DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN DE REGISTRADORES DE TEMPERATURA Y TERMÓMETROS.
Procedimiento de preparación de dispositivos de verificación de registradores de temperatura y termómetros,
y dispositivo de aplicación del procedimiento.
Conjunto de etapas que prescriben un procedimiento para disponer de un dispositivo desplazable de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable, compuesto por:
- un pozo de medida
- un recipiente isotérmico con un medio isotérmico
- un termo aislante.
El recipiente isotérmico consta de un recipiente, así como de un medio isotérmico cuya temperatura de fusión-solidificación es próxima (+-5ºC) al valor de la temperatura en la que se quiera realizar la verificación del registrador.
El medio isotérmico es preferentemente una mezcla de agua y una sal que se selecciona en composición según presente un punto eutéctico entre -1,1ºC y -28ºC.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201100342.
Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: MARTINEZ-VAL PENALOSA,JOSE MARIA, AMENGUAL MATAS,RAFAEL RUBEN, GONZÁLEZ GARCÍA,JUAN MANUEL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01K15/00 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › Ensayo o calibrado de termómetros.
PDF original: ES-2364061_A1.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo y procedimiento de verificación de registradores de temperatura y termómetros.
Objeto de la invención
La invención que se describe está relacionada con dispositivos móviles aptos para regular, calibrar y verificar registradores de temperaturas y termómetros que se utilizan en el transporte o almacenamiento de productos a bajas temperaturas (normalmente entre 0ºC y -28ºC). Es de importancia en la industria frigorífica.
Problema a resolver y Memoria del estado del arte
En la actualidad, los medios conocidos en el estado de la técnica que se utilizan para generar la temperatura estable y homogénea, son baños termostáticos con alimentación eléctrica que producen el frío por diversos medios, como pueden ser un ciclo de compresión mecánica simple o un dispositivo de efecto Peltier. Los equipos disponen de un sistema de control electrónico que permiten mantener la temperatura del medio isotérmico con estabilidad y uniformidad.
En el estado del arte actual para la realización de la verificación periódica de registradores de temperatura, se utilizan equipos termostáticos de calibración a temperatura controlada que pueden ser baños termostáticos o hornos secos. El equipo termostático consta de un grupo frigorífico, de una resistencia eléctrica calefactora, y de un medio isotérmico a temperatura controlada, en el cual se crea un volumen en donde se mantiene una temperatura estable y uniforme. En el medio isotérmico se insertan el termómetro o patrón, así como las sondas del registrador o termómetro a calibrar. Como principal inconveniente de esta disposición debe señalarse que el equipo necesita alimentación eléctrica para mantener las condiciones de estabilidad y uniformidad durante la calibración ya que en el caso de calibraciones "in situ" no siempre se disponible de alimentación eléctrica.
Es habitual tener que calibrar o verificar periódicamente termómetros y equipos de registro de temperatura asociados con instalaciones frigoríficas fijas o en vehículos aptos para el transporte a bajas temperaturas, entendiendo como tal el rango que está por debajo de los 0ºC; y que reglamentariamente tiene un límite inferior de -28ºC, aunque éste puede variar. La dificultad se presenta a la hora de disponer de un dispositivo que conste de un termómetro patrón en un medio isotérmico, estable y homogéneo para hacer dichas calibraciones "in situ".
En el estado de la técnica se conocen ciertos dispositivos que permiten hacer calibraciones termométricas, como los descritos en los documentos WO 2006/004559 A1 y US 2007/0206653 A1; sin embargo, la invención que aquí se describe presenta numerables ventajas frente al citado estado de la técnica en particular y al conocido en general.
La verificación de la medida de temperatura por un registrador o termómetro permite asegurar que los valores indicados por los instrumentos de medida y los valores conocidos de temperatura medidos con un patrón de trabajo son inferiores a los errores máximos permitidos, definidos en una norma, en una reglamentación o en una prescripción particular del gestor de los instrumentos de medida.
La verificación de registradores de temperatura y termómetros se realiza mediante la comparación del valor de la temperatura medida mediante un termómetro patrón en un medio isotérmico, estable y uniforme, con el valor de la temperatura indicada por un registrador o termómetro que se desea verificar o calibrar.
La verificación de los registradores de temperatura y termómetros que se utilizan en el transporte y almacenamiento de productos ultracongelados congelados y helados destinados al consumo humano de acuerdo con la legislación vigente en Europa se deben realizar de acuerdo con la Norma EN 13486: "Registradores de Temperatura y termómetros para el transporte, almacenamiento y distribución de alimentos Refrigerados, congelados ultracongelados y helados. Verificación Periódica".
Explicación de la invención
La invención que se describe se refiere a un dispositivo y un procedimiento de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable. El dispositivo de verificación está compuesto por:
- un recipiente isotérmico con un medio isotérmico
- un pozo de medida,
- un termo aislante.
Utilizándose además un equipo frigorífico auxiliar en la fase de preparación del dispositivo, aunque este equipo auxiliar no forma parte del dispositivo en sí. El equipo frigorífico auxiliar sirve para producir la congelación del medio isotérmico. Una vez conseguida ésta, el dispositivo es autónomo, pasivo, por no necesitar fuente exterior de energía, y transportable.
El recipiente isotérmico consta de un recipiente contenedor, formado por un tubo o botella con un tapón en la parte superior con un orificio en donde se introduce el pozo de medida de temperatura. El medio isotérmico ocupa el volumen comprendido entre la superficie interior del recipiente isotérmico y la superficie exterior del pozo de medida. El medio isotérmico debe tener una temperatura de fusión-solidificación próxima al valor de la temperatura en la que se quiere realizar la verificación del registrador.
