ITPI20120035A1 - DEVICE AND METHOD FOR MEASUREMENT AND COLLECTION OF ENVIRONMENTAL DATA IN ISOLATED VOLUMES - Google Patents
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Description
TITOLO TITLE
DISPOSITIVO E METODO PER LA MISURA E LA DEVICE AND METHOD FOR MEASUREMENT AND THE
RACCOLTA DI DATI AMBIENTALI IN VOLUMI ISOLATI. COLLECTION OF ENVIRONMENTAL DATA IN ISOLATED VOLUMES.
SETTORE TECNICO TECHNICAL FIELD
La presente invenzione riguarda un dispositivo per la misurazione e la registrazione di determinate grandezze fisiche relative a parametri ambientali, tra i quali la concentrazione di determinati gas, e per la trasmissione remota dei dati registrati. The present invention relates to a device for measuring and recording certain physical quantities relating to environmental parameters, including the concentration of certain gases, and for the remote transmission of recorded data.
La presente invenzione concerne anche un metodo per rilevare e registrare determinate grandezze fisiche all’interno di volumi fisicamente isolati, ad esempio contenitori ermeticamente chiusi, e per trasmettere i dati registrati all’esterno senza interrompere l’isolamento di detti volumi. The present invention also relates to a method for detecting and recording certain physical quantities inside physically isolated volumes, for example hermetically sealed containers, and for transmitting the recorded data outside without interrupting the isolation of said volumes.
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Sono noti in meteorologia apparati, comunemente denominati “stazioni meteo†, per la rilevazione di parametri ambientali, quali temperatura, umidità , punto di rugiada, velocità e direzione del vento, livello delle precipitazioni giornaliere etc. Tali apparati permettono la trasmissione remota in tempo reale dei dati rilevati tramite collegamenti via cavo o wireless oppure permettono la memorizzazione dei dati per mezzo di mezzi di registrazione dati (data logger) inclusi nella stazione di rilevamento; in questo secondo caso il trasferimento dei dati registrati avviene tramite il collegamento via cavo, solitamente di tipo seriale stabile o provvisorio, ai suddetti mezzi di registrazione dati. Le stazioni meteo del tipo sopra delineato sono idonee alla rilevazione di dati relativi all’ambiente atmosferico ma risultano non adatte ad essere utilizzate per monitorare gli stessi parametri all’interno di volumi fisicamente isolati in quanto sono ingombranti ed hanno bisogno di essere costantemente alimentate tramite la connessione ad una linea elettrica. In meteorology there are apparatuses, commonly called â € œweather stationsâ €, for the detection of environmental parameters, such as temperature, humidity, dew point, wind speed and direction, level of daily precipitation etc. Such apparatuses allow the remote transmission in real time of the detected data through cable or wireless connections or they allow the storage of data by means of data recording means (data logger) included in the detection station; in this second case the transfer of the recorded data takes place through the cable connection, usually of the stable or temporary serial type, to the aforementioned data recording means. Weather stations of the type outlined above are suitable for detecting data relating to the atmospheric environment but are not suitable to be used to monitor the same parameters inside physically isolated volumes as they are bulky and need to be constantly powered. by connecting to a power line.
Sono altresì noti ulteriori apparati di misura di grandezze fisiche ambientali quali i rilevatori monogas e multigas portatili e fissi e le centraline di rilevamento destinate al monitoraggio degli ambienti di lavoro; questi apparati provvedono generalmente a segnalare il superamento di determinate condizioni ambientali anomale o pericolose e, nel caso venga richiesto lo scaricamento dei dati rilevati e raccolti, questo avviene mediante una connessione via cavo tra gli strumenti medesimi e gli apparati di ricezione e memorizzazione normalmente costituiti da personal computers. La necessità di collegamento fisico dei suddetti dispositivi sia per permettere la loro alimentazione che per permettere lo scaricamento dei dati in essi registrati ne limita notevolmente gli ambiti di utilizzo. Other devices for measuring environmental physical quantities are also known, such as portable and fixed single-gas and multigas detectors and detection units intended for monitoring workplaces; these devices generally signal the overcoming of certain anomalous or dangerous environmental conditions and, if the download of the detected and collected data is requested, this occurs through a cable connection between the instruments themselves and the reception and storage devices normally made up of personal computers. The need for a physical connection of the aforementioned devices both to allow their power supply and to allow the download of the data recorded in them considerably limits the areas of use.
