ES2605361T3 - Sensor para la medición de turbiedad y temperatura - Google Patents

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ES2605361T3 ES07722177.8T ES07722177T ES2605361T3 ES 2605361 T3 ES2605361 T3 ES 2605361T3 ES 07722177 T ES07722177 T ES 07722177T ES 2605361 T3 ES2605361 T3 ES 2605361T3
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Abstract

Sensor, en particular para aparatos domésticos, por ejemplo lavadoras de lavavajillas, con un emisor (5) y un receptor (6) para radiación óptica para la medición de la turbiedad de un líquido, con un trayecto de medición para el líquido que se encuentra entre el emisor (5) y el receptor (6), y con una carcasa (2), estando dispuesta una sonda de temperatura (7) para la medición de la temperatura del líquido dentro de y/o en la carcasa (2), estando la carcasa (2) compuesta de una pieza de base (3) y, en cada caso, una prolongación (4, 4') separada a la manera de una convexidad para el alojamiento del emisor (5) y el receptor (6), encontrándose el trayecto de medición entre las prolongaciones (4, 4'), y estando dispuesta la sonda de temperatura (7) en un otro cuello de carcasa (9) a la manera de una convexidad, caracterizado porque el cuello de carcasa (9) para la sonda de temperatura (7) se encuentra entre las prolongaciones (4, 4') para el emisor (5) y para el receptor (6), y porque la altura del cuello de carcasa (9) es menor que la de la prolongación (4, 4'), de manera que la radiación óptica entre el emisor (5) y el receptor (6) está, en lo esencial, libre.

Description

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DESCRIPCION
Sensor para la medicion deturbiedad y temperatura
La invencion se refiere a un sensor segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Tales sensores se usan para la medicion de la turbiedad en la tecnica del lavado. En particular, dichos sensores estan destinados a aparatos domesticos, por ejemplo lavadoras, lavavajillas o similares.
Por el documento DE 10 2004 042 727 A1 se conoce un sensor de turbiedad para aparatos domesticos que tiene un transmisor y un receptor para radiacion optica, en particular radiacion infrarroja para la medicion de la turbiedad de un lfquido. En este sensor, el trayecto de medicion para el lfquido se encuentra entre el emisor y el receptor. Si bien en este escrito de publicacion no ha sido descrito explfcitamente, es habitual disponer una carcasa para el sensor.
En tanto deba ser medida la temperatura del lfquido, el equipo domestico puede tener, ademas, una sonda de temperatura. En equipos lavadores para la tecnica domestica se aplican los sensores de turbiedad y las sondas de temperatura como dos componentes separados. El coste es relativamente elevado. En la lavadora deben disponerse dos alojamientos hermeticos para los sensores y se necesitan dos cables con sus correspondientes clavijas.
Por los documentos US 5 444 531 A, WO 2005/061775 A1 y EP 1 245 713 A1 se conoce, ademas, un sensor configurado a manera de sensor combinado para la medicion de la turbiedad y temperatura del lfquido usado como agente de lavado. En dicho sensor, la sonda de temperatura esta dispuesta dentro de o en la carcasa. La carcasa se compone de una pieza de base y al menos una prolongacion. La prolongacion se usa para el alojamiento del emisor y/o del receptor, existiendo una prolongacion para el alojamiento del emisor y otra prolongacion en la pieza de base para el alojamiento del receptor, y estando la sonda de temperatura dispuesta en otro cuello de carcasa a manera de una convexidad.
La sonda de temperatura puede estar alojada en la parte de base del sensor en una alargadera de una de las prolongaciones, como es el caso del sensor segun el documento EP 1 335 060 A1. Sin embargo, en este caso el sensor penetra en algo mas en el agente de lavado que lo que requiere la trayectoria real de medicion de turbiedad. La gran distancia de la sonda de temperatura del circuito impreso que soporta los componentes optoelectronicos requiere entonces en el interior de la carcasa una estructura de guiado adicional de plastico que mantenga la sonda de temperatura en posicion. La proximidad estrecha de la pasta termoconductora, necesaria para el acoplamiento termico de la sonda de temperatura a la pared de carcasa, a la parte optoelectronica dispuesta directamente debajo requiere medidas especiales de sellado y de fabricacion. Para ello tambien se necesitan estructuras de grna adicionales. De tal manera, un sensor combinado de este tipo requiere un gasto de fabricacion incrementado y un aumento del espacio de instalacion en el equipo de lavado. Esto ultimo es mas bien desventajoso, especialmente en maquinas lavadoras en las cuales el tambor rotativo se encuentra muy proximo al recipiente de lejfa de lavado que aloja el sensor. De tal manera, un sensor muy saliente de este tipo no permite ningun recambio sencillo de un sensor de turbiedad existente por un sensor combinado con medicion de turbiedad y medicion adicional de temperatura.
