Digitale thermometers versus analage thermometers

Gestart door Pim, 11-08-2012 13:52 u

Vorige topic - Volgende topic

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

Pim

Ik heb de laatste tijd wat zaken rondom "digitale thermometers" onderzocht. Mogelijk is dat ook interessant voor de lezers van Hobbybrouwen.

Om te beginnen zijn er maar héél weinig digitale thermometers ! De meeste elektronische thermometers zijn namelijk analoge thermometers met een digitale weergave. Vaak wordt hier onterecht de benaming "digitale thermometer" gegeven.

Analoge thermometers
Analoge thermometers, en zeker de goedkopere, hebben een behoorlijke afwijking van bv 2 graden, en dat ook nog in een beperkt gebied. Buiten dat gebied kan de afwijking nog veel groter zijn. Dat komt door het niet lineaire verloop van de temperatuursensor (bv een NTC weesrtand). Daar kun je dan natuurlijk wel een digitale aflezing op zetten met een nauwkeurigheid van 1 digit achter de komma maar dat maakt de meting natuurlijk niet nauwkeuriger.
Enkele voorbeelden van dit soort meters zijn de STC-1000 (±1°C tussen -50 en +70) en de Voltcraft van Conrad (±5°C). Van de Ikea meter wordt geen specificatie opgegeven (!) en vaak betekent dat niet veel goeds.

Digitale thermometers
Dit zijn thermometers welke gebruik maken van een digitale sensor. Een veelgebruikte manier is een optische meting door middel van Infrarood. het levert een beperkte, vaak lineaire afwijking op in een groot meetgebied (bv -30 tot +950°C). Helaas zijn deze apparaten vaak erg duur (De Fluke 68 kost bv €679). Een beetje veel van het goede !
Een mooi alternatief voor de optische meting is de DS1820. Dit is een kleine digitale sensor welke in verschillende vormen wordt aangeboden. Nauwkeurigheid is 0,5°C tussen -10 en +85. Een mooi gebied voor de hobbybrouwer ! Nadeel van deze sensor is dat'ie dmv een microprocessor moet worden uitgelezen. Dat lijkt een heel gedoe, ware het niet dat Henielma de Tcontrol-IO heeft ontworpen. En die die doet dat dus voor je ! En er zitten twee van die mooie sensors bij in een RVS buisje van 20x6mm. Die sensor is eenvoudig te verlengen door 'm in een RVS buisje met een binnendiameter van 6mm te persen. Bovenkant afkitten met sil.kit en je hebt een schitterende RVS sensor met een lengte die je zelf kunt kiezen.

Maw: Wil je een echter digitale meter welke een betrouwbar lineair resultaat laat zien, overweeg dan de Tcontrol en bouw de bijgeleverde sensors op de voor jou gewenste lengte.

Oh ja.... De Tcontrol is, geloof ik, ook mooi toe te passen bij de vergisting. Maar daarover meer in een ander draadje   ;)

Groet... Pim

Hoppenbrouwers

Leuk stukje Pim. Maar als de STC-1000 ±1°C afwijkt en de tcontrol ±0.5°C is dat maar een verschil van 0.5°C op het gehele bereik. Dat is niet echt veel. Ik weet niet wat het prijsverschil is maar is het dan nog de moeite?

Pim

Ik zeg niet dat de STC-1000 een slecht apparaat is maar dat het:
 a) gebruik maakt van een analoge sensor (geen idee hoe stabiel dat ding op termijn zal blijven);
 b) het verwijzen naar een 0,1°C nauwkeurigheid van een display niet zoveel zin heeft;
 c) de STC-1000 dus een twee maal grotere afwijking heeft dan de DS1820 sensor (waarvan vermeld wordt dat de afwijking constant zal blijven).

Voor mensen die echt digitaal willen meten danwel toch al de aanschaf van een Tcontrol-IO overwegen dan lijkt me dit een interessant extra gegeven.

Het vergelijken van prijzen heeft niet zoveel zin aangezien de totale functionaliteit van de TSC-1000 vs Tcontrol-IO nogal verschillend zijn.