SINTESI DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo di misurazione e registrazione nel tempo di alcune grandezze fisiche relative a parametri ambientali, che abbia dimensioni e pesi contenuti e consenta la lettura via radio, in tempo reale o posticipata, dei dati rilevati. The purpose of the present invention is to propose a device for measuring and recording over time of some physical quantities relating to environmental parameters, which has limited dimensions and weights and allows the reading via radio, in real time or postponed, of the detected data.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo per la misura e la registrazione di parametri ambientali quali la concentrazione di ossigeno, l’umidità relativa e la temperatura, dai costi contenuti, portabile, tascabile e autoalimentato. A further object of the present invention is to propose a device for the measurement and recording of environmental parameters such as oxygen concentration, relative humidity and temperature, with low cost, portable, pocket-sized and self-powered.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo per la misura e la registrazione di parametri ambientali che possa essere utilizzato per monitorare determinate grandezze fisiche all’interno di volumi fisicamente isolati, quali contenitori chiusi ermeticamente, imballi, confezioni o simili, e che permetta la lettura dei valori misurati senza dover interrompere l’isolamento fisico dei suddetti volumi, vale a dire senza dover aprire i suddetti contenitori, imballi, confezioni o simili. Another object of the present invention is to propose a device for measuring and recording environmental parameters that can be used to monitor certain physical quantities inside physically isolated volumes, such as hermetically sealed containers, packages, packs or the like, and which allows the reading of the measured values without having to interrupt the physical isolation of the aforementioned volumes, that is to say without having to open the aforementioned containers, packages, packages or the like.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un metodo per la misura e la registrazione di grandezze fisiche in volumi fisicamente isolati, quali contenitori chiusi ermeticamente, imballi, confezioni o simili, e per la trasmissione dei dati registrati all’esterno dei suddetti volumi senza dover interrompere l’isolamento fisico dei volumi stessi. Another object of the present invention is to propose a method for the measurement and recording of physical quantities in physically isolated volumes, such as hermetically sealed containers, packages, packs or the like, and for the transmission of data recorded outside the these volumes without having to interrupt the physical isolation of the volumes themselves.
Secondo un aspetto della presente invenzione gli scopi suddetti sono raggiunti per mezzo di un dispositivo per la rilevazione e registrazione di grandezze fisiche realizzato in accordo con la rivendicazione 1 e comprendente un involucro scatolare in cui sono alloggiati: According to an aspect of the present invention, the aforesaid purposes are achieved by means of a device for the detection and recording of physical quantities made in accordance with claim 1 and comprising a box-like casing in which are housed:
- almeno un sensore di rilevamento della concentrazione di un gas, - accumulatori elettrici, - at least one sensor for detecting the concentration of a gas, - electric accumulators,
- mezzi di memorizzazione dati di tipo non volatile, - non-volatile data storage means,
- almeno un circuito adatto a registrare i dati rilevati dai sensori nei suddetti mezzi di memorizzazione, e - at least one circuit suitable for recording the data detected by the sensors in the aforementioned storage means, e
- mezzi di rice-trasmissione radio; - radio reception-transmission means;
ed in cui il suddetto almeno un sensore à ̈ alloggiato nell’involucro scatolare in modo tale da poter rilevare dati dall’ambiente circostante detto involucro. and in which the aforesaid at least one sensor is housed in the box-like casing in such a way as to be able to detect data from the environment surrounding said casing.
Il dispositivo sopra delineato permette di monitorare nel tempo le concentrazioni ambientali di almeno un gas ed à ̈ in grado di trasmettere le misure effettuate a unità esterne senza necessitare di alcun tipo di connessione fisica, né per l’alimentazione del dispositivo né per il trasferimento dei dati. Questo consente di utilizzare il dispositivo per numerose tipologie di applicazioni. The device outlined above allows the environmental concentrations of at least one gas to be monitored over time and is able to transmit the measurements made to external units without the need for any type of physical connection, neither for the device power supply nor for the transfer of data. This allows the device to be used for numerous types of applications.
Ulteriori caratteristiche o varianti di un dispositivo secondo la presente invenzione sono espresse nelle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics or variants of a device according to the present invention are expressed in the dependent claims.
In particolare, il sensore di gas, che può essere ossigeno, anidride carbonica, monossido di carbonio, o un ossido di azoto, à ̈ di tipo elettrochimico. In particular, the gas sensor, which can be oxygen, carbon dioxide, carbon monoxide, or a nitrogen oxide, is of the electrochemical type.
Vantaggiosamente à ̈ anche presente un sensore di umidità e temperatura. Advantageously, there is also a humidity and temperature sensor.
