está encendido o en funcionamiento. Si el dispositivo centrífugo no está en funcionamiento, sigue el paso «I», si está en funcionamiento, sigue el paso «Detección de activación». En el paso "I", el programa finaliza o el dispositivo centrífugo se enciende/se pone en funcionamiento. En el paso «activación de detección», se activan el detector de luz y la fuente de luz.

Después del paso, la "activación de detección", al menos una parte de la superficie del material de llenado es iluminada por la fuente de luz y la luz reflejada por el material de llenado es detectada por medio del detector de luz. Si se ha ejecutado un período de medición ("Ejecutar período de medición"), las señales de detección detectadas se transmiten a través de la entrada al módulo de software y las señales de detección generadas en el módulo de software en el paso "leer señales".

Las señales de detección leídas se verifican en su plausibilidad en los pasos «¿K1-K4 plausible?» comparando las señales de detección, por ejemplo, a través de una comparación cruzada y/o un rango de tolerancia. En particular, una señal de detección K puede seleccionarse como no plausible si tiene una gran diferencia con las otras señales de detección. Las señales de detección no plausibles se clasifican, corrigen o almacenan en una base de datos para su corrección en un solo paso «IIII».

Las señales de detección plausibles se convierten en el paso «Salida Px» en una señal de salida/señal de control. En el paso «Máximo Px», la señal de salida se utiliza para decidir si es necesaria una acción, es decir, un cambio en los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo.

Si es necesario un cambio, se ajusta al menos un parámetro de funcionamiento del dispositivo centrífugo en el paso "III" y, si es necesario, se ejecuta un nuevo período de medición. Si no es necesario realizar ningún cambio, solo se ejecuta un nuevo período de medición.

La Fig. 2 muestra un primer ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención. El ejemplo 2 muestra una estructura típica para su uso en conjunción con el procedimiento de la invención. La estructura que se muestra en la Fig. 2 comprende un tambor centrífugo 10 giratorio alrededor del eje de rotación X en una centrífuga discontinua. Por supuesto, el procedimiento de la invención puede llevarse a cabo en cualquier tipo de centrífuga, en particular en centrífugas de funcionamiento continuo. Para este propósito, el dispositivo integrable de la invención simplemente debe montarse en la centrífuga correspondiente.

El tambor centrífugo 10 está dispuesto alrededor del eje de rotación X para que el tambor centrífugo 10 sea capaz de rotar con una velocidad de rotación controlable. Al girar el tambor de centrífuga 10, el material de llenado 2 se presiona contra la pared lateral vertical 11 del tambor de centrífuga 10. Dado que durante la rotación del tambor centrífugo 10 pueden escapar líquidos (opcionalmente también penetrar) a través de los orificios del pasador en la pared lateral vertical 11, el material de llenado 2 se puede separar en una fase sólida y una fase líquida. El líquido que escapa (o entra) del tambor de centrífuga 10 se recoge en la carcasa exterior 13 y se conduce al canal de salida 12, donde el líquido se puede descargar desde el dispositivo centrífugo. La fase sólida puede salir del tambor de centrífuga 10 a través de una salida 16 en la parte inferior del tambor de centrífuga 10.

En el estado de funcionamiento del dispositivo centrífugo, el detector de luz 1 con una fuente de luz puede monitorear, entre otras cosas, el color y la intensidad del material de llenado, y su cambio, que sale de la centrífuga. La flecha doble indica que la luz se proyecta desde la fuente de luz sobre el material de llenado en un paso A. Esta luz es reflejada por el material de llenado en un paso B y detectada por el detector de luz B. Por lo tanto, se genera una señal de detección, por medio de la luz reflejada detectada, que se puede utilizar después de la verificación de plausibilidad para controlar el dispositivo centrífugo. Para la verificación de plausibilidad, las señales de detección se pasan desde el detector de luz a través de una entrada 101 al módulo de software. Aquí, la transmisión de las señales de detección se puede realizar por medio de la entrada 101 con cable o de forma inalámbrica.