Hoppenbrouwers

Dat is zeker ook interessant. Ik ben ook nog op zoek naar een thermometer. Of dat digitaal of analoog wordt weet ik ook nog niet. Maar de prijs is voor mij in ieder geval wel een belangrijk gegeven.
Een afwijkingsverschil van ±1°C is volgens mij wel acceptabel. Ook voor de meeste brouwsels.
Heb even gegoogled op tcontrol maar kon het nog niet zo snel vinden. Weet jij zo wat deze kost?

Peterrr

Nu heb ik in de klimaat/proces techniek met veel merken regelaars te maken, greepje...
eliwel,elrea,carel,
Alle merken werken met een ptc, of ntc variant die altijd analoog is.
Alleen de japanners hebben meestal afwijkende variaties.

Ook werken wij met vele variaties ( webeasy e.d ) waarbij zelf calibratie wordt toegepast.
De relatief goedkope regelaars worden bij de grootste bedrijven gebruikt in schakelkasten...
Ja wij doen ook de brouwerijen en ook hun koeling.

Er is bijna geen absolute referentie in graden te krijgen ( ons lukt 0,2 % op 52 RV bij  20grd.) bij een project als de dode zeerollen. ( wat in heel Israël ze nog nooit gelukt was)
Temperatuur is nooit statisch is altijd in beweging zowel naar boven als beneden.

Dus een afwijking kan alleen tegen een referentie gemeten worden tov- of setpoint.

En de " Fantast " ik heb er nu twee van voor koken en maischen zijn ze perfect!
Mijn Fluke proffesionele voor mijn werk bij afregelen van installaties reageert langzamer en geeft nagenoeg dezelfde waardes.....

Dus als het gemiddelde van meerdere meters in je huis globaal hetzelfde aangeven.
Is voor ons Hobby vergisters,brouwers zuiver zat.

Ik zou echt niet over de procentjes op het doosje, manuel wakker liggen.

Grt peterr

RobinB

Yep!
Adrie heeft ook eens een aantal meters vergeleken, de (voltcraft)LCD-module kwam er gelukkig ook niet zo beroerd uit als hier wordt geschetst (fabrikant zegt overigens +- 1,5 grC ). Sterker nog hij deed het heel aardig in het brouw-gebied en had daardoor al gauw de beste prijs-kwaliteitverhouding.
De Fantast is toen niet meegenomen, wel een andere meter die er verdacht veel op lijkt en ook die presteerde acceptabel.
De maker van Tcontrol heeft ook de UT-100/200 getest en erg precies bevonden.

Verder klopt het natuurlijk wat Peterrr ook zegt, het komt allemaal niet zo nauw. ;)

hansm

Citaat van: RobinB op 11-08-2012  22:51 uVerder klopt het natuurlijk wat Peterrr ook zegt, het komt allemaal niet zo nauw. ;)

Helemaal mee eens. Graadje meer of minder maakt niet zoveel uit. En als je het dan toch belangrijk vindt, kan je waarschijnlijk beter letten op de consistentie dan op de afwijking van de thermometer. En daarmee bedoel ik niet alleen de consistentie van de brouwmethode, maar ook de consistentie van de meetapparatuur. Ieder keer een andere thermometer heeft waarschijnlijk meer invloed dan dat halve graadje afwijking meer of minder van de thermometer die je al jaren gebruikt.

seed7

Citaat van: Pim op 11-08-2012  13:52 uDigitale thermometers
Dit zijn thermometers welke gebruik maken van een digitale sensor. Een veelgebruikte manier is een optische meting door middel van Infrarood.

Uiteindelijk is ook hier de sensor "analoog", een zogenaamde "thermopile" of iets dergelijks. Analoog of digitaal is m.i. helemaal niet belangrijk. Digitaal is niet beter of slechter dan analoog, het introduceert gewoon een andere variabele die misschien tot een bekende (of onbekende) systematische afwijking maar zeker invloed zal hebben op de meetonzekerheid.