El pozo de medida es un tubo metálico cilíndrico cerrado por la parte inferior y abierto por la parte superior. El pozo de medida se introduce por la abertura del recipiente del medio isotermo. El pozo de medida se rellena con un líquido estabilizador con un punto de congelación inferior al punto de solidificación del medio isotérmico y un coeficiente de conductividad térmica elevado (por ejemplo etanol, etilen-glicol, etc.). En el interior del pozo de medida se alojarán verticalmente dos sondas, de temperatura patrón y de temperatura del termómetro a calibrar. La parte superior del pozo se tapa mediante un tapón (tapón del pozo de medida) que permite el paso de las sondas, y por lo demás es hermético.
El termo-aislante es un dispositivo donde se aloja el recipiente isotermo. El objeto del termo aislante es disminuir la transmisión de calor desde el aire exterior al medio isotérmico y de esta forma reducir la velocidad de fusión del medio isotermo.
El medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal que tenga un eutéctico con un punto de fusión en un valor de 0ºC a -28ºC. Durante los procesos de fusión del medio isotérmico la temperatura permanece constante.
Por tanto, el objeto del medio isotérmico es mantener la temperatura estable gracias a que, durante el proceso de fusión de una mezcla eutéctica o próxima a la eutéctica, la temperatura permanece constante. La transmisión de calor desde el medio isotérmico a través del pozo de medida hasta el líquido estabilizador hace que la temperatura de las sondas patrones permanezcan estables y uniformes mientras dure el proceso de fusión del medio isotérmico.
En función de la temperatura en la que se quiera realizar la calibración existen distintas composiciones.
En una composición dada, el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal ClNa, alrededor del 23,3% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de alrededor de -21,1ºC.
En otra composición, el medio isotermo es una mezcla eutéctica de agua con sal BrNa, alrededor del 40,3% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de alrededor de -28ºC.
En otra composición, el medio isotermo es una mezcla eutéctica de agua con sal SO4Na2, alrededor del 3,84% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de alrededor de -1,1ºC.
En otra composición, el medio isotermo es una mezcla eutéctica de agua con sal ClK, alrededor del 19,7% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de alrededor de -10,7ºC.
En otra composición, el medio isotermo es una mezcla eutéctica de agua con sal ClNH4, alrededor del 19,7% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de alrededor de -15,4ºC.
El procedimiento de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico consta de las siguientes etapas:
a) preparación de una mezcla eutéctica del medio isotermo. En el de una mezcla de agua y sal (Na Cl) con una proporción de sal en masa del 23,3%, con un punto eutéctico de -21,1ºC;
b)... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable, compuesto por:
caracterizado por que el recipiente isotérmico consta de un tubo o botella con un orificio superior o abertura, por donde se introduce el pozo de medida, así como un medio isotérmico que ocupa el volumen comprendido entre la superficie interior del recipiente isotérmico y la superficie exterior del pozo de medida, siendo este medio isotérmico una mezcla eutéctica de agua con una sal, cuya temperatura de solidificación/fusión se selecciona mediante selección de su composición relativa, efectuándose esa selección de modo que el punto de solidificación/fusión del medio isotérmico está en el rango
2. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable según lo descrito en la primera reivindicación, caracterizado por que el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal ClNa, con contenido del 23,3% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de -21,1ºC.
3. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable según lo descrito en la primera reivindicación, caracterizado por que el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal BrNa, con contenido del 40,3% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de -28ºC.
4. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable según lo descrito en la primera reivindicación, caracterizado por que el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal SO4Na2, con contenido del 3,84% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de -1,1ºC.
5. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable según lo descrito en la primera reivindicación, caracterizado por que el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal ClK, con contenido del 19,7% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de -10,7ºC.
6. Dispositivo de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable según lo descrito en la primera reivindicación, caracterizado por que el medio isotérmico es una mezcla eutéctica de agua con sal ClNH4, con contenido del 19,7% de sal en masa, cuya temperatura de fusión del eutéctico es de -15,4ºC.
7. Procedimiento de verificación de registradores de temperatura y termómetros por comparación en un medio isotérmico y estable, caracterizado por las siguientes etapas:
a) preparación de una mezcla de medio isotérmico que consta de una mezcla de agua y una sal con una proporción de dicha sal en masa entre el 3% y el 41%, con un punto eutéctico entre -1,1ºC y -28ºC, seleccionándose la composición de la sal y su contenido en función de la temperatura que se desea para la verificación;
b) el medio isotérmico se introduce en el recipiente isotérmico;
c) el pozo de medida se introduce de forma vertical en el seno del medio isotérmico que se encuentra dentro del recipiente isotérmico;
d) se procede al enfriamiento del medio isotérmico, introduciendo el recipiente isotérmico en un equipo frigorífico auxiliar hasta que se produce la solidificación del medio isotérmico;
e) una vez el medio isotérmico se haya solidificado se extrae el recipiente isotérmico del equipo frigorífico auxiliar y se introduce en el termo aislante para su transporte;
f) dentro del pozo de medida se introduce un líquido estabilizador con una temperatura de solidificación/fusión inferior a la temperatura de solidificación/fusión del medio isotérmico;
g) se introducen las sondas de temperatura del termómetro patrón y del equipo a calibrar en el pozo de medida;
h) se observa el enfriamiento de las sondas patrones hasta que estas alcancen una temperatura estable;
i) se compara este valor con el de la temperatura de las sondas del equipo a calibrar, siendo la diferencia entre ambas el resultado de la prueba.
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