En el presente ejemplo, la fuente de luz está integrada en el detector de luz 1. En principio, la fuente de luz también puede estar dispuesta en el detector de luz 1 o dispuesta separadamente del detector de luz 1. Es importante que solo la luz se puede dirigir desde el material de llenado al detector de luz.

Durante la rotación del tambor de centrífuga, el material de llenado 2 forma una superficie interna 14, a la que llega la luz de la fuente de luz. Exactamente esta superficie se puede utilizar por un lado para detectar la intensidad, así como también para detectar el color del borde de color. En funcionamiento, un borde 15 garantiza que el material de llenado se mantenga dentro del tambor de centrífuga.

La luz de la fuente de luz debe golpear (o iluminar) al menos una parte de la superficie 14.

El dispositivo centrífugo comprende además un suministro 17 a través del cual el material de llenado 2 se puede introducir a lo largo de la flecha C en el tambor de centrífuga 10.

La fuente de luz del dispositivo integrado puede ser, entre otras cosas, una fuente de luz de banda ancha, como una lámpara halógena, que normalmente emite luz en el rango de longitud de onda de 400-700 nm. Como se mencionó anteriormente, la fuente de luz también puede ser una lámpara de flash de xenón y/o un diodo emisor de luz. Como se describió anteriormente, se pueden usar otros tipos de fuentes de luz para aplicaciones en "rango no visible". En principio, el detector de luz 1 también puede ser un equipo detector de luz 1, que comprende una pluralidad de detectores de luz 1 y/o fuentes de luz. Para una pluralidad de detectores de luz 1, cada detector de luz 1 puede diseñarse para detectar una longitud de onda o un rango de longitud de onda predeterminado.

La luz reflejada de la superficie 14 del material de llenado 2 también se puede utilizar para determinar la distancia al material de llenado 2 y, por lo tanto, el espesor del material de llenado. Es decir, la distancia entre las superficies 11 y 14. Si la distancia al material de llenado 2 varía con el tiempo, esto también se puede determinar. Un ejemplo de esto puede ser cuando el material de llenado se arremolina en el tambor de centrífuga. Un material de llenado 2 girando dentro del tambor de centrífuga 10 puede provocar un desequilibrio y desequilibrar el dispositivo centrífugo. Dado que el peso del material de llenado 2 y el tambor de centrífuga giratorio 10 puede ser de varias toneladas dependiendo de la aplicación, se debe evitar tal desequilibrio. Al detectar el grosor del material de llenado 2 y cambiarlo, tal desequilibrio se puede detectar en una etapa temprana.

El espesor del material de llenado se determina por medio de la distancia desde el detector de luz 1 y la fuente de luz hasta la superficie 14 del material de llenado 10.

También se proporciona un equipo de lavado 20 para lavar el material de llenado 2. El equipo de lavado 20 comprende una pluralidad de boquillas 21, de modo que es posible un lavado homogéneo del material de llenado 2 sobre la superficie 14. Como se mencionó anteriormente, el detector de luz monitorea, entre otras cosas, el color del material de llenado 14, por lo que el efecto del lavado del material de llenado se monitorea y se puede controlar de manera correspondiente. El lavado del material de llenado 2 puede llevarse a cabo, en particular, en una etapa de lavado después de la separación de la fase líquida del material de llenado 2. Si se aplica un exceso de líquido de lavado a la superficie 14 del material de llenado 2, es decir, se suministra demasiado líquido de lavado, se forma una capa de líquido no deseada en la superficie 14. Tal capa líquida debe evitarse porque dicha capa líquida puede generar ondas en la superficie del material de llenado 2 al girar el tambor de centrífuga10, por lo cual se genera un desequilibrio durante la rotación. Por medio del detector de luz se puede detectar dicha capa de líquido en la superficie 104 del material de llenado 2 y luego se regula o se detiene el suministro de líquido de lavado.