Wat me in dit soort discussies altijd opvalt is dat er gekeken wordt naar de "resolutie" (vaak onder het mom van nauwkeurigheid) van een meetinstrument zonder dat er eerst een eisen pakket wordt opgesteld. Wat is er nu werkelijk nodig bij het proces maischen, of gecontroleerd vergisten? Absolute waarde, resolutie, meetonzekerheid? Reproduceerbaarheid, herhaalbaarheid? Stabiliteit, (reactie)snelheid? Allemaal natuurlijk, maar in welke mate? Pas als je dat eenduidig kunt definiëren kun je de "juiste" keus bepalen. Ik neem aan dat zoiets vast al wel gedaan is (door de ontwikkelaars van de diverse "bier controllers"), heb er nog niet naar gezocht.

s7.

Henielma

De sensoren met een digitale uitgang hebben als voordeel dat het aangesloten meetapparaat en de kabel tussen sensor en meetapparaat geen invloed hebben op de nauwkeurigheid. Bij sensoren met analoge meetsignalen over de kabel zijn er veel extra factoren die bijdragen aan de onnauwkeurigheid.

De DS18B20 sensoren zoals Pim noemt en die Tcontrol-IO gebruikt hebben een digitale uitgang en daardoor zit alle nauwkeurigheid in de sensor zelf opgesloten en deze nauwkeurigheid is goed gespecificeerd.

Als je maischschema's voor jezelf maakt altijd dezelfde temperatuursensor gebruikt is vooral relatieve nauwkeurigheid van belang. Dus het precieze aantal graden is minder van belang. Van belang is wel dat deze iedere keer hetzelfde aangeeft bij dezelfde temperatuur.

Wanneer je recepten wil delen met anderen is het wel prettig indien de vermelde temperaturen binnen acceptabele marges juist zijn. Dat vind ik een voordeel van de sensoren met digitale signalen over de kabel zoals Tcontrol-IO die gebruikt. De gemeten temperatuur met die sensoren zit dicht bij de absolute temperatuurstandaarden. Wanneer je dus vergistingstemperaturen uit een boek of ander recept overneemt heb je met een temperatuurmeter met een goede absolute nauwkeurigheid meer kans dat je dezelfde temperatuur aanhoud dan het recept aangeeft.

En inderdaad voor het maischen is een graad meer of minder niet heel belangrijk. Bij het vergisten is dit belangrijker.

Peterrr

Als het bij vergisten zo belangrijk is, waarom worden bij kleine brouwerijen de tanks in gekoelde ruimte's gezet.
Die krijgen wij echt niet in op alle plekken even koel, de verdampers hangen in het midden van de ruimte.
De regelaar wordt op zijn setpoint gezet ( voeler hangt achter de verdamper)
Dan is er tegen het pendelen van de compressor een vrije  band van zo'n 2 graden minstens.
( compresoren starten stoppen niet graag n.l)
Dat betekent in de praktijk dat bij koelen of verwarmen er al gauw 3 a 4 ºC  verschil zit.
Voordat de regelaar inkomt.
Bij mijn eigen regelaartje ( type superbeun ) heb ik de band op 0,5 graden staan bij F 2 ;)
De praktijk leert dat op dezelfde plek met de regelaar van het merk Rittal er 1,5 tot 2 grd verschil zit.
Over 24 uur verschil gemeten op het vat.

Ze zitten beide op dezelfde plek en ook die regelaar de " chinees " heeft een tijdvertraging net als de professionele voordat koeling wordt ingeschakeld... de antipendel.

Maar goed dat is de commerciële wereld die, brouwers zijn waarschijnljk minder secuur met hun product dan de hobbyist ik geloof dat dat wel vaker is. :)

Grt peterr

hansm

Citaat van: Peterrr op 12-08-2012  00:47 uAls het bij vergisten zo belangrijk is...

Bij vergisting is 1 graad verschil goed te proeven. Die ene graad verschil heeft veel meer effect dan 1 graad verschil tijdens het maischen. Maar consistentie van de meting is ook hier van belang. Iedere keer een andere thermometer zal iedere keer een ander resultaat opleveren bij dezelfde instelling.

En verder is het proeven en bijsturen. Je kan niet zomaar op de resultaten of instellingen van andere brouwers of recepten afgaan. Iedere brouwinstallatie is anders, iedere gistopstelling is anders. Als jouw bier ondanks een ingestelde vergistingstemperatuur van 19 ºC  naar jouw smaak teveel esters heeft, zul je de regelaar de volgende keer een graadje lager moeten afstellen. Ook als je het (nagebrouwen) bier van je collega dat bij hem op 20 graden vergist is perfect vindt.

