Gisting volgen met weegschaal

Gestart door hansHalberstadt, 01-01-2015 15:08 u

Vorige topic - Volgende topic

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

hansHalberstadt

Methodes die tot nu toe gevolgd zijn om het verloop van de gisting te volgen zijn gebaseerd op het meten van koolzuur (bellenteller) of metingen van SG of Brix. Ik heb deze week een een proefje gedaan om de vergisting te volgen via een weegschaal. Daarvoor heb ik een jampotje van 500 ml + roermagneetje, totaal gewicht 319 gram en daarin 372 gram wort + gistslurry totaal 18.8 Brix. Na de gisting was het netto gewicht teruggelopen van 372 g naar 354 g. Daarna eind SG (1020) en Brix (10.4) gemeten.

Ook een Excel sheetje gemaakt waarmee ik uit de gemeten begin Brix de hoeveelheid suiker heb teruggerekend en uit de gewichtsafname (= ontsnapte koolzuur) kun je dan berekenen hoeveel suiker is vergist is om die koolzuur re maken. Dan weet je ook hoeveel alcohol er is gevormd en weet je hoeveel suiker en alcohol er in het potje zit. Met een aanname voor de hoeveelheid eiwit kan ik dan uit die 3 en het aanwezige gewicht simpel berekenen wat het SG en de Brix is.

Uiteindelijk moet de gemeten SG en Brix kloppen met de berekende. Als dat klopt kun je dus via het gewicht van het potje de gisting volgen en op elk moment alles berekenen zonder in het wort te hoeven meten.

Resultaat was dat ik een correctie van 3.5 gram moest maken om het geheel kloppend te krijgen. Die 3.5 g is ook ongeveer de tolerantie van de metingen via de weegschaal.

Ik zit eraan te denken om dit systeem te gaan toepassen om de gisting te volgen, bijvoorbeeld via oude weegschaal het weeggedeelte aan te passen voor inlezen met een Arduino en dan kun je alles volgen.


William

Dat ziet er aardig uit Hans.

Wat me opvalt is dat de vergistingscurve er nog erg recht uitziet. Je zou een sigmoidale curve verwachten maar dat kan komen door het aantal "echte" meetpunten dat je hebt (4 stuks).

Zat er een waterslot op het potje of was het luchtdicht afgesloten?

- Indien afgesloten dan zou een deel van het koolzuur opgelost kunnen blijven door de hogere druk ook na openen van het potje.

- Indien een waterslot dan zou er water kunnen verdampen. Misschien dat je het verlies van water kunt inschatten door het potje met water gedurende een bepaalde tijd met lucht te doorborrelen (het liefst met de koolzuurproductiesnelheid) en te meten hoeveel er verdwijnt.

Jacques

Leuk bedachte methode, maar niet erg praktisch bij grotere hoeveelheden...

Het haasje

Hoi Hans,

Dit zou inderdaad in principe moeten werken, en het lijkt al ardig te kloppen. Waar heb je die 3.5 g correctie gedaan? Heb je 3.5 g af moeten trekken van het gewicht van je gistingsproduct? In dat geval kan het zijn dat je nog rekening moet houden met CO2 dat nog in oplossing is? Interessante info vind je in een tabel op Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Richard

hansHalberstadt

Het potje zat met een los dekseltje in een plastic zakje dus koolzuur kan gewoon ontsnappen. Verdampen van water zal niet veel zijn. Ik heb er wel eens naar gezocht, is in feite vergelijkbaar met luchtvochtigheid, maar dan voor koolzuurgas (ik weet niet of daar veel verschil tussen zit). Met mijn koolzuurcompressor zie ik wel condenswater, maar dat is niet veel, ca 5 ml voor 20 liter uitgegist bier of zoiets.   

