PT577511E - Dispositivo e processo de deteccao da mudanca de fases de um produto liquido gelificado ou solido - Google Patents

Description

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Descrição ‘‘Dispositivo e processo de detecção da mudança de fases de um produto líquido, gelificado ou sólido" A presente invenção diz respeito, pnncipalmente, a um dispositivo e a um processo de detecção da mudança de fases e de caracterização da fase de um produção líquido, gelifícado ou sólido pelo seu contacto ou através do seu contentor. A patente de invenção FR-A-2 566 910 utiliza um guia de ondas ultra--sónicas que atravessa um meio a estudar. A atenuação das ondas ultra-sónicas entre um transdutor de emissão colocado numa extremidade e um transdutor de recepção colocado na extremidade oposta, permite determinar as propriedades do meio. A variação da atenuação das ondas recebidas no guia de ondas é uma função da variação da impedância acústica do meio e da sua diferença em relação à impedãncia acústica do guia de ondas, constituindo a radiação deste último no meio a estudar as perdas que provocam essa atenuação.

De igual modo, a patente de invenção VVO-A-8 404 167 descreve a detecção da variação da impedância acústica de um meio. Essa medida é efectuada por meio de uma pequena barra, por exemplo de vidro, da qual uma extremidade se encontra munida com um transdutor electroacústico que gera ondas ultra-sónicas. Apenas se estudou a propagação das ondas ultra-sónicas na pequena barra, não sendo detectadas as ondas ultra-sonicas que penetram no meio.

Sabe-se como efectuar controlos de qualidade no decurso de processos de fabricação, em particular por técnicos especializados. Uma mudança do pessoal pode levar a uma falta de fiabilidade que. em certos casos, se adiciona à falta de precisão desses métodos que não são utilizáveis num grande número de produtos, e que não são automatizáveis.

As técnicas de medida das modificações do comportamento físico numa amostra, do tipo de medida de viscosidade, alteram o produto em certos casos e podem ser dificilmente implantáveis numa linha de produção em contínuo. Conhece-se, por outro lado, texturómetros de ultra-sons, que utilizam as propriedades de não propagação das ondas ultra-sónicas transversais num meio líquido para determinar um tempo de presa. O texturómetro de tipo conhecido não pode dar um tempo de descoalhada do leite e só funciona correctamente para produtos de tipo betão.

Existe, em especial na indústria do leite, uma necessidade não satisfeita de seguimento não destrutivo de gelificação em cubas industriais que podem conter vários milhares de litros de produto. Por exemplo, as indústrias de leite clássicas (coalhada, pressurizada ou ácida), procuram determinar o tempo de presa e/ou o tempo de descoalhada com precisão para optimizar e padronizar as suas produções. A indústria do leite que explora processos à base de retenidos procura detectar um tempo de presa e um tempo de encerramento numa câmara antes de efectuar a moldação.

Mais geralmente, qualquer indústria que utiliza transições de fases procura quantificar, de maneira precisa, as etapas dos seus processos ao nível da transição das fases para poder conduzir retroacções com um objectivo de regulação e de automatização.

Constitui, por consequência, um objectivo da presente invenção oferecer um dispositivo de détecçào não destrutivo de uma mudança de fases de um produto

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo não destrutivo de detecção de uma mudança de fases de um produto.

Constitui também um objectivo da presente invenção oferecer uma cadeia de produção de um produto que comporta meios de seguimento da evolução do produto que não correm o risco de comprometer as caracteristicas desse produto, em especial, no caso de um alimento, as suas propriedades organolépticas.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo de seguimento de produção não destrutivo.

Constitui também um objectivo da presente invenção oferecer um dispositivo de detecção, através de um contentor, de mudança de fases de um produto.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo de detecção de uma mudança de fases de um produto através do seu contentor.

Constitui também um objectivo da presente invenção oferecer um dispositivo de caracterização não destrutivo da fase de um produto.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo não destrutivo de caracterização da fase de um produto.

Constitui também um objectivo da presente invenção oferecer um dispositivo de detecção de uma mudança de fases e/ou de caracterização da fase de um produto que não seja perturbado por uma variação de temperaturas.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo de detecção de uma mudança de fases de um produto e/ou de caracterização da fase de um produto que não seja perturbado por uma mudança de temperaturas.

Constitui também um objectivo da presente invenção oferecer um dispositivo de detecção de uma mudança de fases e/ou de caracterização da fase de um produto rápido que forneça resultados de medida em tempo real.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção oferecer um processo de detecção rápida de uma mudança de fases e/ou de caracterização rápida da fase de um produto susceptivel de fornecer um resultado de medida em tempo real.

