SONDA DE MEDIDA POR CONTACTO NO INTRUSIVA.

1. Sonda de medida por contacto no intrusiva que comprende una barrera transparente,

un dispositivo óptico y una fibra óptica que se conecta a un espectrómetro, caracterizada porque el dispositivo óptico y la barrera transparente son desmontables entre sí y porque la citada barrera transparente comprende un medio hermético para la unión a un contenedor.

2. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el medio para la unión a un contenedor comprende una tapa para disponerse sobre una brida del contenedor.

3. Sonda, según la reivindicación 2, caracterizada porque la brida es una boca toma-muestras del contenedor.

4. Sonda, según la reivindicación 3, caracterizada porque la unión brida-tapa se realiza mediante el roscado de una sobre la otra.

5. Sonda, según la reivindicación 3, caracterizada porque la unión brida-tapa comprende pernos y al menos una junta de estanqueidad.

6. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de unión al contenedor comprenden una pieza soldada al contenedor.

7. Sonda, según la reivindicación 6, caracterizada porque dicha pieza es una pieza del mismo material de contenedor que comprende unas guías para la disposición de la barrera transparente.

8. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unión entre la barrera transparente y el dispositivo óptico comprende una rosca.

9. Sonda, según la reivindicación 8, caracterizada porque dicha rosca es una rosca de medio giro.

10. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de un material transparente a la radiación emitida por la fuente de luz del dispositivo óptico.

11. Sonda, según la reivindicación 10, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de un material sustancialmente inerte.

12. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de zafiro.

13. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de cuarzo.

14. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de vidrio.

15. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de policarbonato.

16. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque la barrera tiene un espesor de entre 3 y 6 milímetros.

17. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo óptico contiene una fuente de radicación estabilizada y homogénea.

18. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona visible del espectro electromagnético.

19. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona ultravioleta del espectro electromagnético.

20. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona infrarroja del espectro electromagnético.

21. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación es un láser.

22. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo óptico comprende un terminal de fibra óptica que recoge la radiación reflejada o emitida por la muestra.

Sonda de medida por contacto no intrusiva.

La presente invención hace referencia a una sonda de medida por contacto que no requiere la extracción de una muestra de un contenedor para efectuar una medición espectroscópica, es decir, una sonda no intrusiva.

Es ampliamente conocida la utilización de la espectroscopía (visible, ultravioleta, infrarrojo) para determinar la identidad de una muestra y/o la cantidad de un determinado compuesto en dicha muestra (sólida o líquida) en aplicaciones en el ámbito farmacéutico, veterinario, alimentario entre otros.

La adquisición de la medida espectroscópica, según la técnica anterior, requiere tomar una porción de la muestra de un contenedor y, posteriormente, disponerla en el sistema de lectura de un espectrómetro. La extracción de dicha porción de muestra requiere, regularmente, la apertura del contenedor y la manipulación del producto. En aplicaciones, por ejemplo para el seguimiento de procesos de fabricación, en las que es crítico mantener la integridad de los materiales que se están procesando, se requieren unas condiciones ambientales específicas cuando se manipulan dichos productos. Las condiciones para esta manipulación están reguladas por varias normativas: GMP "Good Manufacturing Practices" (EU, FDA, OMS) e ISO 14644-1 "Cleanrooms and associated controlled enviroments".

Las normativas anteriores son muy restrictivas y requieren que, en caso de manipular los materiales procesados, las estancias garanticen unas condiciones ambientales que impidan la contaminación del producto mediante unos flujos de aire determinados, un filtrado del aire, que el cuarto disponga de una presión diferencial respecto a su entorno, entre otros requerimientos. Estos condicionantes suponen un elevado coste de implementación y mantenimiento.

Adicionalmente, el transporte de los recipientes que contienen el producto hacia las estancias de ambiente controlado para poder realizar la toma de muestra, supone un coste temporal y logístico significativo que es conveniente eliminar.

A la vista de estos problemas se han desarrollado diversas soluciones. Por ejemplo, el documento GB2470288 da a conocer una realización en la que un contenedor comprende, unido a él, un cono de extracción para sustraer una muestra del contenedor principal y posteriormente someter esta muestra al análisis. Esta realización funciona como espectrómetro de masas en línea, ya que no hay que parar el proceso para el análisis de la muestra, pero resulta particularmente relevante que el análisis no se realiza en el producto del contenedor sino una muestra extraída y llevada a un cono externo.

La solución propuesta por GB2470288 presenta como problema el tratamiento de una muestra fuera del contenedor. Para el caso de contenedores que contienen material para utilización en humanos, se requiere que la conexión contenedor-cono de extracción sea higiénica. Además, surge el problema del tratamiento posterior de las muestras una vez se ha efectuado la medición.

Por otra parte, la modificación de los contenedores para incorporar un cono de extracción conlleva un trabajo y coste de modificación importante en cuanto a que se debe tener un sistema para succionar una pequeña muestra que se analizará y se debe tener un sistema de desecho de la muestra o un sistema de tratamiento y retorno de ésta al contenedor.

Por tanto, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo que permita realizar un análisis espectroscópico de una muestra dispuesta en un contenedor de modo no intrusivo, es decir, sin destapar el contenedor ni la intervención de instrumentos que pudiesen ser potenciales contaminantes del producto, o bien alterar física o químicamente el producto durante el proceso de medida.

Además, es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo que realice la medición espectroscópica sin requerir la extracción de una muestra del producto que se encuentra en el contenedor.

Sorprendentemente, el dispositivo objeto de la presente invención permite realizar múltiples mediciones utilizando un mismo espectrómetro, fibra óptica y dispositivo óptico, y múltiples barreras transparentes dispuestas cada una en uno de los contenedores a medir. Además sin realizar ninguna modificación en los contenedores.

