Topic: Gisting volgen met weegschaal

[hansHalberstadt]

Op dit moment ben ik bezig om de opstelling te maken voor volgen van de gisting in een 70 liter gistingsvat.
Als drijver wil ik een fles met beugelsluiting gebruiken (IKEA)
bijbehorende hefboom van 0.5 past bij het bereik van 120 g van de weegschaal

meetbereik is SG=944 (120 gram) tot SG=1125 (0 gram) het draadje van de drijver komt door het kleine gaatje in de deksel. Waterslot komt op het grote gaatje

 

[hansHalberstadt]

Omdat de ontwikkelingen even stil komen te liggen tot ik weer ga brouwen (oktober volgens plan) heb ik nu even de tijd om na te denken over het meetprincipe. Het principe met drijver lijkt een orde nauwkeuriger dan het meten via het totale gewicht van de gistingstank. Dat komt omdat je eigenlijk alleen geïnteresseerd bent in het verschil tussen gewicht aan het begin en einde van de gisting. Het wegen van het hele gistingsvat vraagt om een groot maximum bereik van je weegschaal, bv 50 kg terwijl het gewicht maar minder dan een kilo afneemt. De resolutie en nauwkeurigheid (ook nulpuntsverloop) van een weegschaal is altijd gerelateerd aan de volle schaalwaarde. Mijn eerdere proeven met de personenweegschaal gaven aan dat verloop van het nulpunt duidelijk invloed had. het mooiste zou zijn als je het begingewicht met een contragewicht (balans) kunt compenseren zodat je volle schaalwaarde alleen het verschil tussen begin en eind moet aankunnen. Dat kan maar maakt de constructive lastiger.

Als je nu kijkt naar het principe van de drijver, dan is dit in feite al in de drijver opgelost, nl de drijver bevat al een contragewicht die voor het maximaal te meten SG (bv 1120) precies zorgt voor een netto gewicht van 0. bij minimaal te meten SG van bv 950 heb je minder opwaartse kracht, maar hetzelfde drijvergewicht, dus netto het verschil tussen beide en dat is veel minder dan het totale gewicht van de verplaatste vloeistof.

Vandaar dat het principe met de drijver veel nauwkeuriger is.
   

[hansHalberstadt]

Vanavond nog even gekeken naar het afstelgewicht (aan de achterkant met isolatietape met aarde kleuren) 1 omwenteling geeft 45milligram meer of minder druk op de weegschaal.
Zo kun je hem dus heel nauwkeurig op 0 zetten.

[hansHalberstadt]

In de tussentijd eea geprogrammeerd.
-een Arduino programmatje om de seriele data van de weegschaal over te zetten naar de PC via een Arduino uno bordje.
-een programma op de PC om die data te vertalen naar SG op basis van het huidige gewicht wat de weegschaal aangeeft.
uit het huidige gewicht en de gegevens van de drijver volgt direct het SG van de oplossing.
Een SG sample wordt dan bv elke 5 minuten naar een file gestuurd zodat je daarmee de hele vergistingscurve terug kun zien.
Hieronder zie je 2 x schermafdruk van het gemeten gewicht en berekend SG.


PS
Qua resolutie komt 10 mg resolutie van de weegschaal overeen met ca 0.015 SG punt. Dit geeft aan hoe nauwkeurig je in principe kunt meten. In de praktijk zal dat wel minder zijn tgv temperatuur variatie van het brouwsel en nauwkeurigheid van de weegschaal en zwevende gist die neerdaalt op de drijver, maar je zou toch zeker op 1 SG punt nauwkeurig moeten kunnen meten hiermee.
 

[Jacques]

Hans,

Ben je ook van plan om een eenvoudig programma te maken waarbij je gewoon door te wegen het SG kunt bepalen?
Ik denk dan aan het wegen van vergisingsvaten tot zo'n 30 liter. Veel hobbybrouwers hebben een dergelijk gistvat.
Met een weegschaal die tot 50 kg weegt en op 2 gram nauwkeurig is zou je dan de vergisting kunnen volgen. Moet je wel het gistvat op een weegplateau zetten maar dat is met dergelijke hoeveelheden wel te doen.

Het zou mooi zijn als je het gewicht van de gistvat inclusief deksel en waterslot kunt opslaan. Door te wegen en rekening te houden met het SG zou je heel precies het volume kunnen bepalen. Dat is weer fijn voor het berekenen van het rendement van je brouwsel (= input voor een ander rekenprogramma). Het begin SG heb je sowieso nodig voor het volgen van het verloop van de vergisting.
Vervolgens zou het fijn zijn als meerdere metingen opgeslagen kunnen worden en dat die gegevens gebruikt worden voor het maken van een grafiek. Die grafiek zou dan weer geëxporteerd kunnen worden naar een png bestand of iets dergelijks zodat deze gedeeld kunnen worden.

