Development of a radiometric device for on-line and contactless temperature measurement of food products inside cryogenic deep-freezing tunnels
Etude et développement d'un dispositif radiométrique : application au contrôle de température en ligne et sans contact dans les équipements de surgélation cryogénique
Résumé
Food products are often subjected to processes which generate important internal thermal gradients. As existing temperature measurement systems do not provide reliable information, volume temperature measurements, such as microwave radiometry which allows this, are gaining great interest. The work presented here concerns the design of a radiometric device in order to measure on-line and contactless the instantaneous average volume temperature of food products in cryogenic deep freezing tunnels. The range of measurable temperatures (for a food product) extends from -35°C to +40°C, with a precision lower than one degree centigrade, in a temperature of environment ranging between -140°C and +25°C. The tests are carried out on a cryogenic deep freezing tunnel (HIMALAYA from AIR LIQUIDE). The results were verified using thermocouple measurements and thermal modeling, for various configurations (products in the bulk, single products, various conveyor belt speeds).
Les produits alimentaires sont souvent soumis à des procédés qui engendrent des gradients thermiques internes importants. Les systèmes de mesure de température actuels ne fournissant pas une information fiable, la mesure de température en volume, telle que le permet la radiométrie micro-onde, trouve donc tout son intérêt. Les travaux présentés portent sur la conception d'un dispositif radiométrique permettant de mesurer en ligne et sans contact la température volumique moyenne instantanée de produits alimentaires dans les tunnels de surgélation cryogénique. La gamme de températures mesurables (pour un produit alimentaire) s'étend de -35°C à +40°C, avec une précision inférieure au degré, dans une température d'ambiance comprise entre -140°C et +25°C. Les essais réalisés sur un tunnel HIMALAYA d'AIR LIQUIDE, ont été validés à partir de mesures par thermocouples et par modélisation thermique, pour diverses configurations (produits en vrac, unitaires, différentes vitesses de défilement)