Ancora vantaggiosamente i mezzi di rice-trasmissione radio sono di tipo digitale e lavorano a frequenze superiori ai 2 GHz. I moduli radio digitali integrati su schede elettroniche stampate hanno ingombri molto ridotti. Inoltre, le frequenze molto elevate permettono di utilizzare antenne molto contenute, anch’esse integrate sullo stesso circuito elettronico stampato. Anche le potenze di trasmissione sono molto basse. Il fatto che suddetti componenti siano di dimensioni molto ridotte e abbiano consumi energetici estremamente bassi consentono di contenere drasticamente le dimensioni complessive del dispositivo senza penalizzarne l’autonomia. Still advantageously, the radio reception-transmission means are of the digital type and work at frequencies higher than 2 GHz. The digital radio modules integrated on printed electronic cards have very reduced dimensions. Furthermore, the very high frequencies make it possible to use very contained antennas, which are also integrated on the same printed electronic circuit. The transmission powers are also very low. The fact that these components are very small and have extremely low energy consumption allow to drastically contain the overall dimensions of the device without penalizing its autonomy.
Vantaggiosamente il circuito adatto a registrare i dati rilevati da detti sensori in detti mezzi di memorizzazione à ̈ adatto anche a interpretare e gestire comandi ricevuti tramite detti mezzi di ricetrasmissione radio per configurare e attivare il dispositivo. Advantageously, the circuit suitable for recording the data detected by said sensors in said storage means is also suitable for interpreting and managing commands received through said radio transceiver means for configuring and activating the device.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione gli scopi suddetti sono raggiunti grazie ad un metodo per la misura e la registrazione di grandezze fisiche secondo la rivendicazione 7. According to a further aspect of the present invention, the above objects are achieved thanks to a method for measuring and recording physical quantities according to claim 7.
Il metodo dell’invenzione prevede l’inserimento di un dispositivo di raccolta di dati ambientali secondo la presente invenzione all’interno di un determinato volume, ad esempio un contenitore, un imballo, una confezione o simili; la chiusura del contenitore in modo da rendere non possibile l’accesso fisico al dispositivo senza aprire il contenitore; la misurazione e registrazione, da parte del dispositivo, di parametri ambientali relativi al volume interno al contenitore; l’invio, da parte di una unità esterna quale un PC, un palmare, uno smartphone o altra unità dotata di mezzi di ricetrasmissione radio, di segnali a detto dispositivo di richiesta della trasmissione dei dati in esso memorizzati; la trasmissione via radio dei dati memorizzati in detto dispositivo a detta unità esterna, detta richiesta di trasmissione e detta trasmissione di dati avvenendo senza interruzione dell’isolamento di detto volume. The method of the invention provides for the insertion of an environmental data collection device according to the present invention inside a given volume, for example a container, a package, a package or the like; the closure of the container so as to make it impossible to physically access the device without opening the container; the measurement and recording, by the device, of environmental parameters relating to the volume inside the container; the sending, by an external unit such as a PC, a palmtop, a smartphone or other unit equipped with radio transceiver means, of signals to said device for requesting the transmission of the data stored therein; the radio transmission of the data stored in said device to said external unit, said transmission request and said data transmission taking place without interrupting the isolation of said volume.
Vantaggiosamente la trasmissione di detti segnali radio avviene secondo determinate codifiche in modo tale che una unità esterna possa ricevere dati da una molteplicità di dispositivi. Advantageously, the transmission of said radio signals takes place according to certain codes in such a way that an external unit can receive data from a multiplicity of devices.
