Dispositivo y proceso para la detección de la biodegradación de la madera.

DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA,

que comprende un módulo de control conectado al menos a un sensor de detección de insectos (2) que comprende un emisor de luz (3) y un detector de luz (4) que genera una señal eléctrica proporcional a la luz capturada y que está conectado al módulo de control (1), el cual incluye medios de detección de pequeños insectos a partir de la señal eléctrica generada por el detector de luz (4), y medios de generación de una señal indicativa de cuándo se produce dicha detección; donde los medios de detección de pequeños insectos del módulo de control (1) detectan el valor máximo y mínimo de la señal eléctrica generada por el detector de luz (4), correspondientes a los valores máximo y mínimo de la luz capturada por el detector de luz (4), y calculan la diferencia entre los dos valores, con el fin de compararla con un valor umbral previamente establecido en el módulo de control (1) y generan la señal indicativa de la presencia de insectos, cuando dicho umbral se sobrepasa, caracterizado por que dicho dispositivo incluye un sensor de temperatura (5) y un sensor de humedad relativa del aire (6) que se conectan al módulo de control (1), que se proporciona con medios para determinar el contenido de humedad de la madera basados en la temperatura y la humedad relativa del aire medidas, con el fin de compararlas con un umbral previamente almacenado en el módulo de control (1) y generar una señal indicativa de que en la madera se dan condiciones propicias para el asentamiento de agentes xilófagos, cuando se sobrepasa dicho umbral.

Dispositivo y proceso para la detección de la biodegradación de la madera

Objeto de la invención

La invención está concebida para generar una señal de aviso cuando se detecta la presencia de un insecto y cuando se detecta que la madera tiene un contenido de humedad que permite el ataque de agentes xilófagos.

La invención es aplicable en cualquier sector en el que se desee detectar la biodegradación de la madera, principalmente en el sector de la construcción en el que se utilizan elementos estructurales (vigas, correas, entramados, vigas, nervaduras, pilares, etc.) así como en elementos no estructurales (marcos, hojas de puertas, solado de madera, ventanas, escaleras, etc.) .

Puede utilizarse, por ejemplo, para la monitorización automática del estado de la madera, tanto estructural como decorativo, en casas y edificios. En este caso, mediante su detección precoz de la biodegradación, la invención evita futuros gastos de reparación o sustitución de elementos de madera, así como la aplicación de grandes cantidades de insecticidas.

Antecedentes de la invención

Por ser la madera un material de procedencia biológica, se encuentra expuesta al ataque de agentes xilófagos, lo que produce su biodegradación, y dado que la madera está cada vez más presente en las edificaciones, tanto en las zonas urbanas como en las rurales, se hace más y más necesario el control de su estado para permitir la detección precoz de su biodegradación de forma que se evite que más adelante haya que realizar costosos tratamientos químicos o sustituir la madera biodegradada.

La madera está expuesta a ataques de pequeños insectos como cósidos, sirícidos, termitidae (tales como la termita subterránea o Reticulitermes Lucifugus Rossi) , bostríquidos, curculiónidos, líctidos (que se conocen vulgarmente como polillas) , anóbidos (que se conocen vulgarmente como escarabajos de los muebles) , cerambícidos (que se conocen vulgarmente como escarabajos del reloj de la muerte) escolíticos y platipodidos. Todos se alimentan de madera, de manera que disminuyen su resistencia mecánica, y muchos de ellos atacan la madera que tiene un contenido de humedad superior al 20 %, produciéndose los ataques más graves en madera con un alto contenido de humedad. Además la madera también está expuesta a ataques de hongos xilófagos como pueden ser hongos cromógenos, de pudrición blanca y de pudrición parda cuyas esporas pueden ser transportadas en las patas y mandíbulas de hormigas y cucarachas. Estos hongos se desarrollan con facilidad cuando la madera tiene un contenido de humedad mayor o igual al 20 %. Las hormigas y cucarachas también llevan la humedad del suelo a la madera, de manera que dejan a ésta en condiciones propicias para el ataque de hongos xilófagos.

Además de un mínimo contenido de humedad determinado, los hongos xilófagos también necesitan una temperatura determinada para desarrollarse, produciéndose el desarrollo mínimo entre los 3 º y los 5 º C y considerándose óptimo el intervalo comprendido entre los 18 º y los 28 º C, mientras que a temperaturas superiores a los 35-40 º C los micelios habitualmente mueren.

Los hongos cromógenos (cuyas especies más comunes son Penicillium ssp., Paecillomices variotti, Ceratocystis spp., Pullularia pullulans, Lasiosphaeria pezizula. Torula ligneperda, Hormonema dematioides, Mucor spp., Geotrichium ssp., Ungulina marginata, Ganoderma applanatum, Chlorosplenium aeruginosum, Cladosporium herbarum, Trichoderma lignorum) se desarrollan bien a temperaturas entre 5 y 35 º C, y a humedades entre el 20 % y el 140 %. Los hongos de pudrición (tales como Xylaria hypoxilon Grev., Polystictus versicolor Fr., Merilius lacr y mans Wulf., Lenzites betulina Fr., Lentinus lepideus Fr., Poria vaillantii Fr. y Chaetomium globosum Kunz.) afectan a maderas con humedades por encima del 20-35 %, y tienen su crecimiento óptimo a temperaturas de 18-28º C.

