SE517191C2 - Metod för att mäta en volym i form av ett bröd och ett arrangemang för att mäta en volym av ett brödobjekt - Google Patents

Description

20 25 30 517 191 _2_ dessa informationer skall, företrädesvis direkt, kunna utgöra mätstorheter för att därav kunna fastställa objektets volym.

Uppfinningen bygger på den kända principen att när ett avgränsat utrymme, med en vald volym och ett valt tryck, tillföres under en tid en viss mängd komprimerbar gas eller gasblandning, såsom luft, så stiger med tiden gastrycket inom utrymmet och om den tillförda gasmängden är detsamma men volymen i utrymmet vald mindre, såsom på grund av ett objekts närvaro, så stiger med tiden gastrycket inom det senare ut- rymmet snabbare.

Vidare bör beaktas att metoden framtagits i första hand för att på ett icke förstörande sätt kunna mäta volymen för en färdigbakad eller -gräddad produkt eller ett objekt i form av bröd. , Det bör beaktas att även om den efterföljande beskrivningen omfattar en mätning av en volym så kan givetvis ett objekts densitet fastställas, genom att utnyttja en vàganordning och därmed fastställa objektets vikt.

TEKNIKENS TIDIGARE STÅNDPUNKT Metoder, som bygger på den ovan nämnda kända principen, för att kunna mäta ett bröds volym är tidigare kända.

Betraktas tillämpningen att låta mäta volymen för ett eller flera bröd, kan nämnas att genom den svenska patentpublika- tionen SE-C2-504 557 är det tidigare känt ett sätt och en anordning för att kunna mäta volymen för ett färdigbakat bröd.

Här anvisas möjligheten att låta utnyttja en ultraljudsgivare í I' älïlflïš III ílåälilffï' 10 15 20 25 30 517 191 _ 3 _ (10) för ett flertal avståndsmätningar under hela mätnings- förloppet och orienterad för att kunna utvärdera ett fast- ställt avstånd till en känd referenspunkt (R) i brödet.

En relativrörelse skapas mellan brödet (2) och ultraljuds- givaren (10) så att väsentligen hela brödets (2) yta suc- cessivt under relativrörelsen träffas av en mätsignal från ultraljudsgivaren (10). Under relativrörelsen mäts avståndet från ultraljudsgivaren (10) till brödet (2) ett flertal gånger.

Genom att avståndet mellan ultraljudsgivaren (10) och refe- renspunkten (R) är känd kan avståndet från referenspunkten (R) till ett antal mätpunkter på brödets yta beräknas med hjälp av de med ultraljudsgivaren (10) uppmäta avstånden.

L För varje uppmätt avstånd från referenspunkten (R) till brödets yta bestäms en delvolym för brödet och brödets totala volym bestäms genom en summering av samtliga delvolymer.

För att låta mäta ett färdigbakat bröds volym har det, för- utom det ovan angivna sättet och anordningen, anvisats andra metoder.

Vid varje industriell brödbakningsprocess är aktuell kvalitet hos utnyttjade råvaror, i synnerhet mjölets kvalitet, och nyttjad bakningsprocess helt avgörande för bakresultatet.

Ett härför vanligt sätt, att låta mäta aktuell kvalitet hos utnyttjat mjöl, består i att låta baka bröd enligt något standardiserat baktest, exempelvis ett test auktoriserat av American Association of Cereal Chemists eller av Internatio- nal Association for Science and Technology, och att därefter låta mäta volymen av det färdigbakade brödet. í VIIEE* ll! I "~' 10 15 20 25 30 517 191 _ 4 _ Det är ofta förekommande att brödvolymen bestämmes genom att placera brödet i en behållare med en känd volym, varefter behållaren fylls med en kalibrerad mängd raps- eller vall- mofrön, som får omsluta brödet. Brödvolymen avläses därefter på en skal på behållaren, vilken är graderad som funktion av behållarens volym och den kalibrerade mängden frö.

Det är uppenbart att denna metod, för en mätning av den aktuella brödvolymen, har en rad olägenheter. Mätningen genomförs helt manuellt. Den är tidsödande och omständlig.

Mängden frö måsta kalibreras med jämna mellanrum, eftersom frön ofta fastnar i små håligheter i brödets yttre struktur och följer med brödet från behållaren. Metoden har vidare en bristande noggrannhet.

Om behållaren exempelvis skakas under mätningen packas raps- frön tätare och då minskar volymen. Dessutom måste behålla- rens volym anpassas till brödets storlek för att en god nog- grannhet skall uppnås. Man kan därigenom tvingas arbeta med ett flertal olika brödvolymätare.

I patentpublikationen FR-A-2 544 072 visas ett alternativt sätt att låta mäta volymen av bröd, enligt vilket ett bröd placeras på ett roterande bord och belyses bakifrån.