Esses objectivos são atingidos pela medida da energia ultra-sónica irradiada por um produto insomficado com um impulso ultra-sónico, vantajosamente longitudinal, em função do tempo, e, vantajosamente, da temperatura. Por insonificar um corpo, entende-se gerar nesse corpo vibrações para as frequências ultra-sónicas. A invenção tem principalmente por objecto um processo de detecção de uma mudança de fases e/ou de caracterização da fase de um produto (16) que comporta uma etapa de insonificação do produto com ondas ultra-sónicas e uma etapa de recepção da radiação acústica, caracterizado pelo facto de comportar as etapas que consistem em: - dispor um transdutor de emissão/recepção ou um transdutor de emissão e um transdutor de recepção no exterior de um contentor do produto a estudar, - assegurar um acoplamento acústico entre o ou os transdutores e o produto a estudar; - analisar o sinal recebido do produto a estudar e compará-lo com um modelo; - deduzir daí a fase ou a mistura de fases do produto A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de selecção automática de uma janela temporal no sinal captado que tem a melhor razão sinal/ruído. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de se insonificar o produto com uma onda ultra-sónica em modo de vibração longitudinal. A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de medida da atenuação das ondas ultra-sónicas no produto em função do tempo de recepção, ou seja em função da profundidade de penetração das ondas ultra-sónicas no produto. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de emissão de ondas ultra-sónicas na direcçâo de um espelho acústico imerso no produto e uma etapa de recepção das ondas ultra-sónicas reflectidas no espelho. A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar etapas que consistem em: - calcular o logaritmo neperiano do invólucro do sinal recebido; - calcular a regressão linear R do logaritmo do invólucro do sinal recebido pelas diversas panes desse invólucro; - determinar a janela temporal do invólucro que corresponde ao máximo do coeficiente de regressão linear R do logaritmo do invólucro; - determinar a absorção das ondas ultra-sónicas unicamente na referida janela temporal. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de comparação da energia recebida em função do tempo para um modelo ou para uma escala de aferição. A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de comparação do espectro de potência das ondas captadas com um modelo ou com uma escala de aferição. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar etapas que consistem em: a) numenzar o sinal recebido em N pontos, b) escolher uma sucessão de n pontos do sinal, sendo n inferior a N, c) calcular a transformada de Fourrier, de preferência pelo algoritmo TFR, da sucessão de n pontos, d) medir a amplitude do resultado de cálculo da transformada de Fourrier, e) repetir as etapas b) a d) para uma pluralidade de sucessões de pontos. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de medida da temperatura e de correcção dos resultados em função do valor medido da temperatura. A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar um etapa de detecção automática do aparecimento de um defeito num produto, em especial um defeito que provoca o risco de comprometer as propriedades organolépticas de um produto alimentar. A invenção tem também por objecto um processo de fabricação de um produto, em particular de um produto alimentar, caracterizado pelo facto de se realizar um processo de detecção de mudança de fases e/ou de caracterização de fases de um produto. 7 A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de detecção automática do aparecimento de um defeito num produto, em particular um defeito que provoca o risco de comprometer as propriedades organolépticas de um produto alimentar e uma etapa de retroacção em pelo menos um parâmetro de fabricação para fazer desaparecer ou, pelo menos diminuir, as consequências do defeito detectado. A invenção tem também por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar as etapas que consistem em: - misturar dois produtos; - determinar a proporção dos produtos, pedaços ou ar (intumescimento), ou as propriedades físicas da mistura obtida, em especial a viscosidade, pelo processo de acordo com a invenção; - modificar as proporções dos produtos para se obter a mistura desejada. A invenção tem igualmente por objecto um processo caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de presa de gel de um produto cuja a duração assim como a temperatura à qual é levado o produto são controlados por um processo de acordo com a invenção. A invenção tem também por objecto um dispositivo para a realização de um processo caracterizado pelo facto de comportar uma sonda de emissão e de recepção ultra-sónica, disposta(s) no exterior do contentor do produto a estudar e ligada(s) a um emissor para gerar um sinal electrico convertido numa onda ultra-sónica pela sonda e um receptor das ondas ultra-sónicas captadas pela sonda assim como meios de tratamento do sinal para detectar uma mudança de fases e/ou para caracterizar a fase de um produto. A invenção tem igualmente por objecto um dispositivo caracterizado pelo facto de comportar uma sonda única de emissão e de recepção susceptível de receber a energia retro-difundida pelo produto insonifícado. A invenção tem também por objecto um dispositivo caracterizado pelo facto de comportar uma sonda única de emissão de recepção assim como um espelho acústico para reflectir para a sonda ondas ultra-sónicas. A invenção tem igualmente por objecto um dispositivo caracterizado pelo facto de comportar uma sonda de emissão de ondas ultra-sónicas e uma sonda de recepção de ondas ultra-sónicas colocadas em frente uma da outra e de um lado e do outro do produto a msonificar. A invenção tem também por objecto um dispositivo para a realização de um processo que comporta uma sonda de emissão e de recepção ultra-sónica ligadafs) a um emissor para gerar um sinal eléctrico convertido numa onda ultra-sónica pela sonda e um receptor de ondas ultra-sónicas captadas pela sonda assim como meios de tratamento do sinal para detectar uma mudança de fases e/ou para caracterizar a fase de um produto, caracterizado pelo facto de os referidos meios de tratamento do sinal comportarem meios de selecção automática de uma janela temporal que tem a melhor razão sinal/ruído. A invenção será melhor compreendida por meio da descrição que se segue e das figuras anexas, nas quais: - a figura 1 é um esquema de um primeiro exemplo de realização de um dispositivo de acordo com a presente invenção; - a figura 2 é um esquema de uma sonda susceptível de ser utilizada no dispositivo de acordo com a presente invenção;

- a figura 3 é um esquema de um segundo exemplo de realização de um dispositivo de acordo com a presente invenção; - a figura 4 é um esquema que ilustra uma primeira disposição de uma sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção, - a figura 5 é um esquema que ilustra uma segunda disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 6 é um esquema que ilustra uma terceira disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 7 é um esquema que ilustra uma quarta disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 8 é um esquema que ilustra uma quinta disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 9 é um esquema que ilustra uma sexta disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 10 é um esquema que ilustra uma sétima disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 11 é um esquema que ilustra uma oitava disposição da sonda susceptível de ser utilizada no processo de acordo com a presente invenção; - a figura 12 é uma curva experimental de um sinal captado pelo dispositivo de acordo com a presente invenção; - a figura 13 é uma curv a de um invólucro obtida por cálculo a partir da curv a de sinal da figura 12; - a figura 14 é um esquema de um primeiro exemplo de realização de um dispositivo de elaboração de invólucros susceptíveis de ser utilizados no dispositivo 10

ν' de acordo com a presente invenção; - a figura 15 é um esquema de um segundo exemplo de realização de um dispositivo de elaboração de invólucros susceptiveis de serem utilizados no dispositivo de acordo com a presente invenção; - a figura 16 é um esquema que ilustra a soma de uma pluralidade de invólucros; - as figuras 17 a 20 ilustram os tratamentos matemáticos do sinal captado; - a figura 21 é uma curva que ilustra o sinal obtido na presença de um defeito da cuba de medida para um tratamento no espaço temporal; - a figura 22 é uma curva de referência no espaço temporal para uma cuba que não apresenta defeitos; - a figura 23 ilustra uma curva que corresponde ao caso da figura 21 tratada no espaço das frequências; - a figura 24 ilustra uma curva no espaço das frequências que corresponde ao caso da figura 22; - a figura 25 é um esquema de um primeiro exemplo de realização de um dispositivo de controlo industrial que utiliza um processo de acordo com a presente invenção, - a figura 26 é uma curva que ilustra a evolução do processo de fabricação da figura 25 em função do tempo; - as figuras 27 a 30 ilustram os resultados de medida do dispositivo de acordo com a presente invenção em diversos pontos do processo da figura 26, - a figura 3 1 é um organigrama do processo das figuras 25 e 26; - a figura 32 é um esquema de um segundo exemplo da realização de um dispositivo susceptivel de realizar o processo de acordo com a presente invenção; - a figura 33 é uma curva que ilustra as medidas efectuadas durante o desenrolar do processo realizado pelo dispositivo da figura 32 ou a montagem da figura 8 no produto difusor; - a figura 34 é um organigrama do processo das figuras 32 e 33; - as figuras 35 e 36 ilustram os resultados de medida em diversos pontos da curva da figura 26 após a presa de gel.