hansHalberstadt

Citaat van: Het haasje op 01-01-2015  15:37 uHoi Hans,

Dit zou inderdaad in principe moeten werken, en het lijkt al ardig te kloppen. Waar heb je die 3.5 g correctie gedaan? Heb je 3.5 g af moeten trekken van het gewicht van je gistingsproduct? In dat geval kan het zijn dat je nog rekening moet houden met CO2 dat nog in oplossing is? Interessante info vind je in een tabel op Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Richard
Richard,
die 3.5 gram correctie heb ik gedaan op het eindgewicht. In de Excel zie je een kolom gewicht en een kolom

netto gewicht

372
372
372
361
355
354
354
354
354
 en een kolom
netto gewicht kloppend gemaakt

372
372
372
361
354
350,5
350,5
350,5
350,5

CO2 in oplossing is ca 0.17% als het goed is bij 20 ºC = ca 0.6 gram. Daarvoor zou je inderdaad nog kunnen compenseren. Zelfde geldt natuurlijk voor de bellenteller om CO2 te meten.
 

hansHalberstadt

Citaat van: William op 01-01-2015  15:30 uWat me opvalt is dat de vergistingscurve er nog erg recht uitziet. Je zou een sigmoidale curve verwachten maar dat kan komen door het aantal "echte" meetpunten dat je hebt (4 stuks).
Klopt, de gisting ging veel sneller dan ik gedacht had, dus bij mijn 1e meetpunt was de gisting al over de helft.

hansHalberstadt

Citaat van: Jacques op 01-01-2015  15:37 uLeuk bedachte methode, maar niet erg praktisch bij grotere hoeveelheden...
Meest simpel is om het geheel gewoon op een oude personenweegschaal te zetten en het ding eerst te 'nullen' met het zelfde gistingsvat maar dan leeg. Met een personenweegschaal kun je zonder problemen naar 100 liter bier. dat is toch al een behoorlijke hoeveelheid toch?

hansHalberstadt

Vanmiddag eens gekeken naar een oude weegschaal die ik nog had liggen.


Dit bleek een mechanische te zijn met elektronische uitlezing. (modernere weegschalen hebben rekstrookjes, maar dat vraagt meer elektronica) Eigenlijk is dit mechanische principe heel simpel maar verder perfect. Door de constructie maakt het niet uit waar het gewicht staat, hij meet de som van het gewicht op elk drukpunt. Er zit een getande schijf in waarmee de elektronica kan zien wat de stand is van die schijf en of de schijf linksom of rechtsom verplaatst. Wat aanpassing aan de mechanica  om de resolutie wat te vergroten (was wat grof, geschikt voor 500 g resolutie) en je kunt met de opnemer ( 2x fotocel en 2 x led) een input maken naar de computer.
Hiermee denk ik wel een resolutie te kunnen halen van enkele grammen op een gewicht van 50 kg.
Dat is voldoende om de gisting mee te kunnen volgen van 50 liter bier.

Jacques

Citaat van: hansHalberstadt op 01-01-2015  15:59 uMeest simpel is om het geheel gewoon op een oude personenweegschaal te zetten en het ding eerst te 'nullen' met het zelfde gistingsvat maar dan leeg. Met een personenweegschaal kun je zonder problemen naar 100 liter bier. dat is toch al een behoorlijke hoeveelheid toch?

Weegschalen zijn niet zo heel groot en gistvaten vaak breed... Al heel gauw kun je niet meer de weegschaal aflezen omdat het gistvat over de display staat.

De meeste mechanische personenweegschalen zijn niet niet nauwkeurig genoeg voor de meting. Een onsje meer of minder kun je daarbij niet zien.
Bij de digitale weegschalen moet je eerst op de weegschaal gaan staan voordat deze een waarde geeft. Na een tijdje gaat de display uit om de batterij te sparen. Om opnieuw te wegen moet je opnieuw op de weegschaal gaan staan.
Mijn rvs CCT is behoorlijk zwaar en staat in een koelkast zo'n 40 cm boven de grond. Die ga ik niet steeds in en uit mijn koelkast halen.
Met 35 liter in mijn CCT zit ik ver boven de 50 kg.