Il metodo sopra delineato consente di utilizzare un dispositivo di ridotte dimensioni come quello dell’invenzione per monitorare parametri ambientali, in particolare la concentrazione di specifici gas, all’interno di volumi isolati quali imballi, confezioni o contenitori chiusi. Il metodo trova utile applicazione in svariati settori quali quello del packaging, in particolare per eseguire misure di permeabilità , e nella logistica. Ad esempio, il dispositivo può essere inserito nell’imballo di un prodotto successivamente spedito ed il ricevente può, senza aprire l’imballo stesso e prima di accettarlo, scaricare lo storico delle registrazioni eseguite dal dispositivo e verificare che siano state rispettate le condizioni di trasporto (ad esempio il mantenimento entro determinati intervalli di temperatura ed umidità ) e, di conseguenza, accettare o meno la spedizione. Nel settore del packaging, grazie al dispositivo ed al metodo dell’invenzione, à ̈ possibile valutare in modo non distruttivo molte caratteristiche del contenitore. Ad esempio, inserendo il dispositivo in un contenitore per alimenti o bevande successivamente chiuso a tenuta, à ̈ possibile valutare nel tempo l’andamento di fenomeni ossidativi, di assorbimento o di perdita del contenitore stesso nei confronti dell’ambiente intorno ad esso. The method outlined above makes it possible to use a device of reduced dimensions such as that of the invention to monitor environmental parameters, in particular the concentration of specific gases, inside isolated volumes such as packages, packs or closed containers. The method finds useful application in various sectors such as packaging, in particular to perform permeability measurements, and in logistics. For example, the device can be inserted into the packaging of a product subsequently shipped and the recipient can, without opening the packaging itself and before accepting it, download the history of the recordings made by the device and verify that the conditions have been met. transport (for example keeping within certain ranges of temperature and humidity) and, consequently, accepting or not the shipment. In the packaging sector, thanks to the device and method of the invention, it is possible to evaluate many characteristics of the container in a non-destructive way. For example, by inserting the device in a container for food or drinks which is subsequently sealed, it is possible to evaluate over time the trend of oxidative phenomena, absorption or loss of the container itself towards the environment around it.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Queste ed altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di una forma realizzativa preferita dell’invenzione, fornita come esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate nelle quali: These and other characteristics of the invention will be more easily understood from the following description of a preferred embodiment of the invention, given as a non-limiting example, with reference to the attached figures in which:
- la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un dispositivo secondo l’invenzione; - figure 1 represents a perspective view of a device according to the invention;
- la figura 2 rappresenta una schematica vista in pianta di una porzione principale del dispositivo di fig.1; figure 2 represents a schematic plan view of a main portion of the device of fig.1;
- la figura 3 rappresenta un diagramma funzionale a blocchi di un dispositivo secondo l’invenzione associato ad un’unità esterna di controllo; - figure 3 represents a functional block diagram of a device according to the invention associated with an external control unit;
- la figura 4 rappresenta un diagramma di flusso di un esempio realizzativo di un metodo secondo l’invenzione. - figure 4 represents a flow diagram of an embodiment of a method according to the invention.
DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE DESCRIPTION OF THE PREFERRED MANUFACTURING FORMS
Con riferimento alle figure 1 e 2 à ̈ mostrato un esempio realizzativo di un dispositivo per la misurazione e la registrazione di parametri ambientali, 10, secondo la presente invenzione. In un involucro scatolare, 11, in materiale plastico e dimensioni molto ridotte, sono alloggiati i componenti del dispositivo. Ad un corpo di base, 12, dell’involucro scatolare à ̈ associata una scheda elettronica stampata, 13, sulla quale sono montati un sensore di un gas, 14, in particolare ossigeno, ed un sensore di temperatura ed umidità relativa, 15. In una porzione di copertura, 16, dell’involucro scatolare 11 sono compresi alloggiamenti ed aperture per i suddetti sensori ed un alloggiamento per accumulatori elettrici, 18, che, convenzionalmente, comprende un’apertura per la sostituzione degli accumulatori elettrici 18 provvista di un portellino di accesso, 19, comprendente anche mezzi di contatto elettrico per i suddetti accumulatori elettrici, 18. Il corpo di base 12 e la porzione di copertura 16 dell’involucro scatolare vantaggiosamente si accoppiano a scatto e sono semplicemente provvisti di mezzi di riferimento reciproco, 20. Il dispositivo 10 dell’esempio realizzativo rappresentato nelle figure 1 e 2 ha un involucro scatolare 11 in materiale plastico avente lati di lunghezza compresa tra 1 e 5 cm e, grazie alla struttura robusta ed antiurto à ̈ particolarmente indicato per essere inserito all’interno di contenitori, o in imballi e confezionamenti pallettizzabili. With reference to Figures 1 and 2, an embodiment example of a device for measuring and recording environmental parameters, 10, according to the present invention, is shown. The components of the device are housed in a box-shaped casing 11, made of plastic material and very small dimensions. A printed electronic board, 13, on which a gas sensor 14, in particular oxygen, and a temperature and relative humidity sensor, 15 are mounted to a base body, 12, of the box-like casing. In a covering portion, 16, of the box-like casing 11 are comprised housings and openings for the aforementioned sensors and a housing for electric accumulators, 18, which, conventionally, comprises an opening for the replacement of electric accumulators 18 provided with an access door, 19, also comprising electrical contact means for the aforementioned electric accumulators, 18. The base body 12 and the covering portion 16 of the box-like casing advantageously snap together and are simply provided with reference means reciprocal, 20. The device 10 of the embodiment shown in Figures 1 and 2 has a box-like casing 11 made of plastic material having sides of length between 1 and 5 cm and, thanks to its sturdy and shockproof structure, it is particularly suitable to be inserted inside containers, or in pallets and packagings.