En kamera låter registrera en siluettbild av brödet från en plats diametralt motsatt den plats från vilken brödet bely- ses. Härefter vrids brödet och mätningen upprepas för ett antal olika vridningsvinklar. Volymen av brödet bestäms genom en datorbehandling av siluettbilderna, varvid varje siluett delas upp i ett antal segment, där längden och höjden av segmentet används för att låta bestämma segmentets volym enligt en bestämd formeln 5.

H Y HM' líE T Ti 10 15 20 25 30 517 191 _ 5 _ Denna metod uppvisar den olägenheten att vissa kaviteter i det färdigbakade brödets yta inte syns i siluettbilden.

Eftersom brödet ofta har ett antal större och mindre sådana kaviteter leder detta till att metoden inte blir så noggrann som man skulle önska.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör ävenledes följande patentpublikationer: GB-A1-2 218 513.

Här visas och beskrives en apparat för att tredimensionellt kunna mäta ett objekts yttre form och där en speciell anpass- ning har skett för att med laserteknik kunna utvärdera ett brödstyckes, eller en limpas, yttre form.

Den här visade apparaten hänför sig till»det tekniska område till vilket föreliggande uppfinning ävenledes hänför sig.

Apparaten bygger på utnyttjandet utav en, på laserteknik baserad, distansmätande utrustning och kräver; medel för att kunna montera objektet inom räckvidden för den distansmätande utrustningen, medel för att vrida objektet, medel för att förflytta linjärt nämnda utrustning relativt objektet och en datorenhet för att behandla de uppmätta distanserna för att därvid kunna beräkna och avge önskade uppgifter om objektets form och volym.

Apparaten bygger vidare på att avståndet till utvalde punkter på objektets yta utvärderas i relation till ett antal på för- hand utvalda positioner.

WO-A1-95/22744. Även här anvisas en metod och en anordning för att kunna upp- mäta den aktuella volymen för ett bröd i form av en limpa. i Vlíßlïï EE Ifliíïšl ' ÉTE i x 10 15 20 25 30 517 191 _ 6 _ Här utnyttjas en ultraljud sändande enhet (10), som är place- rad på ett bestämt avstånd från en referenspunkt (R) relaterad till limpan under hela mätningsförfarandet. Även här är det fråga om att skapa en relativ rörelse mellan limpan (2) och den sändande enheten (10) och att låta avkänna varje punkt på limpans yta.

Den aktuella distansen eller avståndet avläsas således ett flertal gånger under den relativa rörelsen.

Denna anordning kräver att avståndet mellan sändaren (10) och referenspunkten är känt. För varje mätning kan en mot mätpunk- ten svarande volymandel utvärderas och en summering av samt- liga volymandelar gällande för samtliga mätpunkter kommer att kunna ge ett mått på limpans totala volym.

GB-A1-2 327 760.

Här visas och beskrives en på gasundanträngning baserad mät- apparat och som innefattar en av ett uppträdande differens- tryck verksam sensor (3).

En första kammare (1) för mätapparaten står i förbindelse med en första ingång till sensorn (3) och denna kammare är avsedd för att kunna inrymma det för mätningen avsedda objektet (13).

Det är här fråga om att mäta ett hårt objekts (13) volym.

En andra kammare (4) för apparaten står i förbindelse med en andra ingång för sensorn (3).

Vidare förefinns medel för att samtidigt genom en kompression kunna modifiera volymen för den första (1) och den andra kam- maren (4) med på förhand valda värden. l ITIITZÉT HI ílïflišïïfï llï? 11% 10 15 20 25 30 517 191 _ 7 _ Apparaten är speciellt anpassad för att mäta volymen för sädeskorn eller andra hårda och ej komprimerbara kärnor.

Sålunda inplaceras en enda kärna (13) i en av kamrarna, såsom den första kammaren (1), och en kolv (14) är placerad i var sin kammare (1,4).

Kolvarna är sinsemellan sammankopplade så att de kan förskju- tas samtidigt och likformigt in i var sin kammare och på så sätt tidsmässigt och likformigt låta förminska volymen i var sin kammare på samma sätt. Den av de minskande volymerna för- orsakade tryckdifferensen avkännes och avläses.

Sädeskornets eller kärnans (13) volym i den första kammaren (1) minskar den av kolven (14) komprimerbara volymen och därav följer olika komprimeringsgrader och olika tryckvariationer för de båda kamrarna vid en gemensam och likformig förskjut- ning av de båda kolvarna.

US-A-4 184 371.

Här visas en apparat för att kunna mäta densiteten för en kropp och som för detta ändamål utnyttjar en mätkammare och en referenskammare samt en underljudsvágor alstrande enhet.

En enhet skall tillföra båda kamrarna samtidigt och fasriktigt tryckvariationer och där tryckskillnader mellan de båda kam- rarna utvärderas för att därvid få ett värde för objektets volym.

Objektet illustreras här som en människa.

WO-A1-92/00700.