Actualmente existen dispositivos para la detección de termitas, tales como, por ejemplo, el descrito en el documento ES 2176706, que se refiere a un sistema para monitorizar y controlar determinadas plagas tales como termitas así 55 como otros factores bióticos y no bióticos, mediante un sistema que incluye diferentes dispositivos de recogida de datos que se envían a un procesador central para la detección de las plagas. La detección se realiza cuando la termita roe un conductor eléctrico. O el dispositivo divulgado en el documento JP10210915A para detectar termitas directamente, destinado a evitar daños en la madera causados por dichos insectos. El dispositivo detecta eléctricamente una intrusión de una termita capaz de causar daños a un edificio de madera, y que envía una señal de detección al exterior. El documento JP10210915A describe un aparato para detectar termitas que tiene una hendidura formada con un tamaño que permite a la termita atravesar la hendidura en una pared exterior del cuerpo del aparato, una placa sujeta de color negro colocada dentro del cuerpo del aparato, una pieza emisora de luz que emite una luz blanca hacia la placa sujeta, y una pieza receptora de luz que está colocada sobre una vía de luz de la luz blanca reflejada por la placa sujeta. La característica técnica que hace posible la discriminación deseada de la 65 termita de otra materia orgánica es que una luz reflejada por una pequeña materia orgánica que se ha metido en la placa sujeta se introduce en la pieza receptora de luz, y si una señal de salida de la pieza receptora de luz es igual o

superior a un valor establecido, el aparato que detecta la termita determina que la luz reflejada es blanca, que significa termita, y después genera una señal de detección fuera. Por tanto, este dispositivo en particular solamente detecta las termitas porque son blancas; no detecta los típicos túneles de barro de las termitas (túneles de barro o tubos de barro) , del color de la tierra y que son la herramienta utilizada por las termitas para transportar humedad desde el suelo hasta la madera, siendo estos túneles la vía principal de las termitas para buscar, detectar y atacar madera; ni tampoco detecta termitas dentro de la madera, que es la situación más interesante para evitar la biodegradación (las termitas pueden estar cerca de una estructura de madera sin atacarla) .

Estos sistemas no permiten la detección de hongos xilófagos. En el caso del sistema descrito en el documento ES

2176706, la detección de termitas no se realiza rápidamente, ya que lo primero que las termitas roen es la madera y no el cable, con lo que éste puede ser cortado cuando la madera ya se encuentre debilitada.

En este sentido, también puede citarse el documento de Patente PE 0283142, que describe un dispositivo que incluye un número de detectores distribuidos en un área bajo vigilancia y conectados a un indicador que señala el estado de dicho detector, y que tampoco permite la detección de hongos xilófagos.

También se conoce la obtención del contenido de humedad de la madera a partir de la temperatura y humedad relativa del aire, que se basa en el principio de que la madera en condiciones estables tiende al punto de equilibrio en términos de contenido de humedad; principio que dice que si la madera se encuentra rodeada de aire, acaba adquiriendo su contenido de humedad estable que depende de la temperatura del aire y de su humedad relativa. Ese contenido de humedad se denominada humedad de equilibrio higroscópico (HEH) o humedad límite; en la HEH, la madera no gana ni pierde humedad.

Las relaciones generales entre la temperatura del aire, la humedad relativa del aire y la HEH pueden encontrarse en KOLLMAN, F.; COTE, W. A. (Principles of Wood Science and Technology Vol. I. Solid Wood. Spriger-Verlag, New York, 1968) y en SIMPSON W.T. (Equilibrium Moisture Content of Wood in Outdoor Locations in the United States and Worldwide, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laborator y , 1998) . Estas relaciones pueden usarse para determinar el contenido de humedad de la madera en determinadas condiciones ambientales.

Estas relaciones se aplican a todas las especies de madera, sin tener en cuenta (tal y como se señala en SIAUA J.F. (1984) . Transport processes in wood. Springer-Verlag, New York) que existe cierta dependencia entre la HEH y la especie de madera considerada.

Además, no existe ningún dispositivo que relacione el contenido de humedad de la madera con la propiedad de que 35 en ella podrían existir agentes xilófagos.