La invencion tiene el objetivo de crear en una estructura pequena un sensor configurado a la manera de un sensor combinado para la medicion de la turbiedad, asf como la temperatura de un lfquido. En particular se quiere crear un sensor combinado para la medicion de turbiedad y temperatura, sin que las medidas exteriores por encima solo del sensor de turbiedad esten aumentadas, sin que sean necesarios componentes estructurales adicionales en el interior del sensor, y sin que se arriesgue la trayectoria optica de rayos a traves del elemento termoconductor.
Este objetivo se consigue en el sensor de clase generica mediante las caractensticas de la parte significativa de la reivindicacion 1.
En el sensor segun la invencion, el cuello de carcasa para la sonda de temperatura se encuentra ocupando el mmimo espacio entre las prolongaciones para el emisor y para el receptor. Para que la radiacion optica en el trayecto de medicion entre el emisor y el receptor este esencialmente libre de obstaculos, la altura del cuello de carcasa se escogio menor que la de la prolongacion. O sea, en una disposicion de este tipo sumamente compacta, la sonda de temperatura es alojada en una convexidad de la carcasa del sensor de turbiedad que se encuentra entre las dos convexidades del sensor de turbiedad que alojan los componentes optoelectronicos y, visto desde la base de montaje, se encuentra debajo del trayecto optica de medicion. Aun asf, tambien la sonda de temperatura detecta el lfquido que se encuentra en el trayecto de medicion, donde pese a la funcionalidad incrementada se consigue una disposicion de dimensiones reducidas.
Por consiguiente, en particular se propone no disponer un sensor combinado para la medicion de turbiedad y temperatura en la prolongacion de la carcasa encima de uno de los componentes de optoelectronica, sino debajo del trayecto de medicion de los componentes optoelectronicos, por ejemplo en una convexidad corta entre ambas jorobas para los componentes optoelectronicos.
Otras configuraciones de la invencion son materia de las reivindicaciones secundarias.
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En otra configuracion del sensor segun la invencion, la sonda de temperatura se encuentra dentro y/o en la pieza de base. La pieza de base se usa, en particular, para el alojamiento de un sistema electronico para la evaluacion de senales del emisor y/o del receptor y/o de la sonda de temperatura. Apropiadamente, la pieza de base esta configurada mas o menos cilmdrica. De manera habitual, el emisor y el receptor pueden estar dispuestos, en cada caso, en una prolongacion separada a la manera de una convexidad, estando el trayecto de medicion dispuesto entre las prolongaciones. En la manera de construccion compacta es apropiado que la prolongacion y/o el cuello de carcasa esten dispuestos a manera de joroba, en particular en la cara superior de base del cilindro para la pieza de base.
Es apropiado disponer una placa de circuito impreso, particularmente en la pieza de base. De manera sencilla en terminos de fabricacion y montaje, la placa de circuito impreso se adentra mediante un dedo en la prolongacion y/o en el cuello de carcasa. El emisor y/o el receptor y/o la sonda de temperatura estan fijados al dedo. Para crear un sensor en gran parte inteligente, el emisor y/o el receptor y/o la sonda de temperatura pueden estar situados sobre la placa de circuito impreso.
Para poder montar el sensor de manera sencilla en la lavadora, se encuentra sobre la placa de circuito impreso un contacto de conector, concretamente opuesto al dedo. A continuacion es posible enchufar una clavija sobre el contacto de conector. Ocupando el mmimo espacio, la clavija puede ser enchufada en la cara inferior de base del cilindro para la pieza de base.
En una configuracion economica del sensor, el mismo es un diodo luminoso. Como receptor se puede usar un fototransistor. Finalmente, como sonda de temperatura se ha aplicado una resistencia NTC (resistor de coeficiente negativo de temperatura).