Aún más sorprendentemente, el dispositivo objeto de la presente invención permite retirar del contenedor el dispositivo óptico y la fibra óptica que realiza la medición espectroscópica manteniendo la hermeticidad e integridad del contenedor, evitando así la contaminación de los materiales contenidos.

El dispositivo objeto de la presente invención es una sonda de medida por contacto constituida por una barrera transparente a la radiación e inerte a los materiales ubicados en el contenedor que se acopla herméticamente al mismo, un dispositivo óptico con fuente de luz propia y con una geometría que maximiza la información espectroscópica de interés (radiación por reflectancia) conectado mediante fibra óptica a un espectrómetro. La barrera transparente y el dispositivo óptico son desmontables entre sí, pero se mantiene la hermeticidad del contenedor.

Preferentemente, el medio de unión entre la barrera transparente y el contenedor comprende una brida, siendo dicha brida una boca toma-muestras del contenedor y la barrera transparente se dispone en una tapa dispuesta sobre la brida. En una realización particular, la unión brida-tapa se realiza mediante el roscado de una sobre la otra. Alternativamente, la unión brida-tapa comprende pernos y al menos una junta de estanqueidad.

Más preferentemente, los medios de unión al contenedor comprenden una pieza soldada al contenedor, dicha pieza debe ser del mismo material del contenedor y comprender unas guías para la disposición de una barrera transparente.

Aún más preferentemente, la unión entre la barrera transparente y el mecanismo óptico comprende una rosca. Alternativamente, dicha rosca podría ser una rosca de medio giro. Estos mecanismos de unión garantizan la solidez de la unión que permite mantener la geometría óptica óptima para obtener medidas espectroscópicas de calidad y reproducibles a lo largo del tiempo.

La barrera transparente es de un material transparente a la radiación empleada y de un material inerte, por ejemplo, zafiro, cuarzo, vidrio o policarbonato (la naturaleza concreta depende de los materiales presentes en el contenedor) . Adicionalmente, el espesor de la barrera es de entre 3 y 6 milímetros, preferentemente, tiene un espesor de 4 mm, para garantizar la resistencia mecánica y no alterar el rendimiento óptico del conjunto barrera transparente-dispositivo óptico. Dicha radiación generada podría ser una radiación láser, ultravioleta o infrarrojo, entre otras.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización de la sonda de medida objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra una realización ejemplar de una sonda de medida según la presente invención.

La figura 2 muestra el dispositivo de la figura 1 en una aplicación en la que el contenedor se agita.

La figura 3 muestra una vista superior de un dispositivo según la presente invención.

La figura 4 muestra una realización ejemplar de la barrera transparente y el dispositivo óptico (fuente de luz y terminal fibra óptica) .

La figura 5 muestra un corte transversal de la sonda de medida de la figura 4.

La figura 1 muestra una sonda según la presente invención que comprende una barrera transparente dispuesta en una tapa -12-unida al dispositivo óptico -21-conectado mediante fibra óptica -22-a un espectrómetro –24-que se conecta, a su vez, a un ordenador -23-para la adquisición de las medidas espectroscópicas y posterior análisis de los datos obtenidos.

En esta realización particular la sonda de medida se dispone sobre un contenedor -1-y pretende efectuar la medición de una sustancia contenida dentro de éste. Dicho contenedor -1-comprende una boca toma-muestras, una boca para la entrada de producto -11-y una boca de descarte de producto -13-dispuesto en una estructura -10-que controla la posición del contenedor.

En la boca toma-muestras del contenedor -1-se dispone herméticamente una tapa ciega -12-. En dicha abertura se sitúa la barrera transparente que comprende una ventana...

1. Sonda de medida por contacto no intrusiva que comprende una barrera transparente, un dispositivo óptico y una fibra óptica que se conecta a un espectrómetro, caracterizada porque el dispositivo óptico y la barrera transparente son desmontables entre sí y porque la citada barrera transparente comprende un medio hermético para la unión a un contenedor.

2. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el medio para la unión a un contenedor comprende una tapa para disponerse sobre una brida del contenedor.

3. Sonda, según la reivindicación 2, caracterizada porque la brida es una boca toma-muestras del contenedor.

4. Sonda, según la reivindicación 3, caracterizada porque la unión brida-tapa se realiza mediante el roscado de una sobre la otra.

5. Sonda, según la reivindicación 3, caracterizada porque la unión brida-tapa comprende pernos y al menos una junta de estanqueidad.

6. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de unión al contenedor comprenden una pieza soldada al contenedor.

7. Sonda, según la reivindicación 6, caracterizada porque dicha pieza es una pieza del mismo material de contenedor que comprende unas guías para la disposición de la barrera transparente.

8. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unión entre la barrera transparente y el dispositivo óptico comprende una rosca.

9. Sonda, según la reivindicación 8, caracterizada porque dicha rosca es una rosca de medio giro.

10. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de un material transparente a la radiación emitida por la fuente de luz del dispositivo óptico.

11. Sonda, según la reivindicación 10, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de un material sustancialmente inerte.

12. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de zafiro.

13. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de cuarzo.

14. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de vidrio.

15. Sonda, según la reivindicación 11, caracterizada porque el disco de la barrera transparente es de policarbonato.

16. Sonda, según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque la barrera tiene un espesor de entre 3 y 6 milímetros.

17. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo óptico contiene una fuente de radicación estabilizada y homogénea.

18. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona visible del espectro electromagnético.

19. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona ultravioleta del espectro electromagnético.

20. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación emite en la zona infrarroja del espectro electromagnético.

21. Sonda, según la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de radiación es un láser.

22. Sonda, según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo óptico comprende un terminal de fibra óptica que recoge la radiación reflejada o emitida por la muestra.