Här visas och beskrives en metod och en apparat för att kunna mäta volymen av ett objekt, såsom en människa. t) rfwn|mmnwfl~:“l 10 15 20 25 30 517 191 _ 8 _ Även här utnyttjas två kammare, en första, som testkammare tjänande, kammare (2) men en dörr (9) eller liknande stängande medel genom vilket personen kan inträda och en andra, som referens tjänande, kammare (3)) samt medel för att cykliskt förändra volymerna för de två kamrarna på ett exakt komplemen- tärt sätt.

Här visas på en oscillerande diafragma (18) orienterad mellan kamrarna (2 resp. 3) för att därmed kunna alstra en motriktad oscillerande förändring av volymerna för de två kamrarna.

Denna diafragma (18) kan ha formen av en högtalare.

Speciellt anvisas här en frekvens av ca 3Hz för den oscille- rande förändringen av volymerna.

US-A-5 824 892.

Här visas och beskrives en utföringsform av en akustisk anord- ning för att kunna mäta volymskillnader.

För detta ändamål utnyttjas en som referens tjänande behållare (1) och en för mätningen anpassad behållare (2).

Dessa behållare (1,2) är skilda från varandra genom en skilje~ vägg (4) och där skiljeväggen uppbär en högtalare (6).

Momentana tryckvärden avkännes och registreras via mikrofoner (ll,l2).

Genom detta arrangemang skapas här komplementära variationer av volymerna i de båda kamrarna (1,2) via en vibrerande del (7).

Vidare anvisas medel för att kunna utvärdera aktuellt tryck i í IVIIEFÜ Ifiífiïlfišf' 'Éf l š 10 15 20 25 30 517 191 ...9_ varje kammare, medel för att i realtid kunna styra volym- förändringarna samt medel för att kunna analysera avkända tryckvärden.

US-A-4,369,652 Här visas och beskrives en metod och en mätkammare för att kunna utvärdera volymen för en kropp och där mätkammarens volym ändras med hjälp av en kolv (8) placerad i en cylinder (7). En referenskammare (5) kan ävenledes utnyttjas och där volymen ändras med hjälp av en påverkad kolv (ll) belägen inom en cylinder (10).

Kolvarna (8,ll) och tillhörande cylindrar (7,lO) är tilldelade olika tvärsnittsareor och är samtidigt påverkade av en och samma kolvstång (9).

REDoGöRELsE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEIQIISKT PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett val av det eller de medel som erfordras så torde med ledning härav de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid fram- bringandet av föreliggande uppfinningsföremål.

Under beaktan av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det få ses som ett tekniskt problem att kunna anvisa en metod och ett arrangemang för att med enkla medel och med god noggrannhet kunna mäta en volym för ett objekt, och som bygger på principen att låta placera objektet i ett slutet avgränsat utrymme och till detta ut- rwmtrwmnwiv~: 10 15 20 25 30 517 191 _10.. rymme låta tillföra en gasblandning och utvärdera gasbland- ningens ökande tryck inom utrymmet och med ledning härav fastställa objektets volym.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta placera objektet i det avgränsade utrymmet, där det avgränsade utrym- mets volym är anpassat vald något större än objektets volym, varvid en första information, representativ för ett första utrymmes tomma volym och en andra information, representativ för ett andra utrymmes, av objektets närvaro reducerad, volym, få utgör mätstorheter, för att därav i en datorenhet kunna fastställa objektets volym på ett enkelt sätt.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippad med att låta en tryckkälla få vara anpassad för en komprimerbar gas eller gasblandning och där denna tryckkälla skall under en vald mätperiod dels vara kopplad till nämnda, som mätkammare tjänande avgränsade utrymme, dels vara kopplad till ett som en referens tjänande, avgränsat utrymme, där båda utrymmena med fördel skall vara valda lika stora.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda ut- rymmen få vara identiskt lika.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta nämnda två utrymmen, vart och ett, få vara anslutet till en tryckdifferenser fastställande sensor, och att låta sensorn vara kopplad till medel som utnyttjas för att från informationen från nämnda sensor låta utvärdera objektets volym.

H f Iïfïlßfi" IIFIEEHTÜ I' 'xïïl 10 15 20 25 30 517 191 _11- Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta nämnda tryckkälla få vara anordnad att som en högtalare låta utsända aktuella tryckvågor.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta tryck- källan få vara anordnad att utsända tryckvågor av utpräglad karaktär, såsom sinuskaraktär.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta tryckkäl- lan få vara anpassad att utsända tryckvågor med en frekvens valda under 20 Hz, speciellt inom ett område över 5 Hz.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav att låta nämnda sensor få vara ansluten till var sitt av nämnda utrymmen och vara vald känslig nog för att kunna registrera relativt små tryckdifferenser, uppträdande under en vald mätperiod.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att välja mätperioden så att den ligger inom ett område understigande 10 sek, såsom mellan 1,0 och 5,0 sekun- der.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta nämnda medel få vara anpassat att om- vandla sensoravgiven information till digital information och därvid utvärdera momentana skillnader mellan uppträdande tryckvariationer mellan utrymmena.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta nämnda utvärderade tryckvariationer under en mätperiod få vara jämförbara med lagrad information, i å' Iflfñlš? lïí”'[1llTE'L"f 1"' 10 15 20 25 30 517 191 _12- hänförande sig till ett antal referensvolymer m.m. från tidi- gare mätningar och vid en överensstämmande jämförelse låta alstra en signal, representativ för ett mot en utpekad refe- rensvolym svarande volymvärde.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta nämnda tryckvågor få vara valda med en maximerad tryckförändring förorsakad av en växelspänning av lOV amplitud ansluten till en högtalare.