Para continuar ahorrando costes, la carcasa puede ser de plastico. El plastico que se encuentra en el sector del emisor y/o del receptor se compone, preferentemente, de un material sintetico al menos parcialmente transparente para la radiacion optica. En este caso, no es necesario instalar en la carcasa una ventana separada, lo que, por su parte, es ventajoso con vistas al sellado del sensor respecto del lfquido circundante.
Las ventajas conseguidas mediante la invencion consisten, en particular, en que debido al diseno propuesto, no se produce ningun agrandamiento de las dimensiones exteriores del sensor por encima de las del sensor de solo turbiedad. La sonda de temperatura no aumenta las medidas exteriores del sensor combinado. Por lo tanto, sin modificar la geometna, el sensor combinado puede reemplazar en el aparato un sensor de solo turbiedad, de manera que sin aumentar los costes se consiguen funcionalidades adicionales. Asimismo, el sensor combinado se puede integrar a condiciones ambientales muy estrechas, como las que se presentan, por ejemplo, entre recipientes de lejfa y tambores de lavadoras.
Ademas, no se requieren componentes estructurales adicionales en el interior de la carcasa que mantengan en posicion la sonda de temperatura respecto de la placa de circuito impreso del sensor. Gracias a que la placa de circuito impreso entre las jorobas que envuelven los dos componentes optoelectronicos esta situada, de todos modos, proxima a la carcasa, las conexiones de la sonda de temperatura pueden mantenerse cortas y la placa de circuito impreso soportar directamente desde atras la sonda de temperatura por medio de un contorno apropiado. Con ello, las sondas de temperatura y el elemento termoconductor son mantenidos en todos lados en posicion para su acoplamiento a la carcasa. Se puede prescindir del soporte de plastico y del sellado de plastico adicionales necesarios en la solucion actual conocida.
Ademas, el elemento termoconductor entre la carcasa y la sonda de temperatura se mantiene a una distancia segura de la trayectoria de rayos opticos del sensor de turbiedad, de manera que no es posible obtener una adulteracion de los valores de medicion de la turbiedad. Mediante la solucion propuesta, la sonda de temperatura se encuentra tan lejos de los componentes optoelectronicos como para que tampoco, sin medidas adicionales, exista el riesgo de que la placa de circuito impreso penetre en la trayectoria de rayos opticos.
De esta manera se posibilitan, ventajosamente, sensores combinados con mmimos requisitos de espacio en la aplicacion deseada por el cliente. Ademas, la aplicacion de un sensor de turbiedad puede ser complementada en el equipo del cliente con la medicion de temperatura sin modificaciones de la situacion de instalacion.
Un ejemplo de realizacion de la invencion se muestra en los dibujos mediante diferentes perfeccionamientos y configuraciones y, seguidamente, se explica en detalle. Muestran:
la figura 1, una seccion longitudinal a traves de un sensor para la medicion de la turbiedad y de la temperatura de un lfquido;
la figura 2, una seccion a lo largo de la lmea 2-2 de la figura 1 y la figura 3, una seccion a lo largo de la lmea 3-3 de la figura 1.
En la figura 1 se puede ver un sensor 1 a la manera de un sensor combinado para la medicion de la turbiedad de un lfquido y para la medicion de la temperatura de un lfquido. Un sensor 1 de este tipo puede ser usado en aparatos
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domesticos, por ejemplo lavadoras, lavavajillas o semejantes. Para la medicion de la turbiedad del Ifquido, el sensor 1 presenta un emisor 5 y un receptor 6 para radiacion optica, concretamente en este caso radiacion infrarroja. El emisor 5 transmite radiacion optica con una intensidad determinada. Debido a la turbiedad del lfquido, en la trayectoria de rayos opticos 11 entre el emisor 5 y el receptor 6 se absorbe y/o difunde una cierta parte de la radiacion, de manera que el receptor 6 recibe la radiacion optica con una menor intensidad. Gracias a la parte de la radiacion optica absorbida y/o difundida correspondiente a las senales del emisor 5 y del receptor 6 se puede determinar la turbiedad del lfquido. Para la medicion de la turbiedad del lfquido, el sensor 1 presenta, ademas, una sonda de temperatura 7 que genera una senal correspondiente a la temperatura.