Nas figuras l a 36, utilizaram-se as mesmas referências para designar os mesmos elementos.

Na maior parte dos casos, os diversos meios irradiam ruídos acústicos caracteristicos quando são insonificados com ultra-sons, em particular com impulsos curtos de ondas ultra-sónicas em modo de vibração longitudinal. Para certas mudanças de fases, o meio pode tomar-se difusor de ultra-sons e a sua textura pode então ser caracterizada pela absorção dos ultra-sons em função do tempo. De igual modo, a absorção dos ultra-sons para uma espessura de produto pode depender da sua fase. Quando da transição da fase, uma ampliação do ruído irradiado e a analise da absorção permitem conhecer as proporções do produto que pertencem a cada uma das fases. Uma aferição do dispositivo, de acordo com a presente invenção, permite identificar as fases ou as misturas de fases dos diversos produtos.

Trata-se o sinal recolhido, a potência média e/ou os invólucros do sinal, e/ou compara-se a absorção dos ultra-sons com uma referência, por exemplo com a absorção dos ultra-sons numa mesma espessura de agua para caracterizar a ou as fase(s) do produto insonifícado.

Quando da instalação de um dispositivo de detecção de mudança de fases ou de caracterização da fase do produto de acordo com a invenção, por exemplo numa cadeia de produção, o especialista na matéria efectua ensaios para determinar qual é o processo de tratamento do sinal das ondas ultra-sónicas captadas por uma sonda mais característico da transição de fases a vigiar. Por exemplo, o técnico da especialidade envia, antes e depois da mudança de fases, impulsos ultra-sónicos no meio a vigiar, e compara a influência da mudança de fases sobre a repartição espectral do ruído captado, o decréscimo dos invólucros do sinal com a profundidade de penetração ou a energia ultra-sónica total captada. O técnico da especialidade escolheu, vantajosamente, o tratamento do sinal cuja resposta é a mais afectada pela mudança de fases.

Vantajosamente, associa-se o processo de detecção automático da mudança de fases adaptado ao meio a vigiar e ao processo de tratamento do sinal escolhido.

Num primeiro exemplo, mede-se o número de passagens sucessivas da amplitude, do sinal captado, por um limiar positivo e um limiar negativo por unidade de tempo. Vantajosamente, o valor absoluto do limiar positivo é igual ao valor absoluto do limiar negativo. A presença desses limiares destina-se a eliminar as oscilações do sinal devidas ao ruído de medida. Consoante os valores do número de passagens sucessivas por esses limiares, encontra-se antes, durante ou após a transição de fases.

Num segundo exemplo de realização, integra-se a energia do sinal que ultrapassa um limiar por unidade de tempo. O valor medido, após aferição, permite determinar a fase do produto vigiado.

Num terceiro exemplo, compara-se a energia captada para a frequência da sonda, por exemplo igual a 5 MHz, com a energia captada para outras frequências

V\ que correspondem ao ruído de medida. A razão sinal/ruído permite determinar a fase do produto vigiado.

Num quarto exemplo, efectua-se uma análise tempo/ffequência do sinal captado.

Efectua-se a transformada de Fourrier rápida deslizante e determina-se as amplitudes do smal para diversas frequências. Por exemplo, num sinal numerizado em 4096 pontos, efectua-se transformadas de Fourrier rápidas em intervalos característicos de 128 pontos. Esses intervalos de 128 pontos podem cobrir-se parcialmente.

Em cada intervalo, determina-se a atenuação em dB por unidade de profundidade de penetração e por unidade da banda que passa, por exemplo em dB.(cm x MHz).

Num quinto exemplo, compara-se a amplitude da atenuação de um invólucro médio do sinal para valores de aferição que permitem determinar se se está antes, durante (e em que instante) ou após a mudança de fases. E claramente evidente que a utilização simultânea de vários processos de medida ou de caracterização automática da fase de um produto, não sai do quadro da presente invenção.

De igual modo, um ou mais processos que utilizam a insomficação com as ondas ultra-sónicas longitudinais, podem ser completados pela insonificação com ondas ultra-sónicas transversais e/ou por uma medida da velocidade de propagação das ondas acústicas no meio vigiado ou com outros tipos de medidas. A aferição depende, para um processo de fabricação dado, por exemplo de um queijo, não somente do tratamento matemático do sinal captado, mas igualmente da maneira como esse sinal foi captado. Por exemplo, os dados de aferição serão diferentes para uma medida de atenuação em função da profundidade de penetração de um sinal retrodifundido e pela medida de atenuação de ecos reflectidos num espelho (a profundidade da penetração é igual à profundidade do espelho). A escolha da configuração da ou das sondais) e do eventual espelho depende das caracteristicas acústicas do meio, antes, durante ou após a mudança de fases.