Een digitale personenweegschaal wordt overigens wel door mij gebruikt voor het bepalen hoeveel liter bier ik heb voor het bottelen. Door deze bepaling kan ik heel precies de hoeveelheid bottelsuiker bepalen. Dat doe ik niet met mijn CCT maar met mijn bottelemmer.

hansHalberstadt

Citaat van: Jacques op 01-01-2015  20:53 uWeegschalen zijn niet zo heel groot en gistvaten vaak breed... Al heel gauw kun je niet meer de weegschaal aflezen omdat het gistvat over de display staat.

De meeste mechanische personenweegschalen zijn niet niet nauwkeurig genoeg voor de meting. Een onsje meer of minder kun je daarbij niet zien.
Bij de digitale weegschalen moet je eerst op de weegschaal gaan staan voordat deze een waarde geeft. Na een tijdje gaat de display uit om de batterij te sparen. Om opnieuw te wegen moet je opnieuw op de weegschaal gaan staan.
Mijn rvs CCT is behoorlijk zwaar en staat in een koelkast zo'n 40 cm boven de grond. Die ga ik niet steeds in en uit mijn koelkast halen.
Ik heb aangegeven dat het principe bedoeld is voor een omgebouwde weegschaal voor uitlezing via de computer. Het normale verwerkingsgedeelte met display wat uitgaat en zich zelf op 0 zet haal je eruit en gebruik je dus niet. Voor jouw CCT zou het ook kunnen, dan moet je de hele CCT in een vaste opstelling op de weegschaal zetten. evt een vergroot plateau aanbrengen.
Je zet dan de weegschaal op 0 (via de computer) met een lege CCT.  En als je hem dan vult met wort heb je het nettogewicht van het wort en kan de computer daarna de vergisting volgen, soortgelijk met de bellenteller. 

Jacques

Citaat van: hansHalberstadt op 01-01-2015  22:53 uIk heb aangegeven dat het principe bedoeld is voor een omgebouwde weegschaal voor uitlezing via de computer. Het normale verwerkingsgedeelte met display wat uitgaat en zich zelf op 0 zet haal je eruit en gebruik je dus niet. Voor jouw CCT zou het ook kunnen, dan moet je de hele CCT in een vaste opstelling op de weegschaal zetten. evt een vergroot plateau aanbrengen.
Je zet dan de weegschaal op 0 (via de computer) met een lege CCT.  En als je hem dan vult met wort heb je het nettogewicht van het wort en kan de computer daarna de vergisting volgen, soortgelijk met de bellenteller.

Voor een doorsnee hobbybrouwer gaat dit denk net iets te ver...

Heb je al bedacht hoe je de uitlezing via de computer gaat doen? Overigens is het wel handig dat je meteen weet hoeveel gewicht je aan bier hebt. Voor het aantal liters moet je rekening houden met met het begin SG. Die waarde heb je natuurlijk sowieso nodig. Je ontkomt er niet aan om aan de gang te gaan met een refractometer of hydrometer. Nadat je het begin SG hebt ingevoerd zou het systeem het volume kunnen berekenen. Voor mij blijft de vraag of een personenweegschaal wel nauwkeurig genoeg is voor deze toepassing. Misschien is dit een handig alternatief?



PS
Zojuist even mijn CCT gewogen: 20.8 kg.

seed7

Er zijn diverse Arduino projecten te vinden waarbij men een of meerdere drukopnemers gebruikt.

Ingo

Ansius

Het idee spreekt mij wel aan.
Hoe directer hoe beter.
Hoe nauwkeuriger je meet hoe beter.
Praktisch is het ook wel.
Geen gedoe met de ballon.
Zou best wel eens nauwkeuriger kunnen zijn.
Ik volg deze methode met belangstelling.

Succes er mee Hans.

NewLine

Leuk project.