Con riferimento alle figure 3 e 4 verranno adesso descritti in maggiore dettaglio i componenti elettronici del dispositivo 10 e le funzionalità del dispositivo stesso le quali permettono di attuare un metodo per rilevare e registrare determinate grandezze fisiche, tra le quali almeno la concentrazione di un gas, all’interno di volumi fisicamente isolati. With reference to Figures 3 and 4, the electronic components of the device 10 and the functionalities of the device itself will now be described in greater detail, which allow to implement a method for detecting and recording certain physical quantities, including at least the concentration of a gas, within physically isolated volumes.
La scheda elettronica stampata 13 comprende un circuito atto a registrare i dati in una memoria non volatile, 21. Il suddetto circuito può avere funzionalità più o meno avanzate di elaborazione dei dati rilevati dai sensori 14 e 15 e di elaborazione di dati ricevuti o da inviare ad un modulo di rice-trasmissione radio, 22. In particolare, il dispositivo à ̈ dotato di un programma elettronico di controllo di tipo firmware che consente la programmazione delle funzionalità del dispositivo stesso. Il modulo di rice-trasmissione radio à ̈ di tipo digitale e lavora preferibilmente nelle frequenze libere destinate alle comunicazioni secondo gli standard IEEE 802.11b o Bluetooth, vale a dire frequenze comprese tra 2,4 e 2,5 GHz. L’utilizzo di questi standard di trasmissione limita il raggio di trasmissione a circa 100 metri in campo aperto ma consente numerosi vantaggi. Innanzitutto un modulo antenna, 23, associato ai mezzi di rice-trasmissione radio 22 e direttamente integrato nella scheda elettronica stampata 13 può avere dimensioni estremamente ridotte. Inoltre, la trasmissione dei dati in pacchetti digitali alle frequenze suddette comporta un consumo energetico estremamente contenuto. Il sensore di ossigeno 14 montato nel dispositivo à ̈ vantaggiosamente di tipo elettrochimico ed analogico e la scheda elettronica stampata 13 comprende conseguentemente un modulo di amplificazione e trasformazione da analogico a digitale, 24, per permettere al circuito processore 21 di leggere e gestire i dati provenienti dal sensore 14. I sensori di tipo elettrochimico hanno un consumo energetico praticamente nullo in quanto producono un potenziale elettrico il cui valore dipende dalla concentrazione del gas che devono misurare. I suddetti accorgimenti relativi alla scelta di determinati sensori e determinati mezzi di ricetrasmissione radio permettono di contenere notevolmente le dimensioni complessive del dispositivo 10. Infatti, oltre alle dimensioni molto contenute di tutti gli altri componenti, grazie ai bassi consumi energetici degli stessi à ̈ possibile utilizzare accumulatori elettrici 18 anch’essi molto piccoli ed economici, quali comuni pile al litio, senza sacrificare in alcun modo l’autonomia operativa del dispositivo. The printed electronic board 13 comprises a circuit suitable for recording the data in a non-volatile memory 21. The aforesaid circuit may have more or less advanced functions for processing the data detected by the sensors 14 and 15 and for processing the data received or to be sent. to a radio reception-transmission module, 22. In particular, the device is equipped with a firmware-type electronic control program that allows programming of the device's functions. The radio reception-transmission module is digital and works preferably in the free frequencies intended for communications according to the IEEE 802.11b or Bluetooth standards, ie frequencies between 2.4 and 2.5 GHz. The use of these Transmission standard limits the transmission range to about 100 meters in open field but allows numerous advantages. First of all, an antenna module 23 associated with the radio reception-transmission means 22 and directly integrated in the printed electronic card 13 can have extremely small dimensions. Furthermore, the transmission of data in digital packets at the above frequencies involves an extremely low energy consumption. The oxygen sensor 14 mounted in the device is advantageously of the electrochemical and analogue type and the printed electronic board 13 consequently comprises an amplification and transformation module from analog to digital, 24, to allow the processor circuit 21 to read and manage the data coming from sensor 14. Electrochemical sensors have practically no energy consumption as they produce an electric potential whose value depends on the concentration of the gas they are to measure. The aforementioned measures relating to the choice of certain sensors and certain radio transceiver means make it possible to considerably contain the overall dimensions of the device 10. In fact, in addition to the very small dimensions of all the other components, thanks to their low energy consumption, it is possible to use electric accumulators 18 which are also very small and cheap, such as common lithium batteries, without sacrificing in any way the operating autonomy of the device.