William

Citaat van: Hoppenbrouwers op 11-08-2012  15:41 uHeb even gegoogled op tcontrol maar kon het nog niet zo snel vinden. Weet jij zo wat deze kost?

Die kun je bij wel in werking zien.

Hoppenbrouwers

Citaat van: William op 12-08-2012  09:51 uDie kun je bij wel in werking zien.
Nog beter  :)

seed7

Citaat van: Henielma op 12-08-2012  00:20 uDe sensoren met een digitale uitgang hebben als voordeel dat het aangesloten meetapparaat en de kabel tussen sensor en meetapparaat geen invloed hebben op de nauwkeurigheid. Bij sensoren met analoge meetsignalen over de kabel zijn er veel extra factoren die bijdragen aan de onnauwkeurigheid.

Even voor mijn begrip, jullie noemen een sensor dus digitaal als de opnemer en de conversie in een huisje gebakken zit. Als ik dus een Pt100 + b.v. een UTI in een behuizing stop heb ik een "digitale sensor"?

CiteerDe DS18B20 sensoren zoals Pim noemt en die Tcontrol-IO gebruikt hebben een digitale uitgang en daardoor zit alle nauwkeurigheid in de sensor zelf opgesloten en deze nauwkeurigheid is goed gespecificeerd.

Als ik de spec's goed lees een meetonzekerheid van 1°C (2s) (maar het is erg lang geleden dat ik me met dit soort specs heb bezig gehouden)

Citaat van: hansm op 12-08-2012  09:01 uBij vergisting is 1 graad verschil goed te proeven.

Dan zou ik een meetonzekerheid van <0.3°C willen hebben bij een resolutie van 0,1°C. Een simpele thuis kalibratie begint dan denk ik al lastig te worden. Daarbovenop komt dan nog de kwaliteit van de opstelling en regeling, zoals Peterrr ook al aangeeft.

s7.

Henielma

Het is net wat je digitaal wil noemen. Maar een belangrijk onderscheid is naar mijn idee of de verbinding tussen sensor en weergaveapparaat analoog of digitaal is.
Het voorbeeld met die PT100 en UTI zou dan ook digitaal zijn.

Hieronder de fout van de DS18B20 sensoren uit de datasheet van de fabrikant.


De absolute afwijking tussen 10 en 30 ºC (vergisting) is maximaal +0,1 en -0,47 ºC in 3 sigma (99.73%) van de gevallen. Binnen de plus minus 0,5 ºC dus. Hiervoor hoef je deze sensoren niet meer te kalibreren. Sterker nog als je deze sensoren zelf gaat kalibreren heb je een grote kans door kalibratiefouten de fout groter te maken. Mede daarom heb ik in Tcontrol de kalibratiemogelijkheid verwijderd.

De resolutie van die sensoren  is 0,0625 ºC. Intern werkt Tcontrol hiermee maar de weergave gebeurd in 0,1 ºC.

Kortom naar mijn idee en ervaring kan je met deze sensoren prima reproduceerbaar op temperatuur vergisten.

seed7

Citaat van: Henielma op 12-08-2012 &nbsp;12:19 uHieronder de fout van de DS18B20 sensoren uit de datasheet van de fabrikant.


Had ik zo snel nog niet gevonden, ziet er goed uit, dank je.

s7.

Peterrr

Eigelijk wat ik met mijn post bedoelde was, in de praktijk.

Meten digitaal of analoog (waar dit topic over gaat) is een ding nauwkeurig of niet.
Het product wort, jongbier e.d op temperatuur houden, met koelmiddel, lamp, verwarmingselement.
Op wat voor manier dan ook heeft te maken met ethalpie (energie overdracht).
En met opwarmtijden,afkoel tijden volume e.d.
Het enigste om iets nagenoeg fatsoenlijk te meten het gemiddelde nemen van meerdere voelers.
Dit in serie- en parallel schakelingen. (weerstandsverdeling)

Dat doet deze procentuele afwijking per voeler afwijkingen teniet.

