ES2958394T3 - Procedimiento para medir en línea de la temperatura de productos que circulan en un transportador en una operación de tratamiento alimentario - Google Patents

Procedimiento para medir en línea de la temperatura de productos que circulan en un transportador en una operación de tratamiento alimentario Download PDF

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Abstract

Método para determinar la temperatura de productos transportados sobre la cinta transportadora de un túnel criogénico, que comprende las siguientes etapas: - medir continuamente la temperatura superficial de los productos que viajan sobre la cinta transportadora; - medir el espesor de un producto en el punto donde se toma la medición de la temperatura; - realizar la siguiente evaluación: a. cuando el espesor del producto está dentro de un cierto rango, entonces la temperatura medida para dicho producto se considera un valor confiable; b. cuando el espesor del producto está fuera del rango, entonces el último valor de temperatura del producto medido se considera un valor confiable de acuerdo con el párrafo a) anterior; C. después de un período de tiempo determinado durante el cual el espesor medido está fuera del rango, se concluye que no hay productos en la cinta transportadora y las mediciones de temperatura ya no se tienen en cuenta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para medir en línea de la temperatura de productos que circulan en un transportador en una operación de tratamiento alimentario
La presente invención se refiere al campo de la industria alimentaria y está particularmente interesada en procedimientos para medir la temperatura de productos que circulan sobre un transportador en una operación de tratamiento alimentario, en particular en operaciones de congelación.
En una línea de producción de alimentos es frecuentemente crucial conocer la temperatura de los productos procesados:
- así, en una operación de cocción es importante conocer la temperatura que alcanzan los productos para poder detener la cocción cuando el producto se considere suficientemente cocido.
- mientras que en el caso de los procedimientos de refrigeración o congelación es igualmente importante conocer la temperatura alcanzada por los productos para ajustar los parámetros de trabajo, por ejemplo para evitar productos insuficientemente congelados, pero también obtener productos demasiado fríos que conducirían a un consumo de energía innecesariamente alta.
Se conoce en esta industria la práctica que consiste en tomar, de manera casi aleatoria, una muestra de producto en la línea y medir manualmente la temperatura de este producto.
Esta práctica funciona por supuesto, pero no se trata de una medida continua, y es costosa ya que requiere la asignación de una persona que dedique parte de su tiempo a esta tarea.
Por otro lado, se conoce en esta industria utilizar un pirómetro para medir la temperatura de superficie, en continuo, de productos que circulan sobre un transportador. Este método proporciona una respuesta útil e interesante en el terreno. En efecto, se ha observado muy a menudo que esta medida de la temperatura de superficie es una excelente indicación de la temperatura media del producto, temperatura que nos interesa en primer lugar. Además, al realizar la medida en continuo, el operador de la línea de producción está informado en todo momento del correcto funcionamiento de su procedimiento, incluso puede programar alarmas que le avisarán de desviaciones en tiempo real. Sin embargo, se debe de tener en cuenta el hecho de que las porciones vacías del transportador, sin producto, darán una medida de temperatura que puede alterar el conjunto de la evaluación. Una simple medida de la temperatura de superficie de los productos que pasan por un transportador mediante un pirómetro no es por lo tanto suficiente. Las demasiadas medidas falsas (medidas de temperatura del transportador) hacen que esta medida pierda cualquier valor.
Las solicitudes de patente US 2017/138661 A1, US 2011/265492 A1, FR 2860068 A1 describen líneas de producción alimentaria que pertenecen al estado de la técnica anterior.
Por tanto, se puede ver que sería muy interesante para este campo técnico poder disponer de un método de medida de la temperatura de los productos tratados, en línea y a bajo coste. Esta medida debe realizarse de forma continua y no debe estar contaminada por la temperatura del transportador ni por ninguna otra interferencia.
Como se verá con más detalle a continuación, la presente invención propone un método para medir en línea que implementa las siguientes características:
- Se implementa un sistema de medida de temperatura, por ejemplo un pirómetro, fijado en el espacio en una posición a proximidad (encima o en el lado) del transportador, para realizar una medida en continuo de la temperatura de superficie de los productos transportados. En muchas aplicaciones, se preferirán los sistemas de medida de temperatura sin contacto, como el pirómetro o cualquier otro sistema de medida de temperatura sin contacto. Pero cuando el contacto con el producto que se mueve sobre el transportador es posible, también se pueden utilizar termómetros de contacto que rozarán la superficie superior de los productos. En este caso, se podrá escoger sistemas que utilizan tecnologías Pt100, Pt1000, otras sondas de resistencia, termopares de cualquier tipo, fibra óptica. En el caso de que se utilice un pirómetro, éste proporciona por lo tanto, y esto indistintamente, una lectura de las temperaturas de superficie de la cinta transportadora y de los productos presentes sobre esta cinta transportadora, efectuándose la medida en un punto fijo frente al pirómetro.