Let er wel op dat vele (goedkopere) weegschalen niet constant belast mogen blijven.

koffie

Citaat van: Jacques op 02-01-2015  00:21 uVoor een doorsnee hobbybrouwer gaat dit denk net iets te ver...

Heb je al bedacht hoe je de uitlezing via de computer gaat doen? Overigens is het wel handig dat je meteen weet hoeveel gewicht je aan bier hebt. Voor het aantal liters moet je rekening houden met met het begin SG. Die waarde heb je natuurlijk sowieso nodig. Je ontkomt er niet aan om aan de gang te gaan met een refractometer of hydrometer. Nadat je het begin SG hebt ingevoerd zou het systeem het volume kunnen berekenen. Voor mij blijft de vraag of een personenweegschaal wel nauwkeurig genoeg is voor deze toepassing. Misschien is dit een handig alternatief?



PS
Zojuist even mijn CCT gewogen: 20.8 kg.
Mwah .. bellentellers zijn nu ook niet standaardspul en dat wordt ook gewoon gedaan.

Een electronische weegschaal werkt met weerstand, welke weer te meten en uit te lezen is. Ik zie wel heil in dit project  :biersmile:

hansHalberstadt

Citaat van: Jacques op 02-01-2015  00:21 uVoor een doorsnee hobbybrouwer gaat dit denk net iets te ver...

Heb je al bedacht hoe je de uitlezing via de computer gaat doen? Overigens is het wel handig dat je meteen weet hoeveel gewicht je aan bier hebt.

Voor mij blijft de vraag of een personenweegschaal wel nauwkeurig genoeg is voor deze toepassing. Misschien is dit een handig alternatief?

Zojuist even mijn CCT gewogen: 20.8 kg.

Het idee is dat de weegschaal het gewicht continue communiceert naar de computer, bv via een Arduino. eenmaal in de coputer kun je het gewicht, samen met het gemeten leeggewicht van de installatie, de eenmalig gemeten beginBrix of begin SG waarde daarna continue alle parameters monitoren zoals huidig SG, Huidige Brix, SVG etc.

Een personenweegschaal of pakketweegschaal heeft een of meer drukopnemers in de vorm van rekstrookjes. Die zitten normaal gesproken in een zogenamade Brug van Wheatstone en de uitgang daarvan gaat naar een versterker en verwerkingsunit.
De Brug van Wheatstone is het hart van het meetsysteem en dat bepaalt de maximaal haalbare nauwkeurigheid. De brug van Wheatstone vergelijkt de waarde van 4 rekstrookjes en daardoor vallen gemeenschappelijke fouten eruit door deze slimme constructie.

De 100 g resolutie en overige nadelige eigenschappen worden bepaalt door
-De nauwkeurigheid van de spanningsreferentie voor de Wheatstone brug
-De versterker (Wheatstone brug levert maar heel klein spanninkje)
-Verwerkingsunit (die zorgt voor de ongewenste reslolutie van 100gram)

Het idee is nu om alles eruit te slopen waar de fabrikant compromissen heeft gesloten en alleen de Wheatstone brug te hergebruiken en te vervangen door nauwkeurige voeding (= Arduino referentie, daarmee valt de voedingsspanningstoleratie weg omdat die dan in teller en noemer zit ivm analoog digitaal omzetting), nauwkeurige versterker en daarna direct over te gaan naar de computer (analoog digitaal converter in de Arduino, Arduino zendt dan het digitale signaal over)

CCT van 20.8 kg is geen probleem, kun je gewoon meenemen in de leeggewicht meting.

Voordeel ix dat je de schaalfactor fout simpel kunt kalibreren door een nauwkeurig bekend gewicht in de installatie te doen of erop te zetten. (De referentie voor mij is dan de weegschaal in de supermarkt want die wordt geregeld gekalibreerd. Ik weeg daar een stuk ijzer en dat is dan mijn referentiegewicht om mijn installatie te kalibreren) kalibratie gebeurt simpel in de software.