Of het zoden aan de dijk zet met 1 voeler op 1 plaats op je vat dig. Of analoog.
Onder een spons met tape bijvoorbeeld met de meest nauwkeurige regelaar bijvoorbeeld
T.o.v de tijd die nodig is om het (bier?) product naar jouw setpoint te laten gaan?

Ik heb nu op het vat 1 regelaar 4 meetpunten (Rittal rimatrix/cmc proffesioneel)
En ik meet op het vat 4 afwijkingen... op een gekalibreerde meter van 0,5 tot 1,8 ºC.
Vandaar ik de " zoektocht " naar de perfecte meting leuk vind om te lezen.
Maar met het op temperatuur houden is volgens (en volgens mijn ervaring in de praktijk) meer dan die temperatuurvoeler.
Ik zou eerder inzetten op constante cooling/verwarming capaciteit geregeld.

Grt peterr

seed7

Citaat van: Peterrr op 12-08-2012 &nbsp;14:29 uVandaar ik de " zoektocht " naar de perfecte meting leuk vind om te lezen.

Een goede meter is een, een goede meetmethode is inderdaad iets anders, een goede sturing is nog weer iets anders. Het meeste succes zul je inderdaad met een goede methode boeken.

Ik zou het niet zo complex maken om met 4 sensoren te werken maar b.v. eerst eens aardig wat tijd steken in het maken van een temperatuursgradient van een met water gevuld vat dat langzaam afkoelt. Als die bekend is een meetpunt kiezen en aanhouden. Voor een maischketel zou ik het punt met de meeste werveling tijdens roeren kiezen.

s7.

Peterrr

Mijn "werkbus " ligt vol met allerlei meetapparatuur.
En toen ik dit topic las dacht... is even zien hoe het zich verhoudt met elkaar.
 staat toch een "blondje" te vergisten ")
Het spul ligt morgen ochtend gewoon weer op zijn plek  :)

Grt peterr

Pim

Voor mensen die ook graag met de DS18B20 digitale sensor willen meten (de sensor die ook bij de Tcontrol-IO wordt gebruikt) en een redelijke kant-en-klaar oplossing willen voor nog geen 13 euro... Inclusief digitale probe met 3 m snoer.   
12 V aansluiten en meten maar!

http://www.ebay.nl/itm/Digital-Blue-LED-Thermometer-Car-Meter-Ext-DS18B20-F-C-/350472612416?pt=UK_BOI_Electrical_Test_Measurement_Equipment_ET&hash=item5199cbaa40

Pim

De thermometer is afgelopen week gearriveerd. Was natuurlijk benieuwd naar de resultaten in vergelijking met de metingen met de TcontrolIO: Een verschil van 0,1 graad C, zowel bij kamertemperatuur als bij 55 graden.

Het display geeft grote, duidelijke cijfers (verkrijgbaar in blauw en rood).

Met deze goedkope meter lijkt het dus heel goed mogelijk om reproduceerbaar te meten. En zoals aangegeven in een ander draadje is het heel simpel om een vloeistofdichte temperatuurprobe te maken van de meegeleverde DS18B20 sensor. (zie   http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,18796.msg310045.html#msg310045 )

12345

Dat digitale gedoe heeft zeker één groot voordeel: bij analoge meting moet je heel voorzichtig zijn met je leiding. Zit er ergens een contact niet voor de volle 100% goed, dan heb je meteen een weerstandje van 0,01 tot 0,1 Ohm en dat lijkt niet veel maar veroorzaakt meteen forse afwijkingen in de afgelezen temperatuur. Dus de leiding goed vastschroeven en niet via een stekker-doos-verbinding of een 'dobbelsteentje'. Zelfs als er eens een zwaar gewicht op je kabel is neergeploft, kun je forse afwijkingen krijgen. Bij een digitale leiding heb je ofwel geen aflezing ofwel de juiste.

Tags:

Zoeken met Google op deze site.
Brouwspullen zijn ook te koop via Bol.com.
Als je iets bestelt bij Bol.com (ook andere zaken dan brouwspullen) via deze link steun je het forum.


Het boek van de beheerder van deze site.