Por lo tanto, el procedimiento de lavado puede ser controlado automáticamente (o alternativamente de modo manual) por medio de un detector de luz según la invención. La verificación de plausibilidad de las señales de detección garantiza que no haya un control incorrecto del dispositivo centrífugo. Las señales incorrectas pueden causar perturbaciones en el control del dispositivo centrífugo. Las perturbaciones significan, en particular, en una etapa de lavado que, a pesar de la capa líquida, se sigue suministrando líquido de lavado o se suministra muy poco líquido de lavado. Sin embargo, tales perturbaciones pueden evitarse comprobando la plausibilidad de las señales de detección.

La Fig. 3 muestra un segundo ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención. Aquí, este ejemplo de realización se trata de una centrífuga 200 de funcionamiento continuo con un tambor centrífugo 210, que tiene la forma de un cono truncado 222. Como se muestra en la Fig. 3, el cono truncado 222 se dirige hacia arriba, de modo que el diámetro más grande apunta hacia arriba. Cuando la cesta centrífuga gira alrededor del eje de rotación X, el líquido separado sale del tambor de centrífuga 210 a través de sus paredes laterales perforadas, mientras que la fase sólida sale del tambor de centrífuga 210 en los bordes superiores 25 del cono truncado. Por lo tanto, la fase líquida y la fase sólida se separan entre sí y se recogen en depósitos separados. Aquí, la fase líquida se puede recoger en un primer depósito 201, mientras que la fase sólida se recoge en un segundo depósito 302. En el ejemplo de realización de la Figura 3, también se proporciona un equipo de lavado 220 para lavar el material de llenado. El equipo de lavado 220 comprende una pluralidad de boquillas 221 para que se pueda realizar un lavado homogéneo del material de llenado. En el dispositivo centrífugo de la Figura 3, también se proporciona un cono 222 para acelerar el material de llenado antes de que golpee el tambor de centrífuga giratorio 210.

El detector de luz 1 con fuente de luz puede colocarse dentro o fuera del tambor de centrífuga 210 para monitorear las señales de detección en un punto predeterminado de la superficie del material de llenado dentro del tambor de centrífuga 210. En la Fig. 3, el detector de luz 1 se coloca fuera del tambor de centrífuga 210. Similar a la disposición en la Fig. 2, se emite luz (flecha A) y también se detecta la luz reflejada (flecha B). Al monitorear el color del borde de color entre el tambor de centrífuga 210 y el material de llenado y la intensidad de la superficie del material de llenado en una parte predeterminada de la superficie del material de llenado (o el tambor de centrífuga), la separación del material de llenado se puede monitorear y controlar controlando los parámetros de operación mediante las señales de control generadas a partir de las señales de detección verificadas en su plausibilidad.

La Fig. 4 muestra un tercer ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención. La estructura del dispositivo centrífugo que se muestra en la Fig. 4 es en gran medida análoga a la estructura del dispositivo centrífugo en la Fig. 2. Por lo tanto, el dispositivo centrífugo comprende un tambor de centrífuga 10 con una pared lateral vertical 11. En cuyo caso el material de llenado 2 se separa por rotación del tambor de centrífuga 10 alrededor del eje de rotación X en una fase líquida y una fase sólida. Aquí, la fase líquida se separa por las paredes laterales 11 en la carcasa exterior 13 y se descarga a través del canal de salida 12.

Además, el dispositivo centrífugo de la Fig. 4 comprende el equipo de lavado 20 con una pluralidad de boquillas 21, a través de las cuales se puede aplicar un líquido de lavado al material de llenado.

El dispositivo centrífugo según la Fig. 4 difiere del dispositivo centrífugo en la Fig. 2 en que el detector de luz 1 con la fuente de luz en un escaparate 11 está montado fuera del dispositivo centrífugo y la detección de los parámetros del material de llenado se lleva a cabo por este escaparate 111.

La Fig. 5 muestra un cuarto ejemplo de realización de un dispositivo centrífugo según la invención, en particular para la detección de bordes para una evaluación de detector de luz.