Zooms

Citaat van: Jacques op 02-01-2015  00:21 uVoor een doorsnee hobbybrouwer gaat dit denk net iets te ver...


Jacques, dat is flauwekul! Er zijn een heleboel hobbybrouwers die bezig zijn met het vinden van technische en technologische oplossingen voor vragen die ze hebben. Sommige van die ideeën 'halen' het, anderen blijken teveel haken en ogen te hebben. Dit leidt tot meer kennis en inzicht. Omarmen dus in plaats van beren op de weg zoeken.

Ik ben hier toevallig zelf kort mee bezig geweest, maar kon toen niet de juiste meetcellen vinden voor een redelijke prijs. Deze benadering is net iets anders waardoor er best wel een levensvatbare oplossing uit zou kunnen komen! Goedkoop Arduino micro pro bordje eraan, wifi module (ESP8266 voor € 3) en je hebt een standalone systeem dat via internet uit te lezen is.

Ik volg dit topic met interesse!

Ronald

William

Haalbaarheid (in termen van gevoeligheid) zal staan of vallen met de haalbare resolutie en stabiliteit van het te meten gewicht.

Is zo'n schakeling gevoelig voor temperatuur?

Als je een resolutie / stabiliteit van 10 gram kunt halen dan zou je in mijn geval (typisch 15 liter sg 1065) zo'n 1,3% ADF resolutie kunnen halen. Kwantitatief misschien niet super nauwkeurig maar voldoende om netjes de vorm van een vergistingscurve te meten (en daar is het mij meestal om te doen).

Ik ben benieuwd.

William

Citaat van: Zooms op 02-01-2015  10:42 uIk ben hier toevallig zelf kort mee bezig geweest, maar kon toen niet de juiste meetcellen vinden voor een redelijke prijs. Deze benadering is net iets anders waardoor er best wel een levensvatbare oplossing uit zou kunnen komen! Goedkoop Arduino micro pro bordje eraan, wifi module (ESP8266 voor 3€) en je hebt een standalone systeem dat via internet uit te lezen is.

Ik heb me pas ook verbaasd over de materialen die er op dit gebied zijn.

Met name drukgevoelige folies waarbij je de druk kunt uitlezen. In mijn geval was het folie op de vingertoppen van een handschoen geïntegreerd en zo kon je heel mooi (en op 10 milliseconde resolutie) drukken meten tijdens het oppakken of indrukken van een verpakking.

Albertus

Mooi project. Volgens mij kan de meting voldoende nauwkeurig zijn.
Zelf ben ik met iets dergelijks bezig maar dan met het meten van een vast gewicht en volume dat in het wort hangt. Metingen met een weegschaaltje waren succesvol. Ik heb nu een meetmodule met vier rekstrookjes en een 24 bits ad converter met versterker in bestelling. E.e.a. blijft onder de € 10 , je blijft je inderdaad verbazen over wat er (voor weinig) te koop is.

Moeilijk punt blijft (zoals NewLine opmerkte) of de rekstrookjes permanent belast kunnen blijven.

Bert

hansHalberstadt

Citaat van: William op 02-01-2015  10:54 uHaalbaarheid (in termen van gevoeligheid) zal staan of vallen met de haalbare resolutie en stabiliteit van het te meten gewicht.

Is zo'n schakeling gevoelig voor temperatuur?

Als je een resolutie / stabiliteit van 10 gram kunt halen dan zou je in mijn geval (typisch 15 liter sg 1065) zo'n 1,3% ADF resolutie kunnen halen. Kwantitatief misschien niet super nauwkeurig maar voldoende om netjes de vorm van een vergistingscurve te meten (en daar is het mij meestal om te doen).

Ik ben benieuwd.

Temperatuurgevoeligheid valt uit de brug van Wheatstone, maar de schalingsfactor van de sensors zelf is wel temperatuurgevoelig, maar kun je voor compenseren in de software als je ook een temperatuursensor toevoegt. (Mocht dat nodig zijn)

15 liter SG 1065 heeft ca 1600 gram suiker en levert ca 875 g restsuiker en 900 g CO2 die 900 g is dus wat het gewicht afneemt en levert ca 75% SVG. Als het even simpel evenredig is dan heb je dus 900/75=12 gram afname per % SVG.