Na figura 1, pode ver-se o exemplo de realização de um dispositivo, de acordo com a presente invenção, que comporta uma sonda 2 que compreende um transdutor electroacústico 3 e uma unidade 4 de geração de tratamento do sinal. A unidade 4 comporta um emissor de ultra-sons 5, um receptor de ultra-sons 6, um circuito de condicionamento do sinal 7, uma unidade central 8, um dispositivo de afixação 9 e, vantajosamente, um dispositivo de armazenagem dos dados 10 assim como uma ligação de comunicação 11. Os elementos 2 a 11 são vantajosamente, dispositivos disponíveis no comércio. A sonda 2 é, vantajosamente, uma sonda com transdutor 3 piezoeléctrico que serve para a emissão e a recepção de tipo plano mono-elemento, do tipo descrito na patente de invenção francesa n.° 87 07795 ou que comporta uma pluralidade de transdutores piezoeléctricos alinhados ou que formam um sector que permite a focalização do feixe. A resolução espacial da sonda e em particular a sua frequência nominal depende do tamanho da estrutura do produto estudado. O transdutor 3 gera vibrações ultra-sónicas longitudinais no meio a estudar. O emissor 5 e o receptor 6 podem ser agrupados num emissor-receptor de ultra-sons do comércio, gerando o emissor por exemplo impulsos de + 100 V ou mais sob a forma de impulsos com durações quase nulas (Dirac), de impulsos ou de 7 15 trem de ondas. A frequência de amostragem do receptor é superior ou igual a 5 vezes a frequência nominal da sonda.

Ilustram-se dois exemplos de circuitos de condicionamento do sinal 7 nas figuras 14 e 15. A unidade central 8 é um micro-computador realizado, por exemplo, sob a forma de um cartão VME que trabalha, por exemplo, sob sistema de exploração UNIX (marca registada), um computador pessoal que funciona no sistema de exploração MS-DOS (marca registada) ou um autómato industrial.

Quando de ensaios de instalação, a Requerente descobriu que, contrariamente à opinião geral admitida, os sinais eléctricos de radiofrequências destinados a gerar os ultra-sons ou gerados pela captura dos ulta-sons pela sonda 2 podem ser transmitidos por um cabo ao longo de distâncias que podem atingir e mesmo ultrapassar uma centena de metros. Tem-se, por exemplo, utilizado com sucesso um. cabo coaxial blindado (3 condutores coaxiais) com uma centena de metros para ligar a sonda 2 à unidade 4. Num tal caso, pode-se dispor a unidade 4 num sitio protegido, por exemplo num local, o que permite utilizar um computador de escritório que não suportaria o ambiente hostil de uma cadeia de produção. Vantajosamente, utiliza-se uma sonda estanque susceptivel de funcionar num ambiente hostil e de ser limpa facilmente e completamente para preservar a higiene da cadeia de produção.

De igual modo, é possível separar o emissor e o receptor da unidade central ligando-os por intermédio de um cabo. A ligação pode ser realizada tanto em analógico como em numérico e pode eventualmente ser multiplexada.

No primeiro exemplo de realização, o dispositivo de afixação 9 comporta unicamente afixadores numéricos ou alfanuméricos que indicam os valores medidos. 16 etapas de ciclo de produção e/ou alarmes. Os alarmes visuais podem, eventualmente, ser completados por alarmes sonoros. Utiliza-se, por exemplo, afixadores de cristais líquidos com díodos electro-lummescentes ou um tubo de raios catódicos associado a um circuito de comando.

Numa variante de realização, o dispositivo de afixação 9 comporta um ecrã gráfico associado a um cartão de afixação. A unidade de armazenagem de dados 10 comporta, por exemplo, um disco duro, um leitor de disquetes ou memórias electrónicas permanentes de tipo memórias dinâmicas (RAM em terminologia anglo-saxónica) socorridas, memórias mortas programáveis apagáveis electricamente (EEPROM em terminologia anglo--saxónica) ou memórias de bolhas.

Vantajosamente, armazena-se os dados de medida sob um formato padrão de tabulador ou de base da dados para um tratamento ulterior. A ligação de comunicação 11 comporta, por exemplo, uma porta série RS-232. A unidade central 8 encontra-se ligada a todos os outros elementos da unidade 4 de geração e de tratamento de sinal. Ela recebe, por um lado, um sinal de comando externo 12. O emissor 5 e o receptor 6 encontram-se ligados à sonda 2 de emissão/recepçâo. Numa variante de realização, o emissor 5 encontra-se ligado a uma sonda de emissão 2’ enquanto que o receptor 6 se encontra ligado a uma sonda de recepção 2"’. O receptor encontra-se ligado ao circuito de condicionamento do sinal 7 e ao dispositivo de afixação 9. O circuito de condicionamento do sinal 7 encontra-se ligado ao dispositivo de afixação 9. O dispositivo de armazenagem 10 Ç 7 7ζ encontra-se vantajosamente ligado por um acesso directo memória (DMA em terminologia anglo-saxónica) à ligação de comunicação 11.

Para a realização de um processo de acordo com a presente invenção, efectua-se uma aferição prévia, por exemplo em produtos que proporcionam satisfação e em produtos que não proporcionam satisfação, e implementa-se na unidade 4 de geração e de tratamento do sinal as ordens enviadas aos diversos autómatos programáveis da cadeia de produção e/ou as mensagens ou as informações a afixar. A aferição utilizada pode ser quer individual para cada máquina ou para cada

S cadeia de produção, ou global para certos tipos de produtos.

Uma variação de temperatura pode falsear os resultados de medida de acordo com a invenção modificando a correspondência entre o ruído ou a energia ultra--sónica recebida e uma fase ou uma mistura de fases de um produto. Para medidas que deveriam ser efectuadas num patamar de temperatura restrita, uma aferição inicial do dispositivo de acordo com a invenção verifica-se ser suficiente.

