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  • El novedoso sistema de sensores mejora la confiabilidad de las mediciones de humedad a alta temperatura

    Un sistema de sensores que mide con precisión la humedad del aire incluso en hornos industriales calientes:el director del proyecto Tilman Sauerwald (izquierda) y el estudiante de doctorado Henrik Lensch del equipo de investigación dirigido por el profesor Andreas Schütze. (Crédito de la foto:Oliver Dietze

    Un nuevo sistema de sensores desarrollado en Saarbrücken, Alemania no solo puede controlar cuidadosamente los procesos de secado en hornos industriales, pero puede proporcionar mediciones confiables de la humedad del aire incluso a altas temperaturas y en presencia de otros vapores de fondo. Profesor Andreas Schütze, El director del proyecto Tilman Sauerwald y su equipo de investigación en la Universidad de Saarland han desarrollado con empresas asociadas un sistema de sensores que supervisa con precisión el secado industrial, Procesos de horneado y cocción. El nuevo sistema mejora la calidad del producto, optimiza el proceso de producción y reduce las demandas de energía del proceso. El proyecto ha recibido financiación del programa de financiación prioritaria "KMU-Innovativ" del Ministerio Federal de Educación e Investigación, que promueve la tecnología innovadora en las pequeñas y medianas empresas.

    Los ingenieros exhibirán su sistema de sensores resistentes al calor del 1 al 5 de abril en la Hannover Messe de este año (pabellón 2, Stand B46).

    Cuando los alimentos se hornean o se cuecen al vapor como parte de un proceso de producción industrial, es importante vigilar de cerca los niveles de humedad. Si el pan o los productos horneados pierden demasiada humedad o los pierden demasiado rápido, los productos finales no tendrán las propiedades requeridas. Si, por otra parte, puede controlar la humedad en el horno con precisión, los croissants quedarán perfectamente esponjosos y el pan tendrá una corteza deliciosamente crujiente. "El control preciso de la humedad puede tener un efecto crucial en la calidad de los productos. Conocer los niveles de humedad nos permite controlar cuidadosamente la temperatura y los volúmenes de aire durante el proceso de producción, y así también ahorrar energía, "dice el profesor Andreas Schütze de la Universidad de Saarland, un experto en el campo de la tecnología de sensores y medición. Las mediciones precisas del contenido de humedad también son fundamentales al secar la madera, textiles y revestimientos en secadores industriales, especialmente para evitar daños por calor en los materiales.

    Al realizar mediciones de humedad, es esencial que las fluctuaciones de temperatura se registren con precisión, ya que las lecturas de temperatura incorrectas pueden falsificar los datos de humedad. Otro problema que debe abordarse es el hecho de que también se liberan otros gases a las altas temperaturas de secado utilizadas en los hornos y secadores industriales. Por ejemplo, Se emite alcohol durante el proceso de horneado y se liberan numerosos compuestos volátiles cuando las pinturas o revestimientos se secan o curan. Hasta ahora, Los sensores de humedad convencionales han tenido problemas para monitorear los niveles relativos de vapor de agua debido a la presencia de estas otras sustancias en el aire caliente. Y estos compuestos en el aire pueden acortar significativamente la vida útil de los sensores o incluso dañarlos. "En esos casos, hablamos de que el sensor se envenena, "explica Tilman Sauerwald, científico senior del equipo de Schütze. Cuando todos estos factores se toman en conjunto, explica por qué los sistemas de medición de humedad disponibles hasta ahora han tenido una vida útil corta y no han sido particularmente precisos o muy costosos.

    Los expertos en tecnología de medición de la Universidad de Saarland han desarrollado un sistema de sensores que puede determinar la humedad en hornos y secadores industriales con una precisión muy alta incluso a temperaturas extremas y en presencia de interferencias de fondo de otros gases. La tecnología de medición utilizada es compleja, pero hace mucho más que simplemente registrar datos sobre cantidades individuales. "Utilizamos un sensor cerámico especial en combinación con un espectrómetro de impedancia de transformada de Fourier. Esto nos permite realizar mediciones en un amplio rango dinámico y nos brinda una excelente resolución en un amplio rango de temperaturas, "explica Henrik Lensch, un doctorado estudiante en el equipo del profesor Schütze.

    Los investigadores miden la impedancia eléctrica (es decir, la resistencia dependiente de la frecuencia al flujo de corriente) a diferentes frecuencias y calculan a partir de esto la resistencia equivalente y los valores de capacitancia equivalente, así como un amplio espectro de otras cantidades. "Los datos espectrales resultantes luego se someten a un análisis basado en modelos, "explica Tilman Sauerwald. La unidad analizadora utiliza modelos matemáticos para extraer los parámetros que son relevantes para las mediciones de humedad. El analizador es capaz de identificar y filtrar aquellas señales de interferencia que no tienen nada que ver con la humedad. Con este enfoque, el sistema de sensores también puede identificar cuando ocurre una condición de error o falla.


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