Development of a compact NDIR spectometer based on MOEMS components for fruit ripening monitoring

Abstract

[spa] Actualmente el control de la concentración de etileno en las cámaras de almacenamiento de fruta proporciona información de gran interés sobre su estado. Por un lado, la fruta produce pequeñas concentraciones de etileno que indican su estado de maduración, y por otro lado, se añade etileno para acelerar el proceso de maduración.

En esta Tesis, se ha desarrollado un espectrómetro óptico multicanal para medir de forma contínua la concentración de etileno en las cámaras frigoríficas. Se ha diseñado y fabricado componentes ópticos y la correspondiente electrónica de amplificación y procesado de señal. El resultado es un espectrómetro de gases basado en una aqrquitectura NDIR.

En la tendencia actual de integración y miniturización, se ha diseñado un novedoso detector IR como componente del sistyema NDIR. El detector consta de una matriz 2x2 de termopilas, filtros ópticos para seleccionar las bandas de absorción y una matriz 2x2 de lentes de Fresnel fabricadas en un mismo sustrato silíceo. La etapa electrónica está formada por una parte de pre-amplificación analógica y otra parte digital basada en un lock-in.

El instrumento se ha testeado a nivel de laboratorio y simulando condiciones reales. El resultado es que el espectrómetro es capaz de detectar 30 ppm de etileno, que es una concentración de amoníaco, que puede ser útil para detectar una posible fuga del sistema de refrigeración.