El sensor 1 tiene una carcasa 2, que segun la figura 2 se compone de una pieza de base 3 y de al menos una prolongacion 4. La prolongacion 4 se usa para el alojamiento del emisor 5 y/o del receptor 6. Apropiadamente, el emisor 5 esta dispuesto en la prolongacion 4 y el receptor 6 en una prolongacion 4' adicional separada. La pieza de base 3 se usa para el alojamiento de un sistema electronico 8, mostrado en la figura 1 como un modulo integrado para la evaluacion de la senales del emisor 5 y/o del receptor 6 y/o de la sonda de temperatura 7. Es entonces apropiado que en el sistema electronico 8 ya se calculen los valores de medicion correspondientes para la turbiedad y/o para la temperatura. Segun la invencion, la sonda de temperatura 7 tambien se encuentra dentro y/o en la pieza de base 3, es decir, fuera de las prolongaciones 4, 4'.
La pieza de base 3 esta configurada de forma mas o menos cilmdrica, tal como se observa tanto en la figura 2 como en la figura 3. Las prolongaciones 4, 4' para el emisor 5 y el receptor 6 estan dispuestos en la pieza de base 3 a la manera de una convexidad con una seccion transversal mas o menos ovalada. La sonda de temperatura 7 esta dispuesta en un cuello de carcasa 9, igualmente a la manera de una convexidad, encontrandose, segun la figura 2, el cuello de carcasa 9 para la sonda de temperatura 7 entre las prolongaciones 4, 4' para el emisor 5 y el receptor 6. Detal manera, la prolongacion 4, 4' y/o el cuello de carcasa 9 estan dispuestos a modo dejoroba en la cara superior de base 10 del cilindro para la pieza de base 3. La altura del cuello de carcasa 9 es, sin embargo, menor que aquella de la prolongacion 4, 4', lo que puede comprobarse mediante la figura 1, de tal manera que la radiacion optica en la trayectoria de rayos opticos 11 se encuentra, en lo esencial, libre de obstaculos entre el emisor 5 y el receptor 6.
En la carcasa 2, concretamente en la pieza de base 3 se encuentra una placa de circuito impreso 12, como se puede ver en la figura 1. La placa de circuito impreso 12 penetra, en cada caso, mediante un dedo 13 en la prolongacion 4, 4' y mediante otro dedo 13' en el cuello de carcasa 9. El emisor 5 y el receptor 6 estan fijados al dedo 13 respetivo. El sensor de temperatura 7 esta fijado al dedo adicional 13' mediante alambres de conexion 14 visibles tanto en la figura 1 como en la figura 3, estando la sonda de temperatura 7 misma en un buen contacto termico con la carcasa 2 mediante elementos termoconductores 15, o sea con el cuello de carcasa 9 para asegurar una medicion de temperatura reproducible. Sobre la placa de circuito impreso 12 se encuentra, ademas, un sistema electronico 8 para la evaluacion de las senales del emisor 5, del receptor 6 y de la sonda de temperatura 7. De manera economica se puede usar como emisor 5 un diodo luminoso, como receptor 6 un fototransistor y como sonda de temperatura 7 una resistencia NTC.
Los resultados de medicion del sensor 1 pueden ser retransmitidos a traves de una lmea permanente a un equipo de mando en el aparato domestico. Para ello, sobre la placa de circuito impreso 12 se encuentra, opuesto a los dedos 13, 13', un contacto de conector 16 sobre el cual se puede enchufar una clavija (no mostrada). La clavija puede ser enchufada en la cara inferior de base 10 del cilindro para la pieza de base'3. Por supuesto, por medio de la clavija en el contacto de conector 16 tambien es posible suministrar la corriente para el sensor 1.
La carcasa 2 es de material sintetico. Para no perjudicar la trayectoria de rayos opticos 12, es apropiado que al menos el plastico que se encuentra en el sector del emisor 5 y/o del receptor 6 este fabricado de un material sintetico al menos en parte transparente para la radiacion optica. Por supuesto, alternativamente se puede encontrar en el sector de la trayectoria de rayos opticos 11, en cada caso, una ventana en las prolongaciones 4, 4', de manera que el material sintetico para la carcasa 2 pueda ser escogido en gran parte opaco.