Dit programma zou een goed en goedkoop alternatief kunnen zijn voor de elektronische hydrometers die de laatste tijd ontwikkeld worden en waaraan de nodige nadelen kleven zoals verstoringen door hopharsen en dergelijk. Het grote nadeel van de weegmethode is dat je ook fysieke handelingen moet verrichten. Dit is bij de elektronische hydrometers niet het geval.

Helemaal geweldig zou het zijn als het een en ander ontwikkeld wordt in de vorm van een app die te gebruiken is op een mobiele telefoon. Ik weet niet of op het forum leden zijn die bereid zijn om met jou een dergelijk programma te ontwikkelen. Als dat het geval is zou het programma een fantastische spin off zijn van dit forum.

[bjorri]

Op dit moment ben ik bezig om de opstelling te maken voor volgen van de gisting in een 70 liter gistingsvat.
Als drijver wil ik een fles met beugelsluiting gebruiken (IKEA)

Even vervelend doen maar positief bedoeld.
Maar heb je hiermee het probleem van de gasbelletjes opgelost? En geef je hiermee de temperatuur onafhankelijkheid ook niet op? Dat laatste lijkt me minder een probleem omdat er toch temperatuur gecontroleerd wordt vergist.

[hansHalberstadt]

Hans,

Ben je ook van plan om een eenvoudig programma te maken waarbij je gewoon door te wegen het SG kunt bepalen?
Ik denk dan aan het wegen van vergisingsvaten tot zo'n 30 liter. Veel hobbybrouwers hebben een dergelijk gistvat.
Met een weegschaal die tot 50 kg weegt en op 2 gram nauwkeurig is zou je dan de vergisting kunnen volgen. Moet je wel het gistvat op een weegplateau zetten maar dat is met dergelijke hoeveelheden wel te doen.

Het zou mooi zijn als je het gewicht van de gistvat inclusief deksel en waterslot kunt opslaan. Door te wegen en rekening te houden met het SG zou je heel precies het volume kunnen bepalen. Dat is weer fijn voor het berekenen van het rendement van je brouwsel (= input voor een ander rekenprogramma). Het begin SG heb je sowieso nodig voor het volgen van het verloop van de vergisting.
Vervolgens zou het fijn zijn als meerdere metingen opgeslagen kunnen worden en dat die gegevens gebruikt worden voor het maken van een grafiek. Die grafiek zou dan weer geëxporteerd kunnen worden naar een png bestand of iets dergelijks zodat deze gedeeld kunnen worden.

Dit programma zou een goed en goedkoop alternatief kunnen zijn voor de elektronische hydrometers die de laatste tijd ontwikkeld worden en waaraan de nodige nadelen kleven zoals verstoringen door hopharsen en dergelijk. Het grote nadeel van de weegmethode is dat je ook fysieke handelingen moet verrichten. Dit is bij de elektronische hydrometers niet het geval.

Helemaal geweldig zou het zijn als het een en ander ontwikkeld wordt in de vorm van een app die te gebruiken is op een mobiele telefoon. Ik weet niet of op het forum leden zijn die bereid zijn om met jou een dergelijk programma te ontwikkelen. Als dat het geval is zou het programma een fantastische spin off zijn van dit forum.

Feitelijk zit dit alles al in de Excel sheet die al is bijgevoegd in een van de vorige berichten, zie bijlage voor de basis versie. is niet meer dan 3 regeltjes formules. maar als er behoefde aan is kan ik dat wel een keer in een windows programmatje zetten. Appjes schrijven zou ook kunnen, maar is voor mij op dit moment lastig omdat ik helemaal geen ervaring heb met de software daarvoor en ook niet weet of die software gratis is. (Vast niet)

[hansHalberstadt]

Even vervelend doen maar positief bedoeld.
Maar heb je hiermee het probleem van de gasbelletjes opgelost? En geef je hiermee de temperatuur onafhankelijkheid ook niet op? Dat laatste lijkt me minder een probleem omdat er toch temperatuur gecontroleerd wordt vergist.