- También se implementa una medida de distancia mediante láser (un láser u otro sistema de medida de distancia basado en otro principio como, por ejemplo, ultrasonido, luz visible, o incluso un sensor físico), que mide el grosor del producto en el mismo sitio en el que se realiza la medida de temperatura mediante el pirómetro (u otro sistema);
- una calculadora lleva entonces a cabo la siguiente evaluación:
- cuando el grosor del producto está comprendido entre un límite inferior y un límite superior, el sistema considera entonces que la temperatura medida por el pirómetro es un valor fiable de la temperatura del producto;
- cuando el grosor del producto es mayor que el límite superior (paso de un cuerpo extraño en el campo de medida), o bien por debajo del límite inferior (transportador vacío, sin productos), entonces el sistema toma en cuenta y mantiene en memoria el valor de temperatura del producto medido por el pirómetro (y que se había considerado por el sistema como un valor fiable según el párrafo anterior) y este valor se considera entonces provisionalmente como una buena indicación de la temperatura del producto cuyo grosor medido está fuera del intervalo de límites. Después de un período de tiempo determinado (típicamente de unos pocos segundos a unos pocos minutos), durante el cual el grosor medido está fuera de dicho intervalo, el sistema concluye en la ausencia de productos en el transportador y ya no tiene en cuenta las medidas de temperatura proporcionadas por el pirómetro (u otro sistema), medidas consideradas como valores “por defecto”. Este valor dado por defecto se determina por el usuario. Este valor no debe dar lugar a confusión con las temperaturas realmente medidas y típicamente se establece fuera del intervalo de medida esperado. Así, en el caso de medir la temperatura de productos congelados cuya temperatura varía típicamente entre -15 y -25°C, se establece, por ejemplo, este valor por defecto en 100°C. Cuando el sistema indique 100°C, será evidente para el usuario que la temperatura medida no es 100°C y que estamos en el caso de ausencia de producto.
- también se podrá añadir ventajosamente otro cálculo que permite perfeccionar aún más la medida.
Se podrá así añadir un cálculo que lleva a cabo un promedio móvil de la presencia de producto en el transportador.
Es un promedio calculado, por ejemplo, sobre 1 o 10 minutos. Los valores considerados son 0 y 1. Con 0 y 1 se pueden llevar a cabo promedios.
A título de ejemplo, se observa 2 minutos con productos (1) y 8 minutos sin productos (0), lo que dará un promedio móvil de 0,2.
Se puede calcular el promedio de varias maneras, así, a modo ilustrativo, para un promedio de más de 10 minutos y 1 cálculo por segundo:
- se añaden las medidas una vez por segundo durante 10 minutos y se dividen por 600
- se lleva a cabo el siguiente cálculo una vez por segundo:
nuevo promedio = (600 -1) / 600 x (promedio anterior) medida / 600
Así, como se entiende de la lectura de lo anterior, cuando la medida del grosor es menor que el límite inferior o mayor que el límite superior, se considera el valor 0 en el cálculo del promedio. Cuando la medida del grosor está comprendida entre el límite inferior y el límite superior, se considera el valor 1 en el cálculo del promedio. Al calcularse este promedio continuamente, se define un límite inferior para este promedio (promedio mínimo). Cuando este promedio es mayor que el promedio mínimo, entonces los cálculos explicados en la sección anterior permanecen sin cambios. Cuando el promedio es menor que el promedio mínimo, entonces no se tiene en cuenta la temperatura leída por el pirómetro. El sistema tiene entonces en cuenta y memoriza el último valor de temperatura del producto medido por el pirómetro.
- según otra de las realizaciones de implementación de la invención, se puede añadir un cálculo de nivelación de temperatura. La nivelación de la temperatura, que en realidad es un promedio móvil que se puede calcular de varias maneras. A modo de ilustración para un nivelado sobre 3 minutos y 2 cálculos por segundo:
- se añaden las medidas 2 veces por segundo durante 3 minutos y se dividen por 360
- se lleva a cabo el siguiente cálculo 2 veces por segundo: nuevo promedio = (360 -1) / 360 x (promedio anterior) medida / 360.
El coeficiente de nivelación puede ser más o menos importante según la reactividad y la estabilidad de la medida buscada. El cálculo de la nivelación se interrumpirá cuando el valor medido sea igual a la temperatura por defecto y cuando el grosor del producto sea menor que el grosor mínimo o mayor que el grosor máximo.