Beaktas teknikens tidigare ståndpunkt torde det få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta två utrymmen, ett som en referens tjänande utrymme och ett som en mätkammare tjänande utrymme, få vara så sammankopplade att i nämnda två utrymmen uppträder samma grundtryck under mätperipdens början och även under mätperioden.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta en ljud- källa få sända ljudvågor till ett ljudkällan närbeläget ut- rymme, som via kanaler, såsom lika formade kanaler, står i förbindelse med var sitt utrymme, en referenskammare och en mätkammare.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta välja mätkammarens volym i beroende av objektets storlek och struk- tur, för att därav skapa förutsättningar för ett noggrant mätresultat.

Det blir därmed ett tekniskt problem att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att låta välja anta- let vågrörelser under den aktuella mätperioden och göra en F11 1 IWIEET HE Iïf ïíï lO 15 20 25 30 517 191 _13- jämförelse vid varje vågrörelse.

LösNINsEN Föreliggande uppfinning bygger alltså på en metod och ett arrangemang för att kunna mäta en volym för ett objekt i form av bröd, placerat i ett avgränsat utrymme, där det avgränsade utrymmets volym är vald något större än objektets volym, var- vid en första information, representativ för ett utrymmes tomma volym, och en andra information, representativ för ett utrymmes, av objektets närvaro reducerad, volym få utgör mät- storheter för att därav kunna fastställa objektets volym.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna teknis- ka problemen anvisar nu föreliggande uppfinning att en enda tryckkälla, anpassad för en komprimerbarLgas eller gasbland- ning, är dels kopplad till nämnda avgränsade, som en mätkam- mare tjänande, utrymme dels kopplad till ett som referens tjänande utrymme, varvid nämnda utrymmen med fördel är valda identiskt lika.

Vidare anvisas att nämnda två utrymmen skall vart och ett få vara anslutet till en tryckdifferenser fastställande sensor och att medel utnyttjas för att från informationen från nämn- da sensor kunna utvärdera objektets volym.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för uppfinningstanken, anvisas att nämnda tryckkälla är anordnad att från en högtalarutrustning låta utsända ljudrelaterade tryckvågor.

Tryckkällan är vidare anordnad att låta utsända tryckvågor av en utpräglad karaktär, såsom en sinuskaraktär.

Ii! H l llílfifí? llšïilifllílí "fi I 10 15 20 25 30 517 191- _ 14 _ Tryckkällan är vidare anpassad att låta utsända tryckvågor med en frekvens vald under 20 Hz.

Vidare anvisar uppfinningen att tryckkällan bör vara anpassad att utsända tryckvågor med en frekvens över 5 Hz.

Vidare föreslår uppfinningen att nämnda sensor skall vara an- sluten till var sitt av nämnda utrymmen och vald känslig nog för att registrera små tryckdifferenser uppträdande under en mätperiod.

Uppfinningen anvisar även att mätperioden skall vara vald till mellan 1,0 och 5,0 sekunder.

Nämnda medel är vidare anpassat att omvandla sensoravgiven information till digital information ochidärvid utvärdera momentana skillnader mellan uppträdande tryckvariationer mellan utrymmena.

Uppfinningen anvisar också att utvärderade tryckvariationer under en mätperiod skall vara jämförbara med lagrad informa- tion, hänförande sig till ett antal referensvolymer m.m. för tidigare mätningar, och vid en överensstämmande jämförelse alstras en signal svarande mot ett mot en utpekad referens- volym gällande volymsvärde.

Vidare ger uppfinningen anvisning om att låta nämnda tryck- vàgor få vara valda med den maximerade tryckförändringen som erhålles av en spänningsvariation till högtalaren av ca lOV.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för i IÜMÉÉ ll? WHEN i' i 10 15 20 25 30 517 191 _15.. en metod och ett arrangemang, i enlighet med föreliggande uppfinning, är att de på ett fördelaktigt sätt skulle kunna användas för att med en utpräglad noggrannhet snabbt kunna fastställa ett brödobjekts volym, även om objektet är av porös karaktär.