Voordat je dit kunt oplossen moet je eerst weten hoe groot dat probleem is, dus of het wel een probleem is. De methode met drijver is de meest nauwkeurige methode omdat je het volle schaalbereik van je weegschaal kunt gebruiken. in mijn geval 120 gram en daar je drijvervolume op kunt afstellen. dan kun je in mijn geval tot 0.01 SG punt resolutie meten met 10mg weegschaal resolutie. Dan kun je via monsters nemen ook ontgassen en de SG meting van de ontgaste versie vergelijken met de inline meting. en dan weet je dus het effect van oa gasbelletjes en kun je beslissen of je daarvoor wilt compenseren of de fout accepteren. het gaat vooral om de vorm van de curve, dus of deze nog daalt en gasbelletjes kunnen welliswaar de curve verschuiven, maar zullen niet van een dalende grafiek en stijgende grafiek maken. noodzaak om iets te compenseren is dus nog maar de vraag.

[hansHalberstadt]

Feitelijk zit dit alles al in de Excel sheet die al is bijgevoegd in een van de vorige berichten, zie bijlage voor de basis versie.

bv


Enige wat je hoeft in te vullen is leeggewicht gistingsvat, totaal begingewicht en bijbehorend begin SG. De sheet rekent dan uit wat je huidige SG is, in dit voorbeeld 21 kg startgwicht en SG=1070 en bij 20.210 g ergens tijdens de gisting hoort dan SG=1029

[hansHalberstadt]

Hans,

Ben je ook van plan om een eenvoudig programma te maken waarbij je gewoon door te wegen het SG kunt bepalen?
Ik denk dan aan het wegen van vergisingsvaten tot zo'n 30 liter. Veel hobbybrouwers hebben een dergelijk gistvat.
Met een weegschaal die tot 50 kg weegt en op 2 gram nauwkeurig is zou je dan de vergisting kunnen volgen. Moet je wel het gistvat op een weegplateau zetten maar dat is met dergelijke hoeveelheden wel te doen.

Het zou mooi zijn als je het gewicht van de gistvat inclusief deksel en waterslot kunt opslaan. Door te wegen en rekening te houden met het SG zou je heel precies het volume kunnen bepalen. Dat is weer fijn voor het berekenen van het rendement van je brouwsel (= input voor een ander rekenprogramma). Het begin SG heb je sowieso nodig voor het volgen van het verloop van de vergisting.
Vervolgens zou het fijn zijn als meerdere metingen opgeslagen kunnen worden en dat die gegevens gebruikt worden voor het maken van een grafiek. Die grafiek zou dan weer geëxporteerd kunnen worden naar een png bestand of iets dergelijks zodat deze gedeeld kunnen worden.

Dit programma zou een goed en goedkoop alternatief kunnen zijn voor de elektronische hydrometers die de laatste tijd ontwikkeld worden en waaraan de nodige nadelen kleven zoals verstoringen door hopharsen en dergelijk. Het grote nadeel van de weegmethode is dat je ook fysieke handelingen moet verrichten. Dit is bij de elektronische hydrometers niet het geval.

Helemaal geweldig zou het zijn als het een en ander ontwikkeld wordt in de vorm van een app die te gebruiken is op een mobiele telefoon. Ik weet niet of op het forum leden zijn die bereid zijn om met jou een dergelijk programma te ontwikkelen. Als dat het geval is zou het programma een fantastische spin off zijn van dit forum.

Als ik dit even samenvat dan wil je:
-SG volgens via gewicht
-volumebepaling via gewicht en begin SG (bepaald op een andere manier)
-rendement bepaling achteraf door weging via gewicht en eind SG

Is goed te doen. Ik zal eens kijken als ik wat tijd hiervoor vrij kan maken.

[Jacques]

Als ik dit even samenvat dan wil je:
-SG volgens via gewicht
-volumebepaling via gewicht en begin SG (bepaald op een andere manier)
-rendement bepaling achteraf door weging via gewicht en eind SG

Is goed te doen. Ik zal eens kijken als ik wat tijd hiervoor vrij kan maken.

Zou mooi zijn. Tegenwoordig zijn er steeds meer mensen die alles met hun telefoon doen. Vandaar het idee om ook een app te ontwikkelen. Mijn vermoeden is dat hier op het forum leden zijn die daar redelijk goed in thuis zijn...

[hansHalberstadt]

Zou mooi zijn. Tegenwoordig zijn er steeds meer mensen die alles met hun telefoon doen. Vandaar het idee om ook een app te ontwikkelen. Mijn vermoeden is dat hier op het forum leden zijn die daar redelijk goed in thuis zijn...

Ja zou mooi zijn als iemand daar in thuis is en zou kunnen adviseren welke software daarvoor het handigst is (Iphone en andere systemen verschillende software?) en hoe ik aan die software kan komen.