Pelo contrário, para poder efectuar medidas numa larga gama de temperatura, verifica-se ser vantajoso armazenar na unidade central 8 ou na unidade de armazenagem 10 uma mesa de correcções a fornecer para cada patamar de temperaturas. As larguras dos patamares de temperaturas atribuídas às diversas mesas e, portanto, o número de mesas. dependem da precisão desejada. A escolha da mesa a aplicar é quer efectuada manualmente pelo operador que comunica por intermédio de um teclado ou de um comutador a temperatura do corpo de que se pretende determinar a fase, ou, vantajosamente, de maneira automática por meios de aquisição da temperatura ligados à unidade central 8 da unidade 4 de 18 18

gestão e de tratamento do sinal. Na figura 2, pode-se ver um exemplo de sonda 2 que comporta um dispositivo de medida de temperaturas, por exemplo um termopar 13. No exemplo ilustrado na figura 2, o ponto sensível, ou seja a soldadura quente do termopar, encontra-se situado na proximidade do transdutor 3 na face dianteira da sonda 2. Vantajosamente, a parede da sonda 2 é realizada de aço inoxidável. A sonda 2 da figura 2 encontra-se ligada a uma unidade 4 de geração e de tratamento do sinal da figura 3 por um primeiro conjunto de condutores eléctricos que veiculam os impulsos a emitir e/ou os sinais recebidos e um segundo conjunto de condutores que veiculam um sinal que comporta uma informação sobre a temperatura do corpo de que se pretende conhecer a fase para um dispositivo de medida de temperatura 14 (de tipo conhecido) da unidade 4 de geração e de tratamento do sinal da figura 3. Vantajosamente, os condutores ligados ao emissor 5 e ao receptor 6, por um lado, e os que se encontram ligados ao dispositivo de medida de temperatura 14 são, por outro lado, agrupados num cabo único.

Diversas disposições da sonda 2 em relação ao produto 16 de que se pretende seguir as modificações da textura encontram-se ilustradas nas figuras 4 a 11.

Na figura 4, a sonda 2 encontra-se directamente mergulhada na cuba de um produto 16 difusor de ultra-sons. A sonda única 2 de emissão e de recepção emite um impulso ultra-sónico no produto 16 e recolhe a energia retro-difundi da por esse produto.

Na figura 5, a sonda de emissão-recepção 2 encontra-se mergulhada na cuba do produto 16, estando equipada com um espelho acústico 3 1 que reflecte as ondas ultra-sónicas na direcção da sonda 2.

Na figura 6, pode-se ver uma célula de medida equipada com uma sonda de 19 emissão-recepção 2 colocada em frente de um espelho acústico 31 e que comporta meios de medida de temperatura 13 como por exemplo um termopar. A célula de medida 32 da figura 7 encontra-se equipada com uma sonda de emissão 2" e com uma sonda de recepção 2” colocadas uma em frente da outra.

Na figura 8, pode-se ver uma sonda de emissão de ultra-sons 2” solidarizada em frente de uma sonda de recepção 2” numa tubagem 33 por sapatas de fixação 34 que desempenham vantajosamente o seu papel de acoplador acústico.

Na figura 9, pode-se ver uma sonda 2 de emissão-recepção solidarizada por uma sapata 34 que desempenha vantajosamente o papel de um acoplador acústico com a tubagem 33 que contém um produto 16.

Na figura 10, pode-se ver uma sonda de emissão 2’ e uma sonda de recepção 2” colocadas uma em frente da outra sobre o produto 16.

Na figura 11. uma sonda 2 de emissão-recepção encontra-se colocada directamente sobre um produto, por exemplo sobre um queijo. A disposição da ou das sonda(s) de medida depende do produto estudado e das condições operatórias. Se o produto 16 for difusor dos ultra-sons, captar-se-á o mesmo vantajosamente num sinal ultra-sónico retrodifúndido. Com um produto não difusor de ultra-sons, trabalhar-se-á em transmissão ou em reflexão num espelho. A escolha da sonda tem em conta o facto de o produto 16 se encontrar sob agitação ou se encontrar estático.

Nas figuras 12, 13, 16 a 22, 27 a 30, 35 e 36, inscreveu-se o tempo em abcissas e a amplitude do sinal recebido em ordenadas.

Na figura 16, pode ver-se o cálculo de um invólucro médio e, nas figuras 17 a 20, as diversas etapas de tratamento susceptíveis de ser realizadas nos produtos 20 és difusores de ultra-sons por um processo de acordo com a presente invenção.

Na figura 16, pode-se ver a etapa de cálculo da média dos invólucros do sinal recebido. A sonda 2 encontra-se colocada numa primeira posição em relação a um produto 16 de que se pretende seguir a evolução da textura. Após a emissão de um impulso ultra-sónico, recolhe-se um sinal retro-difundido que, tratado pelo circuito condicionador 7, toma-se um primeiro invólucro 17. Repete-se a medida para uma posição diferente da sonda 2 em relação ao produto 16 e assim sucessivamente até à obtenção do número de invólucros 17 desejado, por exemplo até à obtenção de 100 invólucros. Calcula-se a média de todos os valores 17, para se obter um invólucro médio utilizado na continuação do tratamento.

Este invólucro médio 17 encontra-se ilustrado na figura 17. Calcula-se o logaritmo 28 do invólucro médio 17, tal como se ilustra na figura 18.

Na figura 19, calcula-se a regressão linear R do logaritmo 28. A regressão linear tem a forma y = mx + b, sendo m a inclinação da regressão linear, ou seja a atenuação das ondas ultra-sónicas e sendo b a ordenada na origem, ou seja o nivel da energia difundida, para uma nuvem de N pontos, sendo R o coeficiente da regressão linear.

No exemplo de realização vantajoso, calcula-se inicialmente a regressão linear sobre NI pontos, sendo NI por exemplo igual a Ν/Ί0. Calcula-se o coeficiente de regressão R| para este primeiro conjunto de pontos. Adiciona-se um incremento de pontos ao conjunto de pontos no qual se efectua o cálculo, sendo este incremento por exemplo igual a N/IO e calcula-se um segundo coeficiente de regressão R?. Adiciona-se de novo um incremento de pontos ao conjunto de pontos tratados e volta a calcular-se um novo coeficiente de regressão linear R, e assim sucessivamente até se ter atingido os N pontos medidos. O número de pontos para o qual o coeficiente de regressão linear é máximo dá o número de pontos úteis da média do invólucro e o coeficiente de regressão linear desse conjunto de pontos dá a atenuação. De salientar que a presença de furos num queijo leva a uma perda de precisão na medida da atenuação. A escolha ao máximo do coeficiente de regressão linear permite obter medidas aceitáveis. No entanto, o valor máximo do coeficiente de regressão linear no caso de um queijo que comporta furos será mais reduzido, por exemplo igual a 94%. O valor do coeficiente de regressão linear, acima do valor mínimo, é o reflexo das heterogeneidades da pasta para um comprimento de ondas dado da sonda de ultra-sons.