Vidare kan metoden och arrangemanget komma till en användning i en produktionslinje, för att i olika stadier kunna fast- ställa aktuell volym för ett brödobjekt.

Speciellt gäller detta vid produktion utav bröd där olika egenskaper för brödet skall kunna kontrolleras under fram- ställningsprocessen.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för en metod, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges i det efterföl- jande patentkravets 1 kännetecknande del och det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett arrangemang anges i det efterföljande patentkravets 14 kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform utav en anlägg- ning, anpassad för att kunna arbeta enligt metoden, för att kunna mäta en volym för ett brödobjekt placerat i ett avgrän- sat utrymme, skall nu närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 visar schematiskt en anläggning anpassad för att kunna arbeta enligt den föreslagna meto- í= l l; i í IÜWEÉ llêííflfiš Imfšï 10 15 20 Figur 2 Figur 3 517 191 _ 16 _ den, visar ett förenklat exempel på tryckvàgsrela- terade sinuskurvor, som i en sensorenhet kan sammanställas till en signal, representätiv för ett objekts volym och visar ett diagramrelaterat exempel på en prak- tisk mätning av ett poröst brödobjekt med olika storlekar för att kunna fastställa brödobjektets volym.

BESKRIVNING ÖVER NU FöREsLAGEN UrFöRINGsFom Den enligt uppfinningen anvisade metoden, och en anläggning härför, utnyttjas för att kunna mäta en volym för ett bröd- objekt l, placerat i ett objektet l avgränsande utrymme 2, där det avgränsade utrymmets 2 volym 2' är anpassat vald något större än objektets l volym l'.

Förhållande objektets 1 volym 1' till mätkammarens 2 volym 2' skall normalt överstiga 50%, ende av materialstrukturen för objektet.

Grundläggande för denna uppfinning är att förhållandet mellan objektets 1 volym 1' och utrymmets 2 volym 2' skall med för- del väljas i beroende av objektets natur, så att vid ett mycket elastiskt och poröst objekt de, såsom 80 till 95%, vara lämpligt medan vid andra mindre porösa objekt kan förhållandet väljas lägre, såsom 75-90%.

Vid fastare objekt kan man förutse att en alltför liten skillnad i volymerna (utrymmet 1/ utrymmet 2) kan ge alltför stora tryckdifferenser och alltför stora skillnader i voly- sàsom upp mot 95% och vara bero- l kan ett stort förhållan- i IMIIEE* HE WH? ' “ 'Il 10 15 20 25 30 517 191 _ 17 _ merna kan ge alltför små tryckdifferenser för att optimala förhållanden skall gälla för en noggrann mätning.

Uppfinningen bygger på tillgängligheter av en första informa- tion, representativ för utrymmets 2 och/eller utrymmets 3 tomma volym, såsom utrymmets 3 tomma volym 3', och en andra information, representativ för utrymmets 2, av objektets 1 närvaro reducerad, volym 2", som skall utgöra mätstorheter, avkännbara via mätkanaler 2a, 3a, för att av en skillnadsmät- ning kunna fastställa objektets 1 volym l'.

Nämnda information gäller i första hand den tidsmässigt ökan- de tryckförändring som gäller i utrymmena 2, 3 vid en samti- dig tillförsel av en tryckstöt genom var sin inloppskanal.

Informationen kan även gälla den tidsmässigt minskade tryck- förändring som gäller i utrymmet när ett av tryckstöten bero- ende övertryck föreligger inom utrymmet och detta övertryck skall utjämnas via inloppen till ett angränsande utrymme 5.

Sålunda anvisas utnyttjandet utav en tryckkälla 4, som är anpassad för en påverkan av en komprimerbar gas eller gas- blandning 5'.

Komprimeringen och dekomprimeringen via tryckkällan 4 av gasen 5' inom utrymmet 5 skall ske med en väl definierbar form, såsom en utpräglad sinusform eller liknande, för de tidsrelaterade tryckförändringarna med så små bidrag från övertoner som praktiskt blir möjligt.

Härför krävs en anpassning av formen och storleken för varje utrymme, speciellt för ett utrymme 5, som för en tryckutjäm- ning av grundtrycket i vart och ett av utrymmena 2, 3 via kanaler 2b, 3b står i förbindelse med dessa. ï ilfllifiï Il IEEMIÉ” Ål? 10 15 20 25 30 517 191 _ 13 _ Vidare skall utrymmet 5 vara så format att de av tryckkällan 4 alstrade tryckvågorna skall kunna fördela sig lika till de V båda utrymmena 2, 3 eller i vart fall förutsägbart fördela sig till de båda utrymmena. Även om utrymmena 2, 3 visas som identiskt formade utrymmen i figur l bör beaktas att utrymmena skulle kunna vara formade olika, dock krävs en information om förevarande skillnader.