Ad almeno un sensore di gas 14 à ̈ associato vantaggiosamente un sensore di temperatura ed umidità relativa 15 in quanto, per molte tipologie di applicazioni, affinché le misure eseguite dal sensore di concentrazione di gas siano attendibili ed utili à ̈ necessario tarare il dispositivo stesso verificando, in particolare, le condizioni di temperatura ed umidità e l’evoluzione delle stesse nel tempo. Anche il sensore di temperatura ed umidità relativa 15 utilizzato ha ingombri e consumi energetici estremamente contenuti. At least one gas sensor 14 is advantageously associated with a temperature and relative humidity sensor 15 since, for many types of applications, in order for the measurements performed by the gas concentration sensor to be reliable and useful, it is necessary to calibrate the device itself. verifying, in particular, the temperature and humidity conditions and their evolution over time. Even the temperature and relative humidity sensor 15 used has extremely low dimensions and energy consumption.
Un dispositivo 10 come sopra descritto può essere utilizzato in associazione con una unità esterna, 30, provvista di almeno un modulo di rice-trasmissione radio, 31, e di una relativa antenna, 32, con finalità molto varie, tra cui attuare un metodo secondo la presente invenzione. A device 10 as described above can be used in association with an external unit, 30, equipped with at least one radio reception-transmission module, 31, and a relative antenna, 32, with very various purposes, including implementing a method according to the present invention.
Secondo un esempio realizzativo del suddetto metodo un dispositivo 10 secondo quanto precedentemente descritto, associabile ad una unità esterna 30 provvista di mezzi di comunicazione radio in grado di dialogare con quelli del dispositivo 10, viene alloggiato all’interno di un contenitore o di un imballo, C (fase 110), il quale viene successivamente chiuso (fase 120) con il dispositivo che rimane compreso all’interno del volume isolato del contenitore C. Il contenitore C à ̈ destinato ad essere spedito (fase 130) ed attraverso il dispositivo 10 si desidera monitorare che durante tutto l’iter di spedizione ed eventualmente anche durante le operazioni di immagazzinamento iniziali, finali ed intermedie, il prodotto sia conservato secondo le modalità previste. Il dispositivo, se non già attivo prima dell’inserimento nel contenitore C, viene attivato (fase 140), tramite mezzi di comando remoto via radio che possono essere la stessa unità esterna 30 o altri mezzi di comando. Una volta attivo, il dispositivo comincia a leggere i valori rilevati dai sensori 14 e 15 ed a registrarli nei mezzi di memorizzazione non volatile 21 (fase 150). Vantaggiosamente la frequenza di campionamento dei dati provenienti dai sensori 14 e 15 à ̈ regolabile ed impostabile dall’unità esterna 30 interagendo via radio con il circuito di elaborazione 21 del dispositivo. Il dispositivo, alimentato dagli accumulatori elettrici 18 continua ad eseguire misurazioni e registrarle nei propri mezzi di memoria 21. Quando il contenitore C viene ricevuto dal destinatario (fase 160), questi può, tramite una unità esterna 30 associabile al dispositivo, richiedere via radio la trasmissione dei dati memorizzati nel dispositivo (fase 170), ed a seguito della richiesta il dispositivo trasmette via radio all’unità esterna 30 i dati memorizzati (fase 180). Grazie alle funzionalità di rice-trasmissione radio 22 del dispositivo, la trasmissione dei dati all’unità esterna 30 può avvenire senza che il contenitore C venga aperto, vale a dire senza interrompere l’isolamento del volume all’interno del quale si trova il dispositivo 10. Le operazioni di trasferimento dei dati dal dispositivo 10 all’unità esterna 30 possono avvenire non solo senza aprire il contenitore C, confezione o imballo di spedizione, ma anche prima di aver accettato la spedizione e, eventualmente, se i dati scaricati evidenziano che durante la spedizione si sono verificate, all’interno del contenitore C, condizioni ambientali anomale o indesiderate, à ̈ possibile rifiutare la spedizione (fase 190). Il suddetto controllo può avvenire in pochi secondi, ad esempio grazie alla presenza nell’unità esterna 30 di un semplice programma di controllo che automaticamente verifichi che i dati provenienti dal dispositivo soddisfino determinati requisiti quali, ad esempio, il permanere all’interno di intervalli pre-impostati dei valori di concentrazione di ossigeno, umidità e temperatura. Come facilmente intuibile, il metodo sopra descritto risulta particolarmente utile e vantaggioso nel settore della logistica e soprattutto associato al confezionamento di beni deperibili o comunque sensibili alle condizioni ambientali. According to an embodiment of the above