[Fig. 1] La Figura 1 adjunta permite una mejor visualización de una instalación que permite implementar la invención, en la que se pueden distinguir los productos 2 que circulan sobre un transportador 1, con la presencia de un pirómetro 3 y de un láser 4.
Los experimentos llevados a cabo por la Solicitante en las condiciones de la invención muestran los siguientes puntos: - las temperaturas medidas según la invención son más fiables que una medida simple y clásica llevada a cabo únicamente con pirómetro;
- la invención también proporciona una información adicional con la información de la presencia o no de un producto en el transportador;
- el sistema utilizado es ciertamente más caro que un simple pirómetro pero la calidad y fiabilidad de la información obtenida (“filtrada”) es incomparable.
La invención se refiere entonces a un procedimiento para determinar la temperatura de productos transportados sobre la cinta transportadora de un túnel criogénico, caracterizado por la implementación de las siguientes medidas:
- Se utiliza un sistema de medida de temperatura, por ejemplo un pirómetro, fijado en el espacio en una posición a proximidad, por encima o en el lado del transportador, que efectúa una medida en continuo de la temperatura de superficie de los productos que desfilan junto al sistema de medida de temperatura.
- Se utiliza un sistema de medida de distancia, tal como un láser o un sistema de ultrasonidos, para medir el grosor de un producto, cuya temperatura se midió durante la etapa anterior.
- se dispone de una calculadora que lleva a cabo entonces la siguiente evaluación:
- cuando el grosor del producto está comprendido entre un límite bajo y un límite alto, entonces se considera que la temperatura medida para este producto por el sistema de medida de temperatura es un valor fiable de la temperatura del producto;
- cuando el grosor del producto es mayor que el límite superior o menor que el límite inferior, entonces la calculadora toma en cuenta y memoriza el último valor de temperatura del producto medido por el sistema y considerado por la calculadora como un valor fiable según el párrafo anterior, y este valor se considera entonces como una buena indicación de la temperatura del producto cuyo grosor medido está fuera del intervalo de límites;
- después de un período de tiempo determinado, durante el cual el grosor medido está fuera de dicho intervalo, la calculadora concluye en la ausencia de productos en el transportador, y ya no tiene en cuenta las medidas de temperatura proporcionadas por el sistema de medida de temperatura, medidas consideradas como valores “por defecto”.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para determinar la temperatura de productos (2) transportados sobre la cinta transportadora (1) de un túnel criogénico que comprende las siguientes etapas:
- Se utiliza un sistema de medida de temperatura (3), por ejemplo un pirómetro, fijado en el espacio en una posición a proximidad, por encima o en el lado del transportador, con el fin de efectuar una medida en continuo de la temperatura de superficie de los productos que desfilan junto al sistema de medida de temperatura;
- se utiliza un sistema de medida de distancia (4), tal como un láser o un sistema de ultrasonidos, para medir el grosor de un producto, cuya temperatura se midió durante la etapa anterior, siendo dicha medida de grosor llevada a cabo en el sitio mismo en el que se lleva a cabo la medida de temperatura;
- se dispone de una calculadora que lleva a cabo entonces la siguiente evaluación:
a) cuando el grosor del producto está comprendido entre un límite bajo y un límite alto, entonces se considera que la temperatura medida para este producto por el sistema de medida de temperatura es un valor fiable de la temperatura del producto;
b) cuando el grosor del producto es mayor que el límite superior o menor que el límite inferior, entonces la calculadora toma en cuenta y memoriza el último valor de temperatura del producto medido por el sistema y considerado por la calculadora como un valor fiable según el párrafo a) anterior, y este valor se considera entonces como una buena indicación de la temperatura del producto cuyo grosor medido está fuera del intervalo de límites;
c) después de un período de tiempo determinado, durante el cual el grosor medido está fuera de dicho intervalo, la calculadora concluye en la ausencia de productos en el transportador, y ya no tiene en cuenta las medidas de temperatura proporcionadas por el sistema de medida de temperatura, medidas consideradas como valores “por defecto”.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que también se lleva a cabo un promedio móvil de la presencia de producto en el transportador de la siguiente manera:
a. cuando la medida del grosor es menor que el límite inferior o mayor que el límite superior, se considera el valor 0 en el cálculo del promedio, cuando la medida del grosor está comprendida entre el límite inferior y el límite superior, se considera el valor 1 en el cálculo del promedio, media que se calcula de forma continua;
b. se define un límite inferior para el promedio (promedio mínimo), y cuando el promedio es menor que promedio mínimo, entonces la temperatura leída por el sistema de medida de temperatura no se toma en cuenta y la calculadora toma entonces en cuenta y almacena en la memoria el última valor de temperatura del producto medido por el sistema de medida de temperatura.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se lleva a cabo un cálculo de nivelación de temperatura.
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