[hansHalberstadt]

Op dit moment ben ik bezig om de opstelling te maken voor volgen van de gisting in een 70 liter gistingsvat.
Als drijver wil ik een fles met beugelsluiting gebruiken (IKEA)
bijbehorende hefboom van 0.5 past bij het bereik van 120 g van de weegschaal

meetbereik is SG=944 (120 gram) tot SG=1125 (0 gram) het draadje van de drijver komt door het kleine gaatje in de deksel. Waterslot komt op het grote gaatje

 

Vandaag weer een proefje genomen mbt de stabiliteit van de meting zonder autozero van de weegschaal.

Aan het begin de weegschaal (0-120 g per 10 mg) op 0 gezet en toen een gewicht van 70 gram erop gezet overeenkomend met de toestand van de drijver  waarbij deze een SG zou meten van ca 1020. Daarna gedurende 800 minuten gekeken hoe eea verloopt. Na 90 minuten en 865 minuten opnieuw de weegschaal op 0 gezet met het gewicht eraf.
Het verloop is dus minder dan +/- 0.5 SG punt zonder nulling en met tussentijdse nulling is de afwijking vrijwel 0.

Over enkele weken ga ik een brouwsel maken en volgen met deze drijver methode en dan ook tegelijk volgen met de refractometer en normale hydrometer zodat evt verschillen bekeken kunnen worden en hopelijk ook bv de invloed van opstijgende koolzuur belletjes, gist die neerslaat op de drijver etc.

[hansHalberstadt]

Misschien voor het overzicht goed om nog even te noemen dat in dit topic 3 methodes bekeken worden om het SG te volgen via weging

1) Met een personenweegschaal met aparte meetelektronica zelfbouw. Bedoeling is dat je daarmee een brouwsel van bv 20-100 liter kunt volgen. Vooral het verloop van het nulpunt van de wegschaal is hier een beperkende factor en geeft al snel een fout van enkele SG punten omdat je niet zomaar de weegschaal kunt nullen als er 50kg op staat. Verder is het nadeel dat je maar een heel klein deel van de volle schaal gebruikt dus relatief meer last hebt van nulpunt verloop van je weegschaal. Je kunt dat oplossen met een contragewicht (balans methode), maar dat is wel weer een lastiger constructie.

2) Met een keukenweegschaal kleine brouwseltjes en bv giststarters volgen. Daarbij kun je wel tussentijds nullen en die methode werkt heel goed. voor bv giststarters is het van belang om die niet helemaal uit te laten gisten. dat kun je dan prima zien met een weegschaal. Excel sheet is bijgevoegd in het topic.

3) Meten via een drijver in het wort via een dun nylon draadje aangesloten op een weegschaal. Voordeel daarvan is dat het vergelijkbaar is met de balansmethode omdat het contragewicht in feite het gewicht is van je drijver en dat kun je bv aftunen zodat het gewicht in wort 0 is bv bij maximaal SG van 1150. Excel sheet is bijgevoegd in het topic.
     

[hansHalberstadt]

Mbt punt 2 is het van belang om de factor 'k1' te bepalen welke aangeeft hoeveel het volume vermindert tijdens de gisting. 1 van de factoren die dat bepaalt is verdamping van water en alcohol. Net zoals bij met vocht verzadigde lucht het je in dit geval te maken met koolzuurgas met daarin een verzadigde damp van alcohol en water. Ik kan daar echter geen data van vinden.
Misschien dat een chemicus onder ons toegang heeft tot dit soort data of kan aangeven of er verschil te verwachten is tov lucht.   
 

http://www.wiki-hobbybrouwen.nl/uploads/pics/729705095d487cdb63815ebbb146774a.gif

[seed7]

Ter leering ende vermaeck,



Ingo

[hansHalberstadt]

3) Meten via een drijver in het wort via een dun nylon draadje aangesloten op een weegschaal. Voordeel daarvan is dat het vergelijkbaar is met de balansmethode omdat het contragewicht in feite het gewicht is van je drijver en dat kun je bv aftunen zodat het gewicht in wort 0 is bv bij maximaal SG van 1150. Excel sheet is bijgevoegd in het topic.
     

Inmiddels ben ik een echt brouwsel aan het volgen met methode 3 (1 liter fles als drijver via 0.17 mm nylon draadje via gaatje in de deksel van het gistingsvat naar de weegschaal) en ook via refracometer meting zodat ik beiden kan vergelijken.