Na figura 20, representou-se um invólucro modelizado 18 que é uma exponencial decrescente cujo coeficiente é proporcional à absorção modelizada.

Quando de uma detecção de fases, o emissor 5 gera um impulso médio de média tensão que chega ao transdutor 3 da sonda 2 ou 2' que gera um impulso de vibrações mecânicas do transdutor 3 para frequências ultra-sónicas por exemplo compreendidas entre 0,05 e 50 MHz. As vibrações mecânicas propagam-se eventualmente através de um acoplador acústico 34 num corpo 16 de que se pretende seguir a evolução da textura, por exemplo num queijo em curso de fabricação ou no final desta última. Quando se envia um impulso mecânico com a duração τ, a sonda capta um sinal S de alta frequência cuja amplitude varia com o tempo, tal como se ilustra na figura 12 para os produtos difusores dos ultra-sons. Converte-se este sinal pelo transdutor 3 da sonda 2 ou 2" num sinal eléctrico com a mesma altura que é transmitido para o receptor 6. A parte interessante do sinal que corresponde a um desfasamento temporal em relação à emissão é transmitida pelo 22 receptor 6 para o circuito de condicionamento do smal 7 que daí extrai um invólucro 17, tal como se ilustra na figura 13. Por outro lado, representou-se na figura 13 uma curva 18 de atenuação que é um resultado imtermediário de tratamento e cuja evolução é característica de uma mudança de fases.

Um primeiro exemplo de circuito 7 de condicionamento do sinal encontra-se ilustrado na figura 14. Esse circuito 7 comporta ligado em série entre uma entrada 19 e uma saída 20, um conversor analógico/digital 21, um circuito de enquadramento temporal 22, um circuito de cálculo de transformada de Fourrier rápida 23 (FFT em terminologia anglo-saxónica), um circuito 24 de eliminação de componentes imaginários do espectro de potência e um circuito de cálculo da transformada de Fourrier rápida inversa (FFT'1 em terminologia anglo-saxónica). A entrada 19 do circuito 7 de condicionamento do sinal encontra-se ligada à saída do receptor 6. O conversor analógico/digital 21 assegura a numerizaçâo do sinal recebido. O dispositivo de enquadramento temporal 22 envia um sinal de comando 26 para o receptor 6 determinando o inicio e o fim da transmissão dos sinais recebidos para os circuitos 7. Os circuitos de cálculo da transformada de Fourrier rápida 23 efectuam os cálculos da transformada de Fourrier discreta (pelo algoritmo de cálculo da transformada de Fourrier rápida) e fornecem um espectro de potência do smal ao circuito 24. O circuito 24 efectua uma filtragem numérica que elimina os componentes imaginários do espectro de potência. O circuito de cálculo da transformada de Fourrier inversa 25 efectua o cálculo da transformada de Fourrier discreta inversa que fornece um invólucro temporal 17 da figura 13.

Na figura 15, pode ver-se um segundo exemplo de realização de um circuito 7 de condicionamento do sinal que comporta, ligado em série, um circuito 26

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reendereçador do sinal e um filtra passa-baixo 27. O circuito reendereçador de sinal, ligado à saída do receptor 6, assegura a eliminação dos sinais que correspondem a uma amplitude negativa. O filtro passa--baixo 27 assegura a eliminação das altas e médias frequências.

Por um lado, uma medida fiável e fiel necessita da utilização de um dispositivo que tenha uma boa relação sinal/ruido.

Por outro lado, a utilização em meio industrial supõe um tratamento automático da informação sem que o operador, tipicamente um técnico sem qualificação particular em tratamento do sinal ou em instrumentação, tenha de calibrar o aparelho para cada medida ou série de medidas.

Vantajosamente, o dispositivo de acordo com a presente invenção efectua um enquadramento temporal do intervalo significativo do invólucro 17 da figura 13 eliminando as partes dessa curva que representa um ruído acústico e/ou eléctrico importante, o que permite efectuar um cálculo preciso e fiável da atenuação dos ultra-sons.

Quando da fabricação de certas especialidades queijeiras, como por exemplo para a especialidade queijeira vendida sob a marca “ST MORET”, o aparecimento de um defeito é caracterizado de maneira mais eficaz por uma variação da amplitude em função da frequência a par de uma variação da amplitude do sinal em função do tempo de recepção.

Se não se remediar imediatamente o defeito, a especialidade queijeira fabricada terá caracteristicas organolepticas inaceitáveis pelo consumidor ou pelo menos não responderá aos critérios de qualidade do fabricante.

Na figura 21, pode ver-se uma curva 35 que representa a amplitude do sinal 9 24

W- recebido em função do tempo para uma mistura que serve para a preparação de uma especialidade queijeira que foi mal doseada e que não conduzirá a um produto aceitável.

Na figura 22, pode ver-se a curva que corresponde a uma mistura normal que corresponde a um produto de qualidade muito boa. A diferença entre as curvas 35 e 36 é real e explorável. No entanto, a diferença é muito mais nítida entre a curva 37 da figura 23 e a curva 38 da figura 24 que representam, respectivamente, a amplitude em função da frequência da mistura da figura 21 e da figura 22. Efectua-se a análise espectral, por exemplo, no espectro da energia recebida obtida por uma transformada de Fourrier discreta do sinal recebido ou, vantajosamente, por um tratamento tempo/frequência do sinal, o que permite reduzir a potência de cálculo necessária.

Na figura 25, pode ver-se um aparelho destinado à presa de gel de uma mistura leiteira, por exemplo sob a forma de pasta, em curso de fabricação, de uma especialidade queijeira ou de um doce lácteo, que comporta uma cuba 39 equipada com um dispositivo de aquecimento 40 e com um misturador 70.

Uma sonda 2 de ultra-sons e um dispositivo de medida da temperatura 13 encontram-se ligados a uma unidade 4 de geração e de tratamento do sinal, que comanda um módulo 41 de regulação da temperatura da cuba 39. A presa de gel necessita de uma subida da temperatura, um patamar após a texturação e uma descida de temperatura. A evolução da temperatura em função do tempo, em curso da presa de gel, encontra-se ilustrada pela curva 42 da figura 26.