La estructura del dispositivo centrífugo que se muestra en la Fig. 5 es en gran medida análoga a la estructura del dispositivo centrífugo en la Fig. 2 y la Fig. 4. El dispositivo centrífugo que se muestra comprende así un tambor centrífugo 10 con pared lateral vertical 11, en cuyo caso el material de llenado 2 se separa por rotación del tambor de centrífuga 10 alrededor del eje de rotación X en una fase líquida y una fase sólida. Aquí, la fase líquida se separa por las paredes laterales 11 en la carcasa exterior 13 y se descarga a través del canal de salida 12.

Además, el dispositivo centrífugo de la Fig. 4 comprende el equipo de lavado 20 con una pluralidad de boquillas 21, a través de las cuales se puede aplicar un líquido de lavado al material de llenado 2.

El dispositivo centrífugo según la Fig. 5 difiere del dispositivo centrífugo en la Fig. 4 en que el detector de luz 1 detecta un borde K entre el tambor de centrífuga 10 y la superficie del material de llenado 2.

Aquí se puede medir el nivel (es decir, también la altura de llenado) de líquidos y sólidos. En este caso, el detector de luz 1 detecta a lo largo del borde K entre el tambor de centrífuga 10 y la superficie del material de llenado 2 (por ejemplo, a lo largo de una línea definible) que busca transiciones en la intensidad, en particular transiciones de una intensidad de escala de grises y las detecta. En principio, cuanto mayor sea la diferencia de contraste en las transiciones de escala de grises, mejor se podrá detectar el borde K del nivel de llenado.

Si se produce un sobrenadante líquido en el estado de funcionamiento del dispositivo centrífugo, se forma una transición de intensidad (borde de intensidad) entre el material de llenado 2 y el tambor de centrífuga 10, y posiblemente también en el centro del material de llenado 2. Este borde de intensidad puede detectarse a lo largo del borde K.

La intensidad preferiblemente también se puede medir (en el medio) en la torta, es decir, la torta de producto. Como se describió anteriormente, la determinación de la intensidad de la torta de sólidos/producto es adecuada, entre otras cosas, para determinar la sequedad y/o el grado de pureza del producto.

La medición de bordes (entre el material de llenado y el tambor de centrífuga) se utiliza preferiblemente para determinar el nivel del llenado. Sin embargo, la forma en que se aplica la medición de bordes depende en la realización de la invención de si el borde es un borde líquido o sólido.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para operar un dispositivo centrífugo, en donde el dispositivo centrífugo comprende:

- una centrífuga en la que un tambor centrífugo (10, 210) está dispuesto de modo que pueda rotar;

- un detector de luz (1) y una fuente de luz; el detector de luz (1) y la fuente de luz están dispuestos en el dispositivo centrífugo de tal manera que pueda efectuarse la detección de un parámetro de material de llenado en el interior del tambor de la centrífuga (10, 210);

- y un módulo de software para verificar la plausibilidad del parámetro de material de llenado detectado por medio del detector de luz (1), en donde el módulo de software se puede conectar con el detector de luz (1) mediante una entrada (101) para recibir una señal de detección;

en donde el procedimiento para operar el dispositivo centrífugo detectando el parámetro del material de llenado (2) dentro del tambor de centrífuga (10, 210) comprende los siguientes pasos:

- iluminar al menos una parte de una superficie del material de llenado (2) con la fuente de luz, recibir una luz reflejada por el material de llenado (2) por medio del detector de luz (1) y generar una señal de detección correspondiente,

- verificación de la plausibilidad de la señal de detección del detector de luz (1) mediante el módulo de software, - procesar una señal de detección plausible por medio del módulo de software y - generar al menos una señal de salida a partir de la señal de detección plausible por medio del módulo de software.