Por supuesto, la invencion no esta restringida al ejemplo de realizacion descrito e ilustrado. Mas bien incluye tambien todos los perfeccionamientos del ramo en el margen de la invencion definida mediante las reivindicaciones. De esta manera, un sensor 1 de este tipo puede encontrar aplicacion no solamente en aparatos domesticos, sino tambien en maquinas herramienta, vehfculos motorizados, por ejemplo como sensor de aceite, o semejante.
Lista de referencias:
1 sensor
2 carcasa 3 pieza de base (de la carcasa)
4, 4' prolongacion (de la carcasa)
5 emisor
6 receptor
10
7 sonda de temperatura
8 sistema electronico
9 cuello de carcasa (para sonda de temperatura)
10 cara (superior) de base (para pieza de base)
10 cara (inferior) de base (para pieza de base)
11 trayectoria de rayos (opticos)
12 placa de circuito impreso
13, 13' dedo (de placa de circuito impreso)
14 alambre de conexion (para sonda de temperatura)
15 elemento termoconductor
16 contacto de conector

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Sensor, en particular para aparatos domesticos, por ejemplo lavadoras de lavavajillas, con un emisor (5) y un receptor (6) para radiacion optica para la medicion de la turbiedad de un lfquido, con un trayecto de medicion para el Kquido que se encuentra entre el emisor (5) y el receptor (6), y con una carcasa (2), estando dispuesta una sonda de temperatura (7) para la medicion de la temperatura del lfquido dentro de y/o en la carcasa (2), estando la carcasa (2) compuesta de una pieza de base (3) y, en cada caso, una prolongacion (4, 4') separada a la manera de una convexidad para el alojamiento del emisor (5) y el receptor (6), encontrandose el trayecto de medicion entre las prolongaciones (4, 4'), y estando dispuesta la sonda de temperatura (7) en un otro cuello de carcasa (9) a la manera de una convexidad, caracterizado porque el cuello de carcasa (9) para la sonda de temperatura (7) se encuentra entre las prolongaciones (4, 4') para el emisor (5) y para el receptor (6), y porque la altura del cuello de carcasa (9) es menor que la de la prolongacion (4, 4'), de manera que la radiacion optica entre el emisor (5) y el receptor (6) esta, en lo esencial, libre.
  2. 2. Sensor segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la sonda de temperatura (7) se encuentra dentro y/o en la pieza de base (3), y porque, preferentemente, la pieza de base (3) se usa para el alojamiento de un sistema electronico (8) para la evaluacion de senales del emisor (5) y/o del receptor (6) y/o de la sonda de temperatura (7).
  3. 3. Sensor segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la pieza de base (3) esta configurada mas o menos cilmdrica, y porque, preferentemente, la prolongacion (4, 4') y/o el cuello de carcasa (9) esta dispuesta a manera de joroba, en particular en la cara superior de base (10) del cilindro para la pieza de base (3).
  4. 4. Sensor segun las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizado porque en la carcasa (2), en particular en la pieza de base (3) se encuentra una placa de circuito impreso (12), porque, preferentemente, la placa de circuito impreso (12) se introduce mediante un dedo (13, 13') en la prolongacion (4, 4') y/o en el cuello de carcasa (9), porque, mas preferentemente, el emisor (5) y/o el receptor (6) y/o la sonda de temperatura (7) esta fijado sobre el dedo (13, 13'), y porque, aun mas preferentemente, el sistema electronico (8) se encuentra sobre la placa de circuito impreso (12).
  5. 5. Sensor segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque sobre la placa de circuito impreso (12), en particular opuesto al dedo (13, 13'), se encuentra un contacto de conector (16), porque, preferentemente, una clavija puede ser enchufado sobre el contacto de conector (16), y porque, mas preferentemente, la clavija puede ser enchufada en la cara inferior de base (10') del cilindro para la pieza de base (3).
  6. 6. Sensor segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el emisor (5) es un diodo luminoso, porque preferentemente se usa como receptor (6) un foto transistor, porque, mas preferentemente, se aplica una resistencia NTC como sonda de temperatura (7).
  7. 7. Sensor segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la carcasa (2) es de plastico, y porque, preferentemente, al menos el material sintetico que se encuentra en el sector del emisor (5) y/o del receptor (6) se compone de un plastico al menos parcialmente transparente para la radiacion optica.
  8. 8. Sensor segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la radiacion optica es una radiacion infrarroja.
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DE102006016706 2006-04-08
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