Nas figuras 27 a 30, utilizou-se a mesma escala de tempo e de amplitude.

Na figura 27, pode ver-se o sinal irradiado pela pasta no ponto 43 da curva 42 no início do processo de gelificação. A pasta não difunde os ultra-sons.

Na figura 28, pode ver-se o sinal irradiado pela pasta no ponto 44. No ponto 44, a pasta começa a retrodifundir ondas ultra-sónicas.

Na figura 29, pode ver-se o sinal irradiado pela pasta no ponto 45 que corresponde ao inicio da texturação da pasta. A amplitude do sinal retrodifundido torna-se importante.

Na figura 30, pode ver-se o sinal irradiado pela pasta no ponto 46.

Na medida em que a pasta gelifícada se tomou uma estrutura rígida e difusora de ultra-sons, o nível do sinal ultrapassa a escala de amplitude escolhida para as figuras 27 a 30, o que é simbolizado por tracejados na figura 30.

Na figura 35, pode ver-se o invólucro do sinal no ponto 46 da figura 26 representado com uma escala maior em ordenadas, que permite visualizar sinais de grandes amplitudes. Na figura 36, pode ver-se (ã mesma escala que na figura 35) o invólucro do sinal no ponto 71 da figura 26 que corresponde sensivelmente ao fim do ciclo de produção. O método conhecido de gelificação comporta três etapas sucessivas: uma subida de temperatura, um patamar a uma temperatura dada e uma moldação.

Efectua-se a subida da temperatura até se atingir uma temperatura previamente definida.

Os técnicos experimentados calculam o momento mais propicio para passar à moldação.

Um orgamgrama do processo de acordo com a presente invenção encontra-se ilustrado no orgamgrama da figura 3 1.

Em 46, carrega-se a cuba 39 com a pasta 16.

Vai-se para 47.

Em 47, efectua-se uma brassagem da pasta 16 e uma subida de temperatura (aquecimento).

Vai-se para 48.

Em 48, mede-se o nível de ruído ultra-sónico retro-difundido pela pasta 16, mede-se a temperatura e quantifica-se a texturação atingida.

Vai-se para 49.

Em 49, verifica-se se se atingiu a texturação desejada.

Se não, vai-se para 48.

Se sim, vai-se para 50.

Em 50, efectua-se um patamar à ultima temperatura medida.

Vai-se para 51.

Em 51, mede-se a textura do gel obtido pela medida da atenuação dos ultra- -sons.

Vai-se para 75.

Em 75, assegura-se a manutenção da temperatura durante um incremento de tempo.

Vai-se para 52.

Em 52, verifica-se se foi atingida a texturação desejada.

Se não, vai-se para 51.

Se sim, vai-se para 53.

Em 53, efectua-se uma descida de temperatura.

Vai-se para 54.

Em 54, efectua-se a moldação do gel obtido. 27 0 processo, de acordo com a presente invenção, permite obter de maneira constante uma qualidade muito elevada do gel ao mesmo tempo que se recorre a técnicos menos experimentados, o que reduz o custo de fabricação.

Na figura 32, pode ver-se um dispositivo de moldação, de acordo com a presente invenção, que comporta uma primeira cuba 55 ligada por uma primeira válvula 56 a um dispositivo de enchimento 57 de barquetas 58 que circulam num transportador 59 e uma segunda cuba 60 ligada por uma segunda válvula 61 ao dispositivo de enchimento 57.

Uma sonda de ultra-sons 2 encontra-se ligada a uma unidade 4 de geração e de tratamento de sinal que comanda a abertura mais ou menos importante das válvulas 56 a 61·. A indústria agro-alimentar procurou desde sempre obter uma composição uniforme dos produtos de enchimento das barquetas que se traduz por uma viscosidade dada. Se o produto contido na cuba 55 for muito espesso, adiciona-se a água contida na cuba 60. O organigrama do processo de acordo com a presente invenção encontra-se ilustrado na figura 34.

Em 62, mede-se a atenuação relativa dos ultra-sons ao nível dos dispositivos de enchimento 57.

Vai-se para 63.

Em 63, verifica-se se a atenuação corresponde à norma desejada.

Se sim. vai-se para 62.

Se não, vai-se para 64.

Em 64, comanda-se a abertura da válvula 61 o que permite adicionar água. 0 I •ν

/

Após ter adicionado a quantidade desejada de água, fecha-se a válvula 61

Vai-se para 62.

Na figura 33, pode ver-se uma curva 64 que representa a amplitude do sinal captado expressa em milivolts em função do tempo expresso em segundos e uma curva 65 que representa o atraso dos sinais captados em função do tempo expresso em segundos. A curva 64 apresenta uma variação importante em 66 e 67 que corresponde à entrada em serviço de uma nova cuba 55 da figura 32. encontrando-se a cuba anterior vazia.

Assim, uma variação da atenuação dos ultra-sons no meio permite determinar a viscosidade, enquanto que a variação da velocidade de propagação dos ultra-sons no meio medido expressa pela curva 65 não proporciona resultados significativos. E claramente evidente que a invenção não fica limitada ao controlo dos constituintes de uma mistura, mas aplica-se a qualquer regulação de parâmetros físicos e/ou químicos numa cadeia de produção e em especial à regulação da temperatura, da pressão, da acidez, da velocidade de escoamento, da brassagem ou da agitação, da irradiação com ondas electromagnéticas, da difusão ou do depósito de um produto.

De igual modo, a invenção não fica limitada a uma insonifícação não destrutiva do produto em curso de fabricação. Se isso for desejado, as ondas ultra--sónicas de fortes amplitudes podem fornecer ao meio uma energia suficiente para proporcionar modificações ao produto.