Descripción de la invención

Para alcanzar los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo dispositivo y proceso para la detección de la biodegradación... [Seguir leyendo]

1. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, que comprende un módulo de control conectado al menos a un sensor de detección de insectos (2) que comprende un emisor de luz (3) y un detector de luz (4) que genera una señal eléctrica proporcional a la luz capturada y que está conectado al módulo de control (1) , el cual incluye medios de detección de pequeños insectos a partir de la señal eléctrica generada por el detector de luz (4) , y medios de generación de una señal indicativa de cuándo se produce dicha detección; donde los medios de detección de pequeños insectos del módulo de control (1) detectan el valor máximo y mínimo de la señal eléctrica generada por el detector de luz (4) , correspondientes a los valores máximo y mínimo de la luz capturada por el detector de luz (4) , y calculan la diferencia entre los dos valores, con el fin de compararla con un valor umbral previamente establecido en el módulo de control (1) y generan la señal indicativa de la presencia de insectos, cuando dicho umbral se sobrepasa, caracterizado por que dicho dispositivo incluye un sensor de temperatura (5) y un sensor de humedad relativa del aire (6) que se conectan al módulo de control (1) , que se proporciona con medios para determinar el contenido de humedad de la madera basados en la temperatura y la humedad relativa del aire medidas, con el fin de compararlas con un umbral previamente almacenado en el módulo de control (1) y generar una señal indicativa de que en la madera se dan condiciones propicias para el asentamiento de agentes xilófagos, cuando se sobrepasa dicho umbral.

2. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la señal indicativa de la detección de insectos y la señal indicativa de que en la madera se dan condiciones propicias para el asentamiento de agentes xilófagos, es una señal de alarma.

3. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los medios para determinar el contenido de humedad de la madera basados

en la temperatura y la humedad relativa del aire medidas comprenden tablas de conversión para los diferentes tipos de madera.

4. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la señal eléctrica generada por el detector de luz es un valor de tensión.

5. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la alarma generada se señaliza mediante medios seleccionados entre acústicos, ópticos y una combinación de los mismos.

6 DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que los medios acústicos comprenden un zumbador (7) conectado al módulo de control (1) .

7. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una carcasa (8) dotada de al menos una abertura (14) a través de la cual se permite el paso de insectos a su interior, en cuyo interior se aloja al menos el sensor (2) , el medidor de temperatura (5) , el medidor de humedad (6) , el módulo de control (1) y el zumbador (7) .

8. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la 45 reivindicación 7, caracterizado por que la carcasa comprende un alojamiento (11) para cebo (12) de insectos.

9. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que comprende un pesticida de acción lenta que se impregna selectivamente en el cebo (12) , en trozos finos de madera alojados en la carcasa (8) y una combinación de los mismos.

10. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el módulo de control comprende medios para generar pulsos durante un primer período de tiempo que se interrumpe durante un segundo período de tiempo, ambos previamente

establecidos, y que se aplican al emisor de luz (3) para detectar el valor máximo y mínimo de la señal eléctrica y calcular su diferencia durante cada primer período de tiempo; repitiéndose dichos primer y segundo períodos de tiempo secuencialmente .

11. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el módulo de control comprende medios de compensación de temperatura y de ruido electrónico que corrigen los valores obtenidos durante cada primer período de tiempo.

12. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que el módulo de control corrige y almacena valores representativos de la

señal eléctrica y los compara con los del siguiente primer período de tiempo para determinar si existe diferencia entre ellos, en cuyo caso genera una señal indicativa de que durante el tiempo transcurrido entre dos primeros 7

períodos de tiempo se ha producido un fallo, seleccionado entre que se ha acabado la batería (9) de alimentación o la acumulación de residuos entre el emisor de luz (3) y el detector de luz (4) .

13. DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con las

reivindicaciones 7 o 12, caracterizado por que el módulo de control (1) se conecta, mediante una conexión seleccionada entre una conexión inalámbrica y por cable, a un dispositivo externo a la carcasa (8) , que se selecciona entre un ordenador y un dispositivo de alarma, para el envío de la señal de alarma.

14. PROCESO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA que comprende, en un

alojamiento realizado en la madera y sellado para evitar el paso de aire, generar luz, capturar la luz reflejada en el alojamiento, detectar los valores máximo y mínimo de la luz reflejada, calcular la diferencia entre el valor máximo y mínimo y comparar el resultado con un umbral previamente establecido para generar una señal indicativa de detección de presencia de insectos en el alojamiento cuando se supera el umbral establecido, caracterizado por que comprende medir la temperatura y la humedad relativa dentro del alojamiento para, a partir de estas mediciones, obtener el contenido de humedad de la madera y compararlo con un umbral previamente establecido, con el fin de generar una señal indicativa de que en la madera se dan condiciones propicias para el asentamiento de agentes xilófagos

15. PROCESO PARA LA DETECCIÓN DE LA BIODEGRADACIÓN DE LA MADERA, de acuerdo con la

reivindicación 14, caracterizado por que la señal indicativa de detección de presencia de insectos en el alojamiento y la señal indicativa de que en la madera se dan condiciones propicias para el asentamiento de agentes xilófagos, es una señal de alarma seleccionada entre una señal acústica, óptica y una combinación de ambas.