Tryckkällan 4 blir således under en vald mätperiod via utrym- met 5 och gasblandningen 5' dels akustiskt kopplad till nämn- da avgränsande utrymme eller mätkammare 2, via en kanal 2b, dels akustiskt kopplad till ett som referens tjänande utrymme 3, via en kanal 3b.

Nämnda utrymmen 2, 3 skall med fördel vara identiskt lika till form och volym men därtill skall anslutningar och dimen- sionering av dessa via kanalerna 2b och 3b vara identiskt lika. Så även kanalerna 2a, 3a.

Med uttrycket "identiskt lika" skall givetvis förstås inne- fatta även väsentligen lika vad avser de aktuella akustiska och pneumatiska egenskaperna.

Nämnda två utrymmen 2, 3 är vart och ett anslutet, via var sin kanal 2a, 3a, till en tryckdifferenser fastställande sensor 6.

Nämnda sensor skall därvid vara så känslig att den kan ut- värdera små tryckvariationer mellan utrymmena 2, 3 under aktuell mätperiod. Den skall således under en mätperiod kunna utvärdera ett flertal mätvärden för att därav kunna faststäl- la en skillnadskurva och en medelvärdesbildning av ett antal mätvärden.

Iï 1 rm: m mmm: vr 10 15 20 25 30 517 191 _19_ Tryckdifferensgivaren eller sensorn 6 kan i normalfallet vara anpassad för en mätning inom tryckdifferenserna +/- 5 cm vattenpelare.

Intet hindrar att efterkopplat sensorn 6 låta inkoppla en förstärkare och ett lågpassfilter.

Ett databestyckat medel 7 kan utnyttjas för att från diffe- rensrelaterade informationer från nämnda sensor 6 låta ut- värdera objektets volym.

Speciellt anvisas att nämnda tryckkälla 4 skall vara anordnad att från en högtalare 4a låta utsända erforderliga tryckvå- gor. Dessa tryckvågor skall med fördel vara anpassade till en enkel och ren kurvform, såsom en utpräglad enkel sinuskarak- tär eller annan enkel vågform. L Detta innebär att den tidsmässiga tryckförändringen, alstrad av högtalaren 4a, skall uppvisa positiva och negativa värden motsvarande en sinusform och överlagrad ett för utrymmena 2, 3 och 5 gällande grundtryck.

Högtalaren 4a är driven av i figuren ej närmare visade kret- sar, innehållande förstärkare, vågformande generatorer m.m.

Vidare är tryckkällan eller högtalaren 4 så anpassad att den kan utsända, under mätperioden, tryckvågor med en frekvens under 20 Hz.

En härför erforderlig krets är inte närmare visad i figur 1.

Tryckkällan eller högtalaren 4 är vidare så anpassad och styrd att de kan alstra och utsända tryckvågor med en frek- vens över 5 Hz, såsom mellan 5 och 15 Hz, alternativt 10 och íïl i; i Ifllííïæ HI Hill' I? 10 15 20 25 30 517 191 _ 20 _ 18 Hz, i beroende av objektmaterialets struktur.

Nämnda sensor 6 är ansluten till var sitt av nämnda utrymmen 2, 3 och vald känslig nog för att kunna registrera även små tryckdifferenser uppträdande under en mätperiod.

Mätperioden skall i föreliggande fall vara vald till mellan 1,0 och 5,0 sekunder.

Uppfinningen omfattar även den utföringsformen att tryckvå- gornas frekvens, under en vald mätperiod, skall kunna varie- ras, såsom ökande och/eller minskade.

Sålunda kan vågformen under mätperioden väljas att öka från 5 Hz till 10 Hz eller minskas från 20 Hz till 10 Hz eller vice VerSa. L Intet hindrar att under en och samma mätperiod tillåta såväl en ökande som en minskad frekvens eller vice versa.

Nämnda medel 7 är anpassat att kunna omvandla sensoravgiven information i en enhet 7a till en digital information och därmed utvärdera momentana skillnader mellan uppträdande tryckvariationer inom utrymmena 2, 3.

Enheten 7a är nu kopplad till två minnen, betecknade 7b och 7c.

I ett första minne 7b kan ett antal referensvärden vara lag- rade. Sålunda kan värden härrörande sig till ett och samma objekt med olika volym l' vara lagrade. Värden härrörande sig till ett och samma objekt med olika form och struktur kan även vara lagrade. i IÅÃIÄIÜ* Hli iflflilšifimfï' ïïïil 10 15 20 25 30 517 191 _ 21 _ Enligt uppfinningen anvisas sålunda att utvärderade tryck- variationer under en utvald mätperiod skall kunna vara jäm- förbara med en eller flera kombinationer av en eller flera lagrade informationer i minnet 7b, hänförande sig till ett antal tidigare gjorda mätningar och/eller referensvolymer IILITI.

Varje mätvärde under en mätperiod kan temporärt lagras i ett minne 7c.

Dessa mätvärden kan också läggas in som referensvärden i min- net 7b.