method, a device 10 according to what was previously described, which can be associated with an external unit 30 equipped with radio communication means capable of communicating with those of the device 10, is housed inside a container or packaging , C (phase 110), which is subsequently closed (phase 120) with the device which remains included within the isolated volume of the container C. The container C is intended to be shipped (phase 130) and through the device 10 it is desired to monitor that during the whole shipping process and possibly also during the initial, final and intermediate storage operations, the product is stored according to the foreseen methods. The device, if not already active before insertion into the container C, is activated (step 140), by means of remote control means via radio which can be the same external unit 30 or other control means. Once active, the device begins to read the values detected by the sensors 14 and 15 and to record them in the non-volatile storage means 21 (step 150). Advantageously, the sampling frequency of the data coming from the sensors 14 and 15 is adjustable and settable by the external unit 30 interacting via radio with the processing circuit 21 of the device. The device, powered by the electric accumulators 18, continues to perform measurements and record them in its own memory means 21. When the container C is received by the recipient (step 160), the latter can, through an external unit 30 which can be associated with the device, request via radio the transmission of the data stored in the device (step 170), and following the request, the device transmits the stored data via radio to the external unit 30 (step 180). Thanks to the radio reception-transmission functions 22 of the device, data transmission to the external unit 30 can take place without the container C being opened, that is to say without interrupting the isolation of the volume inside which find the device 10. The data transfer operations from the device 10 to the external unit 30 can take place not only without opening the container C, package or shipping package, but also before accepting the shipment and, possibly, if the The downloaded data show that during the shipment anomalous or unwanted environmental conditions occurred inside the container C, it is possible to refuse the shipment (step 190). The aforementioned check can take place in a few seconds, for example thanks to the presence in the external unit 30 of a simple control program which automatically verifies that the data coming from the device satisfies certain requirements such as, for example, the presence of pre-set ranges of oxygen concentration, humidity and temperature values. As can be easily understood, the method described above is particularly useful and advantageous in the logistics sector and above all associated with the packaging of perishable goods or goods sensitive to environmental conditions.
Un dispositivo secondo l’invenzione può trovare utile applicazione anche nel settore del packaging per l’esecuzione di controlli non distruttivi sulle caratteristiche di permeabilità di determinati materiali. Ad esempio, alcuni materiali plastici per alimenti devono garantire una ridotta permeabilità a specifici gas, per impedire contaminazioni e per conservare al meglio i prodotti in essi contenuti. In questa ottica, un dispositivo secondo l’invenzione può prevedere la presenza di sensori di anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di azoto o altri gas ancora e permettere di eseguire misure non distruttive della permeabilità ai suddetti gas di contenitori realizzati in specifici materiali, con determinate caratteristiche di spessore, trattamento superficiale o altro, e la cui atmosfera interna à ̈ stata opportunamente modificata, ad esempio creando un certo grado di vuoto o riempendola con determinati gas in pressione. A device according to the invention can also find useful application in the packaging sector for the execution of non-destructive tests on the permeability characteristics of certain materials. For example, some plastic materials for food must guarantee a reduced permeability to specific gases, to prevent contamination and to better preserve the products they contain. In this perspective, a device according to the invention can provide for the presence of sensors for carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen oxides or other gases and allow non-destructive measurements of the permeability to the aforementioned gases of containers made of specific materials. , with certain characteristics of thickness, surface treatment or other, and whose internal atmosphere has been suitably modified, for example by creating a certain degree of vacuum or filling it with certain gases under pressure.