2. Procedimiento de la reivindicación 1, en donde la señal de salida es una señal de control para cambiar y/o mantener los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde el procedimiento es un procedimiento para monitorear y controlar la separación de una fase sólida y una fase líquida y/o un nivel de llenado y/o un estado de secado del material de llenado (2) y/o de un grado de pureza de un producto en el tambor de centrífuga (10, 210).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde durante la verificación de plausibilidad de la señal de detección o de varias señales de detección tiene lugar una selección de la señal de detección, y durante la selección tiene lugar una división de la señal de detección en señal de detección plausible y no plausible, en donde las señales de detección plausibles se utilizan para generar las señales de control.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en donde para la verificación de plausibilidad de las señales de detección por medio del módulo de software durante la selección, se lleva a cabo una comparación de la señal de detección con un valor objetivo predeterminado en el módulo de software.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, en donde se utiliza una comparación cruzada al menos entre una primera y una segunda señal de detección para la verificación de plausibilidad de las señales de detección por medio del módulo de software durante la selección.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el detector de luz está conectado al módulo de software al menos por medio de una primera y para verificar la plausibilidad de la señal de detección del detector de luz por medio del módulo de software se utiliza una segunda entrada y una tercera señal de detección, realizando una comparación cruzada entre un primer ingreso de la primera entrada y un segundo ingreso de la segunda entrada de la tercera señal de detección.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el detector de luz (1) está diseñado con una fuente de luz como una cámara con una fuente de luz.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el parámetro del material de llenado detectado por la luz reflejada corresponde a una intensidad de una superficie del material de llenado (2) en la centrífuga, en donde un sobrenadante líquido y/o una sequedad y/o un grado de pureza del producto pueden detectarse por medio de la intensidad y las señales de detección plausibles de la intensidad para generar al menos una señal de control para cambiar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo se pueden utilizar, en particular, para controlar o regular un paso de lavado.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el parámetro de material de llenado, detectado por la luz reflejada, corresponde a un color de un borde de color entre el material de llenado y el tambor de centrífuga, en donde por medio del color del borde de color se puede determinar un nivel de llenado del material de llenado en la centrífuga y las señales de detección plausibles del color del borde de color después de la verificación de plausibilidad se usan para generar al menos una señal de control para cambiar los parámetros de funcionamiento del dispositivo centrífugo, en particular para controlar o regular un suministro de material de llenado.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en donde al menos una señal de control para controlar o regular una cantidad de material de llenado (2) suministrada al dispositivo centrífugo se aplica para evitar el sobrellenado del tambor de centrífuga (10, 210).

12. Procedimiento según la reivindicación 9 en donde la al menos una señal de control se aplica para el control de encendido o apagado o regulación de la etapa de lavado para evitar que se aplique un exceso de líquido de lavado al material de llenado (2).

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se aplica al menos una señal de control para controlar una velocidad de rotación del tambor de la centrífuga (10, 210), incluida la aceleración, la pausa y/o la desaceleración.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la verificación de plausibilidad incluye el aprendizaje profundo (Deep Learning).

15. Dispositivo centrífugo para uso en un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14; el dispositivo centrífugo comprende:

- una centrífuga en la que un tambor centrífugo (10, 210) está dispuesto de manera que puede rotar;

- un detector de luz (1) y una fuente de luz; el detector de luz (1) y la fuente de luz están dispuestos en el dispositivo centrífugo de tal manera que pueda efectuarse una detección de un parámetro detectable de material de llenado en el interior del tambor de centrífuga (10, 210); caracterizado por

- un módulo de software para verificar la plausibilidad de un parámetro de material de llenado detectable por medio del detector de luz (1), en donde el módulo de software está conectado al detector de luz (1) por medio de una entrada (101) para recibir señales de detección.

16. Dispositivo integrable para dispositivo centrífugo según la reivindicación 15, para su uso en un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14; el dispositivo integrable comprende:

- un detector de luz (1) y una fuente de luz, el detector de luz y la fuente de luz para detectar un parámetro detectable de material de llenado en el interior de un dispositivo centrífugo; caracterizado por

- un módulo de software para verificar la plausibilidad de un parámetro detectable de material de llenado por medio del detector de luz (1), en donde el módulo de software está conectado al detector de luz (1) por medio de una entrada (101) para recibir señales de detección.