De resolutie van een weegschaal is normaal gesproken kleiner als het maximaal te meten gewicht kleiner is. We zullen moeten zien of dat lukt. evt compenseren met vast gewicht zodat je minder hoeft te meten, zo werkt een balans ook.


bierhenkie

Citaat van: hansHalberstadt op 02-01-2015  11:28 uTemperatuurgevoeligheid valt uit de brug van wheatstone, maar de schalingsfactor van de sensors zelf is wel temperatuurgevoelig, maar kun je voor compenseren in de software als je ook een temperatuursensor toevoegt. (mocht dat nodig zijn)

15 liter SG 1065 heeft ca 1600 gram suiker en levert ca 875 g restsuiker en 900 g CO2 die 900 g is dus wat het gewicht afneemt en levert ca 75% SVG. Als het even simpel evenredig is dan heb je dus 900/75=12 gram afname per % SVG.

De resolutie van een weegschaal is normaal gesproken kleiner als het maximaal te meten gewicht kleiner is. We zullen moeten zien of dat lukt. evt compenseren met vast gewicht zodat je minder hoeft te meten, zo werkt een balans ook.
De meesten zullen dan toch ook al temperatuurgestuurd vergisten dus een sensor is aanwezig, of je systeem bouw je uit met een temperatuurregeling.

Is in deze samenwerking met Henielma niet voor de hand liggend?
Kennis en 90% van de hard en software is bij hem aanwezig.

Jacques

Citaat van: koffie op 02-01-2015  09:54 uMwah .. bellentellers zijn nu ook niet standaardspul en dat wordt ook gewoon gedaan.

Het aantal hobbybrouwers dat een bellentellers is zeer beperkt. Naar mijn idee omdat het systeem de meeste hobbbybrouwers ook te ver gaat.

Mijn inziens kun je als hobbybrouwer je beter richten op zaken die de kwaliteit van je bier echt verbeteren dan aan dit soort technische snufjes die weliswaar meer inzicht geven in het verloop van het vergistingsproces maar daarin geen directe verbetering brengen.

Maar als het allemaal betrouwbaar werkt en je niet zelf met een soldeerbout aan de slag moet wil ik zo'n systeem ook wel hebben. Ik ben niet vies van technische snufjes... Tot die tijd ben ik wat septisch of het wel mogelijk is een betrouwbaar systeem te bouwen. Maar sls dat lukt dan is het misschien een idee om het idee commercieel uit te bouwen en het product in een nette versie kant en klaar aan te bieden voor hopelijk niet te veel geld.

hansHalberstadt

Citaat van: Jacques op 02-01-2015  20:37 uMijn inziens kun je als hobbybrouwer je beter richten op zaken die de kwaliteit van je bier echt verbeteren dan aan dit soort technische snufjes die weliswaar meer inzicht geven in het verloop van het vergistingsproces maar daarin geen directe verbetering brengen.
Nu meet in elke dag  2 x met de refractometer om de gisting te volgen. Waar het mij vooral om gaat is om het juiste moment te bepalen wanneer de gisting ten einde is, want net daarvoor zet ik het roerwerk uit en begin ik met langzaam de temperatuur  te verlagen, zodat  tijdens de koude bezinking nog net een beetje actieve gisting plaatsvindt om te voorkomen dat er lucht wordt aangezogen bij het afkoelen. Als dat automatisch kan scheelt dat weer werk. Andere reden is dat je zo goed je gist kunt karakteriseren en later terug kan redeneren als er iets is misgegaan zodat je ervan kunt leren.
Heeft dus wel degelijk tot doel om verbeteringen te krijgen in de smaak en het proces reproduceerbaar te krijgen.   


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.