Via en krets 7d kan de mätvärden 7c som uppträder under en vald mätperiod jämföras med lagrade mätvärden inom minnet 7b, där en eller flera listor med mätvärden och deras motsvarig- het i en utvärderad volym för objektet 1 finns lagrade, och därav utpeka och alstra en signal representativ för en mot aktuella mätvärden svarande volym.

Vid en överensstämmande jämförelse alstras en signal repre- sentativ för ett, mot en utpekad referensvolym svarande, volymsvärde och detta visas på en display 7e.

Tryckvågen är vald med en mot utrymmenas volymer och form an- passade maximal tryckförändring.

Figur 1 visar pà ett arrangemang där samma grundtryck kommer att förekomma i utrymmena 2, 3 vid början av och under hela mätperioden och därmed kan en annars erforderlig kalibrering undvikas.

I figur 2 illustreras schematiskt, under A, en sinusformad vågrörelse alstrad av ljudkällaren 4 och i utrymmet 5.

'J :ï “Hïxlišï lä IWIIII' 10 15 20 25 30 517 191 _22..

När denna vågrörelse, ett ökande och minskande av grund- trycket i gasen 5', får passera in till mätkammaren 2 så stiger amplituden, under B, på grund av den av objektet be- gränsade volymen 2".

När motsvarande vågrörelse får passera in till referenskam- maren 3 så stiger amplituden, under C, mindre på grund av att volymen 3' har ett större värde än volymen 2".

Sensorn 6 kan nu avkänna skillnadstrycket, under D, i kamrar- na 2 och 3 och signalbehandla detta i datorutrustningen 7.

En hänvisning till figur 3 skall illustrera mätresultatet från en praktisk tillämpning med ett poröst objekt.

Vid sådan objekt är det viktigt att låta,grundtrycket få an- passas till gällande atmosfärstryck och att de alstrade tryckvågorna bör ha små amplitudvärden så att objektet inte undergår en deformation under undertrycksfasen och/eller övertrycksfasen, dvs att ett otal små gasbubblor i objektet (såsom bröd) ej påverkas av mätningen.

Figur 3 avser att illustrera tre olika mätningar med tre olika stora objekt med samma struktur.

Objektet l utsättes för tryckförändringar under en tid av 5 sek och med fem mätpunkter inom mättiden. Objektet är här förhållandevis litet i förhållande med mätkammarens 2 volym, säg ca 50%.

Ett något större objekt la (1,5 x objektet 1 ovan), mätes på samma sätt som ovan och med en uppmätt kurvform i mitten av grafen.

EHWEIZ 'fïÉ šÉl ^ z arfmærf í I 10 15 20 25 30 517 191 _ 23 _ Ett stort objekt lb (2 x objektet 1 ovan), mäts på samma sätt och detta har då en fyllnadsgrad av ca 95% och med en uppmätt kurvform till höger i figur 3.

Härifrån kan man konstatera att vid en 50%-ig fyllnadsgrad motsvarande objektets l storlek blir uppmätta mätpunkter rätt lika och vid en ökande fyllnadsgrad blir mätvärdena mera spridda.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikatio- ner inom ramen för uppfinningstanken illustrerad i efter- följande patentkrav. 1_~« »mnmwnrwr

Claims (26)

lO 15 20 25 30 517 191 _ 24 _ Patentkrav

1. Metod för att kunna mäta en volym för ett objekt, i form av ett bröd, placerat i ett första avgränsat utrymme, där det avgränsade utrymmets volym är vald större än brödobjektets volym, varvid en information, representativ för utrymmets tomma volym, och en information representativ för utrymmets, av objektets närvaro reducerad, volym utgör mätstorheter för att därav kunna fastställa brödobjektets volym, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en enda tryckkälla (4), anpassad för en komprimerbar gas eller gasblandning (5'), är via ett gemensamt utrymme (5) dels kopplad till nämnda avgränsade utrymme (2) dels kopplad till ett som en referens tjänande utrymme (3), varvid nämnda två utrymmen väljes identiskt lika, att för nämnda två utrymmen är vart och ett anslutet på känt sätt till en tryckdifferenser fastställande sensor (6) och att ett medel utnyttjas för att från informationen från nämnda sensor låta utvärdera brödobjektets volym.

2. Metod enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda tryckkälla har formen av en högtalare, som utsänder nämnda tryckvàgor till det gemensamma utrymmet.

3. Metod enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att tryckkällan är anordnad att utsända tryckvàgor av en utpräglad karaktär, såsom en sinuskaraktär, till det ge- mensamma utrymmet.

4. Metod enligt patentkravet l, 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d därav, att tryckkällan är anpassad att låta utsända tryckvàgor med en frekvens av under 20 Hz.

5. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- r : r: m mrrzfvrwz-t ~ w 10 15 20 25 30 517 191 _ 25 _ n a d därav, att tryckkällan är anpassad att utsända tryck- vågor med en frekvens över 5 Hz.

6. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda sensor är ansluten till var sitt av nämnda utrymmen och vald känslig nog för att registrera små tryck- differenser uppträdande under en mätperiod.

7. Metod enligt patentkravet l eller 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en mätperiod är vald till mellan 1,0 och 5,0 sekunder.

8. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda medel är anpassat att omvandla sensor- avgiven information till digital information och därvid utvärdera momentana skillnader mellan uppträdande tryck- variationer mellan utrymmena.

9. Metod enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att utvärderade tryckvariationer under en mätperiod är jämförbara med lagrad information, hänförande sig till ett antal referensvolymer m.m. för tidigare mätningar, och vid en överensstämmande jämförelse alstras ett mot en utpekad referensvolym svarande volymsvärde.

10. Metod enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda tryckvàgor är valda med en mot objektet svarande maximerad tryckförändring.

11. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett som en referens tjänande utrymme och ett som en mätkammare tjänande utrymme sammankopplas så att samma grundtryck föreligger i de båda. i' IHM? lll ímfll " å' 10 15 20 25 30 517 191 _26_

12. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att tryckkällan är anpassad att verka inom ett ut- rymme, som är seriellt sammankopplat med nämnda två paral- lella utrymmen.

13. Metod enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätkammarens volym väljes i beroende av objektets form och struktur.

14. Arrangemang för att kunna mäta en volym för ett bröd- objekt placerat i ett första avgränsat utrymme, där det avgränsade utrymmets volym är vald större än brödobjektets volym, varvid en information, representativ för utrymmets tomma volym, och en information, representativ för utrymmets, av objektets närvaro reducerade, volym utgör mätstorheter för att därav kunna fastställa brödobjektets volym, k å n n e- t e c k n a t därav, att en enda tryckkälla, anpassad för en komprimering av en gas eller gasblandning, är anordnad i ett utrymme (5) som via var sin kanal (2b, 3b) är kopplad till nämnda avgränsande utrymme (2) och kopplad till ett som en referens tjänande utrymme (3), varvid nämnda utrymmen (2,3) är anpassade att ur mätsynpunkt vara identiskt lika, att nämnda två utrymmen (2,3) pà känt sätt är via var sin kanal (2a, 3a) anslutna till en tryckdifferenser fastställande sensor (6), och att ett datorbestyckat medel är utnyttjat för att från informationen från nämnda sensor (6) låta utvärdera brödobjektets volym.

15. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att nämnda tryckkälla är anordnad och anpassad att från en högtalare låta utsända nämnda tryckvågor till nämnda kanalförsedda utrymme (5). 1:. ITÅWE' EUMM? II' 10 15 20 25 30 517 191 _ 27 _

16. Arrangemang enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a t därav, att tryckkällan är anordnad och anpassad att låta utsända tryckvågor av en utpräglad karaktär, såsom en sinuskaraktär.

17. Arrangemang enligt patentkravet 14 eller 15, k ä n n e- t e c k n a t därav, att tryckkällan är anordnad och anpas- sad att låta utsända tryckvågor med en frekvens under 20 Hz.

18. Arrangemang enligt patentkravet 14 eller 15, k ä n n e- t e c k n a t därav, att tryckkällan är anpassad att låta utsända tryckvågor med en frekvens över 5 Hz.

19. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att nämnda sensor är via kanaler ansluten till var sitt av nämnda utrymmen och vald känslig nog för att kunna registrera små tryckdifferenser, uppträdande under en vald mätperiod.

20. Arrangemang enligt patentkravet 19, k ä n n e t e c k- n a t därav, att en eller flera mätperioder är vald till mellan 1,0 och 5,0 sekunder.

21. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att nämnda medel är anpassat att omvandla sen- soravgiven information till digital information och därvid utvärdera momentana skillnader mellan uppträdande tryckvaria- tioner mellan utrymmena.

22. Arrangemang enligt patentkravet 21, k ä n n e t e c k- n a t därav, att utvärderade tryckvariationer under en mät- period är jämförbara med en eller flera lagrade informatio- ner, hänförande sig till ett antal referensvolymer m.m. för i i I? Iäí Élïflšifl' 10 15 20 25 30 517 191 äëišf - - = _28- tidigare mätningar, och vid en överensstämmande jämförelse låta alstra ett, mot en utpekad referensvolym svarande, volymsvärde.

23. Arrangemang enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k- n a t därav, att nämnda tryckvàgor är valda med en av objektet beroende maximerad tryckförändring.

24. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att ett som referens tjänande utrymme och ett som mätkammare tjänande utrymme är sammankopplade så att samma grundtryck kommer att föreligga i de båda.

25. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att tryckkällan verkar inom ett utrymme, som är seriellt sammankopplat med nämnda två parallellkopplade ut- rymmen.

26. Arrangemang enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k- n a t därav, att mätkammarens volym väljes i beroende av objektets form och struktur. wwnz' š ï-H '