Medidores, velocidad y precisión

Velocidad y precisión, dos parámetros importantes


Al comprar un medidor, es muy posible caer en la tentación de sacrificar la precisión para ahorrar unos cuantos € al adquirir un medidor nuevo. Sin embargo, cuando se trata de equipo de control de puntos críticos, de seguridad alimentaria, o de liberación de lotes, no es una buena idea. Los beneficios pueden verse afectados por ejemplo por el sobreenvasado y/o el sobresecado, debido a la desconfianza en la seguridad del producto. O pueden deberse a lotes rechazados, retiradas del mercado o quejas de clientes. En cualquier caso, los sensores precisos son caros, pero los sensores inexactos cuestan mucho más.

Si hay que medir bastantes muestras cada día, un medidor lento no es una opción, ya que además puede acabar provocando pérdidas económicas a la empresa. De media, los sensores láser y de punto de rocío son hasta 3 veces más rápidos que los sensores electrolíticos resistivos y 5 veces más rápidos que los capacitivos. En pruebas en paralelo realizadas por AquaLab, para comparar los diferentes medidores de aw comerciales, las diferencias de velocidad causaron colapsos de trabajo, ya que los instrumentos lentos provocaron un atasco en las muestras a medir.

Tiempo de lectura y precisión de los sensores comerciales

Con un promedio de 2 a 4 minutos por muestra, los sensores de punto de rocío sobre espejo frío son, con diferencia, mucho más rápidos y precisos que cualquier otro sensor, y su actividad no se degrada con el tiempo. Su punto débil, algunos volátiles que no se miden bien. 

Los sensores láser son más lentos que los de punto de rocío, pero más rápidos que los otros tipos, capacitivos y electrolíticos. Tardan de 3 a 5 minutos por muestra. También son menos precisos que los de punto de rocío, pero bastante más precisos que los sensores electrolíticos. Los sensores láser afirman tener una precisión de 0,005 aw. En las pruebas realizadas, los resultados fueron satisfactorios, pero no superaron esta afirmación. Su principal ventaja, se pueden medir productos volátiles que ningún otro sensor puede medir.
 
Los sensores electrolíticos resistivos son aproximadamente 3 veces más lentos que los de punto de rocío, pero de media más rápidos que los sensores capacitivos (tardan de 10 a 25 minutos por muestra) y significativamente más precisos.
 
Los sensores de capacitancia son los más lentos (tardaron de 13 minutos a más de una hora por lectura) y su precisión es baja.

 

Problemas con el «modo de lectura rápido»

¿Es posible hacer que los sensores resistivos electrolíticos y los capacitivos sean más rápidos?. Los fabricantes de estos medidores, Novasina y Rotronic, lo han intentado y cada uno ha fallado a su manera.
Una de las razones por las que estos instrumentos son mucho más lentos midiendo la aw es porque no solo tienen que esperar al equilibrio entre la muestra y el espacio de cabeza, sino también al equilibrio entre la muestra y el sensor. El modo rápido funciona finalizando la lectura antes de que se alcance el equilibrio y estimar cuál sería la verdadera actividad de agua.
 
Se puede tener una sensación de precisión probando los patrones estándar en modo rápido. El resultado: el «Modo rápido» de Novasina es tan preciso como su modo de lectura en equilibrio. Pero en cambio, el aumento de velocidad es insignificante (una media de 12 minutos por muestra frente a una media de 16 para una lectura real).
 
Rotronic es significativamente más rápido con su modo «aw rápido», una media de 7 minutos por muestra frente a una media de 58 minutos para una lectura real. Pero la precisión del modo rápido es muy baja en comparación con la de las muestras totalmente equilibradas. Y los problemas con el modo rápido empeoran cuando mide en muestras de producto.

Modo rápido, de mal en peor

La verdad es que la predicción del modo rápido es más fácil cuando se miden patrones estándar. Las sales son homogéneas, se equilibran rápidamente y, lo más importante, los instrumentos se calibran según estos estándares.
En cambio, los productos reales (embutidos, alimentos para mascotas, mantequilla, leche en polvo, patatas fritas) exponen los puntos débiles de los sensores y, en particular, muestran los problemas que tienen las lecturas en modo rápido.
 
Los sensores de punto de rocío y láser realizan lecturas completamente equilibradas en 3 minutos. Son significativamente más rápidos que los sensores resistivos electrolíticos y los capacitivos, incluso en modo rápido. Cada lectura de los sensores láser y de punto de rocío es una lectura en equilibrio completo, por lo que no necesitan un modo «rápido».
 
El sensor capacitivo de Rotronic y el resistivo de Novasina tardan mucho (de 15 – 150 y de 10 – 25 minutos, respectivamente) para realizar una medida equilibrada, por lo que dependen del modo rápido (4 – 6 Rotronic y 7 – 16 minutos Novasina) para compensar estas diferencias.
 
Para evaluar las medidas de modo rápido, se midió el mismo producto con el mismo equipo y en las mismas condiciones en modo rápido y en modo totalmente equilibrado. Y a continuación, se compararon los datos buscando la frecuencia con la que las lecturas del modo rápido coinciden con las de equilibrio, dentro de la precisión descrita por el fabricante. El resultado, las medidas en modo rápido casi nunca están dentro de las especificaciones. A través de este enlace se puede descargar el resultado de estas pruebas.

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