Essa velocidade de propagação encontra-se principalmente ligada à temperatura por uma fórmula do tipo V = A + B, T - C, T“ -r ..., representando os símbolos A, B e C constantes e representando o símbolo T a temperatura. 7 ^ 29 . yv A presente invenção permite detectar e quantificar a presença de pedaços ou de ar (intumescimento) num fluxo de matérias, em especial através de um tubo. É. por exemplo, possível regular um processo de fabricação industrial de um produto para se obter a quantidade e o tamanho dos pedaços desejados ou a quantidade de ar desejada numa etapa de fabricação desse produto A presente invenção permite seguir a evolução de um produto em curso de fabricação para garantir que as normas de fabricação são respeitadas, para minimizar o custo de revenda diminuindo ao estritamente necessário o tempo de fabricação, a utilização de matérias primas e o consumo energético, maximizando a qualidade do produto fabricado e detectando o mais cedo possível (e remediando) qualquer aparecimento de um defeito que provoque o risco de comprometer as propriedades organolépticas do produto. A invenção aplica-se a qualquer indústria que necessite da caracterização ou da medida da textura, e em especial à industria alimentar, farmacêutica, cosmetológica, plástica e às industrias das tintas. A invenção aplica-se particularmente à fabricação de queijos.

Lisboa, 7 de Novembro de 2000

Claims (20)

1. Reivindicações 1. Processo de detecção de uma mudança de fases e/ou de caracterização da fase de um produto (16) que comporta uma etapa de insonificação do produto com ondas ultra-sónicas e uma etapa de recepção da irradiação acústica do produto insonificado. caracterizado pelo facto de compreender as etapas que consistem em: - dispor um transdutor de emissão/recepçâo ou um transdutor de emissão e um transdutor de recepção no exterior de um contentor do produto a estudar; - assegurar o acoplamento acústico entre o ou os transdutores e o produto a estudar; - analisar o smal recebido do produto a estudar e compará-lo com um modelo; - deduzir a fase ou a mistura de fases do produto.
2. 2. Processo de detecção de uma mudança de fases e/ou de caracterização da fase de um produto (16) de acordo com a reivindicação 1 que comporta as etapas que consistem em: - analisar o sinal recebido do produto a estudar e compará-lo com um modelo; - deduzir a fase ou a mistura de fases do produto. caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de selecção automática de uma janela temporal no sinal captado que tem a melhor razão sinal/ruído.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação I ou 2, caracterizado pelo facto de se insonificar o produto com uma onda ultra-sónica em modo de vibração lonsitudinal.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1. 2 ou 3, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de medida da atenuação das ondas ultra-sónicas no produto em função do tempo de recepção, ou seja em função da profundidade de penetração das ondas ultra-sónicas no produto.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de emissão de ondas ultra-sónicas na direcção de um espelho acústico (31) imerso no produto (16) e uma etapa de recepção das ondas ultra-sónicas reflectidas no espelho (31).
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo facto de compreender as etapas que consistem em: - calcular o logaritmo neperiano (28) do invólucro do sinal recebido; - calcular a regressão linear R do logaritmo (28) do invólucro (17) do sinal recebido pelas diversas partes desse invólucro, - determinar a janela temporal (29) do invólucro (17) que corresponde ao máximo do coeficiente de regressão linear R do logaritmo (28) do invólucro (17); - determinar a absorção das ondas ultra-sónicas unicamente na referida janela temporal (29);
7. 7. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de comparação da energia recebida em função do tempo com um modelo ou com uma escala de aferição.
8. 8. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de comparação de espectro de potência das ondas captadas com um modelo ou com uma escala de aferição.
9. 9. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de compreender as etapas que consistem em: J a) numerizar o sinal recebido em N pontos, b) escolher uma sucessão de n pontos do sinal, sendo n inferior a N, c) calcular a transformada de Fourrier, de preferência pelo algoritmo TFR, da sucessão de n pontos, d) medir a amplitude do resultado de cálculo da transformada de Fourrier, e) repetir as etapas b) a d) para uma pluralidade de sucessões de pontos.
10. 10. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de medida da temperatura e de correcção dos resultados em função do valor medido da temperatura.
11. 11. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de detecção automática do aparecimento de um defeito num produto, em particular de um defeito que provoque o risco de comprometer as propriedades organolépticas de um produto alimentar.
12. 12. Processo de fabricação de um produto, em especial de um produto alimentar, caracterizado pelo facto de se utilizar um processo de detecção de mudança de fases e/ou de caracterização de fases de um produto de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores.
13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de detecção automática do aparecimento de um defeito num produto, em especial de um defeito que provoque o risco de comprometer as propriedades organolépticas de um produto alimentar e uma etapa de retroacção em pelo menos um parâmetro de fabricação para fazer desaparecer ou, pelo menos diminuir, as consequência do defeito detectado.
14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo 4

    facto de comportar as etapas que consistem em: - misturas dois produtos; - determinar a proporção dos produtos, pedaços ou ar (intumescimento), ou as propriedades físicas da mistura obtida, em especial a viscosidade, pelo processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11; - modificar as proporções dos produtos para se obter a mistura desejada.
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo facto de comportar uma etapa de presa de gel de um produto cuja duração assim como a temperatura à qual é levado o produto são controladas por um processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8.
16. 16. Dispositivo para a realização de um processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo facto de comportar uma sonda de emissão (2, 2;) e de recepção (2, 2”) ultra-sónica, disposta(s) no exterior do contentor (32) do produto a estudar (16) e ligada(s) a um emissor (5) para gerar um sinal eléctnco convertido numa onda ultra-sónica pela sonda (2) e um receptor (6) das ondas ultra-sónicas captadas pela sonda (2, 2”) assim como meios de tratamento do sinal (7, 8) para detectar uma mudança de fases e/ou para caracterizar a fase de um produto.
17. 17. Dispositivo de acordo com. a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de comportar uma sonda umca (2) de emissão e de recepção susceptivel de receber a energia retro-difúndida pelo produto (16) insonificado.
18. 18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16. caracterizado pelo facto de comportar uma sonda única de emissão de recepção assim como um espelho acústico (31) para reflectir para a sonda (2) ondas ultra-sónicas. :V 5
19. 19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de comportar uma sonda (2’) de emissão de ondas ultra-sónicas e uma sonda (2”) de recepção de ondas ultra-sónicas colocadas uma em frente da outra de um lado e do outro do produto a insonificar.
20. 20. Dispositivo para a realização de um processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo facto de os referidos meios de tratamento do sinal (7, 8) comportarem meios de selecção automática de uma janela temporal (29) que tem a melhor razão sinal/ruído. Lisboa, 7 de Novembro de 2000 ')