Estudi de la permitivitat elèctrica per la quantificació d'alcohol en aigua a freqüències entre 300 KHz i 1 GHz

[ANGLÈS] The aim of this project is to assess the use of a technology that works in the frequency spectrum from 300 kHz to 1 GHz in the possibility of recognising alcohol levels in a water medium. The different levels are a simile of the fermentation control of sugar from grape-juice and grapes to alcohol in wine. The magnitude that delimits levels is the electrical permittivity. It defines mediums and can be obtained through the measurement of the impedance of the product. Knowing that the principal medium is water, at the beginning of the fermentation the mixture is made from water and sugar, as its permittivity is similar to the values of water. Once the sugar has changed to alcohol, the electrical permittivity decreases until saturation. Therefore, the degree alcohol in the mixture will be associated with its permittivity value. The purpose of the work is to study with general tools and instruments that allow the extrapolation of the results to other possible tools and a final industrial prototype. The measures are made with an open-ended coaxial line which contacts with the material to characterize. Work frequencies that best matches are obtained evaluating the results in the entire frequency spectrum allowed by the laboratory instruments.

[CASTELLÀ] El objetivo de este proyecto es valorar la posibilidad de utilizar una tecnología que trabaja en el espectro frecuencial entre 300 kHz y 1 GHz que permita el reconocimiento del nivel de alcohol en el medio agua. Esta diferenciación de niveles es un símil del control de la fermentación del azúcar del mosto y la uva en el alcohol del vino. La magnitud que delimita los niveles es la permitividad eléctrica, que permite caracterizar los medios y se obtiene de la medida de la impedancia del producto. Conociendo que el medio principal es agua, en el caso inicial del proceso de la fermentación la mezcla está formada por agua y azúcar que no afecta a los valores de la permitividad, ya que son parecidos a los del agua. Una vez este azúcar se convierte en alcohol, los valores de la permitividad eléctrica de la mezcla disminuyen hasta llegar a los niveles de saturación propios del proceso de fermentación. Por lo tanto, se quiere asociar el grado de alcohol en la mezcla con su permitividad. La voluntad de este trabajo es estudiar con herramientas e instrumentos generales que permitan la extrapolación de los resultados en el uso de otros posibles medios y un modelo industrial final. Las medidas se realizan con una línea coaxial terminada en circuito abierto que se encuentra en contacto con el material a caracterizar. Las frecuencias de trabajo que mejor se adapten a las necesidades de las medidas se extraen de la valoración de los resultados en todo el espectro frecuencial que permiten los medios del laboratorio.

[CATALÀ] L'objectiu d'aquest projecte és valorar la possibilitat d'utilitzar una tecnologia que treballa en l'espectre freqüencial entre els 300 kHz fins els 1 GHz i que permeti el reconeixement del nivell de l'alcohol en el medi aigua. Aquesta diferenciació de nivells és el símil al control de la fermentació del sucre del most i el raïm en l'alcohol del vi. La magnitud que delimita els nivells és la permitivitat elèctrica que permet caracteritzar els medis i s'obté en la mesura de la impedància del producte. Coneixent que el medi principal és aigua, en el cas inicial en el procés de la fermentació, la mescla està formada per aigua i sucre que no afecta als valors de permitivitat (resten semblants a l'aigua). Un cop aquest sucre es converteix en alcohol, els valors de la permitivitat elèctrica de la mescla disminueixen fins arribar als nivells de saturació en el procés de la fermentació. Per tant, es vol associar el grau d'alcohol en la mescla amb el seu valor de la permitivitat. La voluntat del treball és estudiar amb eines i instruments generals que permeten l'extrapolació dels resultats amb l'ús d'altres possibles mitjans i un model industrial final. Les mesures es realitzen amb un línia coaxial acabada en circuit obert que està en contacte amb el material a caracteritzar. Les freqüències de treball que millor s'adeqüen a les necessitats de les mesures s'extreuen en la valoració dels resultats en tot l'espectre freqüencial que permeten els mitjans del laboratori.