Secondo il metodo dell’invenzione il dispositivo può essere utilizzato per controllare la permeabilità a determinati gas di specifici materiali non solo quando essi sono configurati in contenitori che possono essere chiusi a tenuta, ma anche quando l’oggetto di cui deve essere misurata la permeabilità si presenti in fogli o sotto altre forme. Infatti, un dispositivo secondo l’invenzione può essere alloggiato all’interno di una camera di prova a pareti sostanzialmente impermeabili o con permeabilità nota, ed in cui tale camera abbia una apertura che possa essere chiusa applicando su di essa a tenuta l’oggetto la cui permeabilità deve essere misurata. Noto il volume della camera di prova, monitorando tramite il dispositivo la concentrazione del gas nella camera à ̈ possibile ricavare una misura della permeabilità dell’oggetto. According to the method of the invention, the device can be used to check the permeability to certain gases of specific materials not only when they are configured in containers that can be sealed, but also when the object whose permeability occurs in sheets or in other forms. In fact, a device according to the invention can be housed inside a test chamber with substantially impermeable walls or with known permeability, and in which this chamber has an opening that can be closed by applying the seal on it. ™ object whose permeability is to be measured. Once the volume of the test chamber is known, by monitoring the gas concentration in the chamber through the device, it is possible to obtain a measurement of the permeability of the object.
Ulteriori varianti possono certamente essere apportate al dispositivo ed al metodo dell’invenzione per renderlo idoneo a ulteriori specifiche applicazioni, mantenendo comunque validi i vantaggi sin qui evidenziati. Further variations can certainly be made to the device and method of the invention to make it suitable for further specific applications, while maintaining the advantages highlighted so far valid.
Ad esempio, un dispositivo con funzionalità analoghe a quelle del dispositivo 10 sopra descritto potrebbe essere studiato per avere dimensioni ancor più contenute o può essere studiato affinché liquidi o sostanze chimicamente aggressive non possano raggiungere i componenti elettronici del dispositivo stesso. For example, a device with functions similar to those of the device 10 described above could be designed to have even smaller dimensions or can be designed so that liquids or chemically aggressive substances cannot reach the electronic components of the device itself.
La rice-tramissione dei dati tra il dispositivo 10 e l’unità esterna 30 può avvenire in forma codificata sia per impedire accessi non autorizzati ai dati contenuti nel dispositivo sia per permettere di associare molteplici dispositivi 10 ad una singola unità esterna 30. Inoltre, la trasmissione dei dati dal dispositivo 10 all’unità esterna 30 può anche avvenire in tempo reale durante il loro rilevamento da parte dei sensori. The data reception-transmission between the device 10 and the external unit 30 can take place in coded form both to prevent unauthorized access to the data contained in the device and to allow the association of multiple devices 10 to a single external unit 30. Furthermore, the transmission of data from the device 10 to the external unit 30 can also take place in real time during their detection by the sensors.
L’unità esterna 30 può essere un dispositivo elettronico dedicato, o più vantaggiosamente, può essere un palmare, un tablet, o altro dispositivo elettronico portatile provvisto di mezzi di ricetrasmissione radio 31 collegati, eventualmente tramite una interfaccia USB, 33, a mezzi di elaborazione comprendenti uno o più programmi destinati a dialogare con il dispositivo 10. The external unit 30 can be a dedicated electronic device, or more advantageously, it can be a palmtop, a tablet, or other portable electronic device equipped with radio transceiver means 31 connected, possibly via a USB interface, 33, to means of processing including one or more programs intended to communicate with the device 10.
E’ importante sottolineare che, grazie al firmware presente nel dispositivo e ad i mezzi di rice-trasmissione radio 22, la gestione completa del dispositivo stesso avviene dall’unità esterna 30 anche senza la necessità di aprire il contenitore C entro cui à ̈ eventualmente alloggiato il dispositivo. Tramite un semplice programma per elaboratore dedicato à ̈ infatti possibile configurare il dispositivo, vale a dire attivarlo e disattivarlo, tararne i sensori 14 e 15, impostare la frequenza delle misurazioni per ogni sensore, gestire e programmare la trasmissione dei dati, eliminare i dati stessi dai mezzi di memoria 21, e molto altro ancora. It is important to underline that, thanks to the firmware present in the device and to the radio reception-transmission means 22, the complete management of the device itself takes place from the external unit 30 even without the need to open the container C within which it is eventually housed the device. Through a simple dedicated computer program it is in fact possible to configure the device, i.e. activate and deactivate it, calibrate sensors 14 and 15, set the measurement frequency for each sensor, manage and program data transmission, delete the data itself. from memory means 21, and much more.
Queste ed altre varianti o modifiche possono essere apportate ad un dispositivo e ad un metodo secondo la presente invenzione senza fuoriuscire dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti. These and other variants or modifications can be made to a device and a method according to the present invention without departing from the protection scope defined by the following claims.
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