[hansHalberstadt]

Om de zaak 1 op 1 te kunnen vergelijken gebruik ik het refractometertooltje, maar dan moet je het oorspronkelijke begin SG bepalen van starter+wort, terwijl de starter al is uitgegist. Dat heb ik gedaan en dan kun je daarna beide curves vergelijken.
-SG via refractometer berekend uit de gemeten brix en
-Sg via weegschaal berekend uit het gemeten gewicht

Hier de eerste resultaten na een halve dag gisting


De vraag is natuurlijk hoe beide curves zich ontwikkelen over een paar dagen op basis van de berekening en constantes die ik van tevoren heb afgeschat.


 

[hansHalberstadt]

Hier een update van de metingen. Morgen en overmorgen zal de rest van de curve duidelijker worden

[hansHalberstadt]

Een IKEA glazen fles zoals ik die nu gebruik is mooi voor deze proef, maar eigenlijk niet handig. Bij verder zoeken kwam ik zogenaamde 'Heksenbollen' van RVS tegen  Een heksenbol van 10 cm heeft een volume van 523 ml en met een SG tussen 1000 en 1100 verandert het gewicht daarvan dan met ca 50 gram. Als je daar een gaatje in boort en schroefdraad in tapt en dan vult met bv zoutoplossing tot het ding net zinkt bij SG = 950 en dan een RVS schroefje erin met afdicht rubbertje dan kun je heel mooi meten vanaf SG=950 met 0 gram bij SG = 950 en 50 g bij SG = 1050. Nu maar eerst de proef afmaken om te zien of eea goed bruikbaar is.

[hansHalberstadt]

Inmiddels weer wat meer meetpunten.
Aan het begin is het schuim tgen de deksel aangekomen waardoor er nu een kleverig laagje op het draadje zit. Daardoor heeft het draadje wat weerstand waardoor de grafiek waarschijnlijk 1 a 2 SG punt te laag was. Gisteren de zaak opengemaakt en de draaddoorvoer vervangen door een nieuw plaatje plastic (knikje in de grafiek). Ander punt is dat de IKEA fles mogelijk tegen het slangetje komt waarmee ik monsters kan nemen voor de refractometer. Dat levert extra wrijving op dus ook een klein foutje. dat wordt in de toekomst opgelost va een drijver van een heksenbol RVS 9 cm diameter. Maar al met al is het resultaat best mooi tot nu toe.

[tdp]

Ik blijf het een mooi project vinden Hans, blijf ons op de hoogte houden van de voortgang!

[hansHalberstadt]

Vanavond nog even verder nagedacht over  de doorvoer van het draadje naar de weegschaal.
Het punt is dat he het draadje nooit volledig vertikaal krijgt. Daardoor drukt het draadje aan een kant tegen de doorvoer en dat lever een wrijvingskracht op. Vanavond proberen te bepalen hoe groot die kracht is. is ca 1% van het gewicht van de drijver. dat levert een hysterese op van ca +/- 1 SG punt. Dus afhankelijk van de historie maak je dan een fout van ca 1 SG punt naar boven of beneden. Dit verklaart waarom er toch afwijking was en een knik in de grafiek toen ik het plastic doorvoertje verving.


 Op zich nog best wel acceptabel, maar het kan beter, zie volgende ideetje.



De doorvoer zit boven op een dun buisje. Dat buisje zit gelijmd op een velletje plastic bv van een boterhamzakje wat weer op een cilindervormig buisje zit met ca 5 cm diameter. Daardoor is het lange buisje heel flexibel heen en weer te buigen, maar blijft wel het vat afluiten van zuurstof. Als het draadje dan niet helemaal verticaal zit is dat niet erg meer want dan gaat het buisje iets uit het midden staan zodat het draadje toch verticaal komt en dr kracht op de doorvoer is dan een ordegrootte lager dus dan het je geen last meer van deze hysterese. Wrijvingskracht is namelijk evenredig met de kracht waarmee het draadje tegen de doorvoer zijwaarts drukt.

[hansHalberstadt]

Vandaag weer een update. Nu 3 metingen die vrijwel hetzelfde aangeven
1)refractometer
2)via drijver in het vat en weegschaal
3)via hydrometer
voor refractometer en hydrometer zuig ik wort op via injectiespuitje en slangetje door het deksel van het vat vast gemonteerd.



Inmiddels ook de Heksenbol binnen. daarin heb ik een gaatje geboord van 3.2 mm, m4 getapt, gevuld met zout tot het juiste gewicht en RVS schroefje erin met gastape en nylon draadje gemonteerd.

Het volume van de drijver is zo beter afgestemd op het bereik van de weegschaal zodat ik geen hefboom meer nodig heb.
SG = 890 = 120 g (weegschaal maximum), SG = 1000 = 67gram, SG = 1138 = 0 gram en alles daartussenin lineair.
Met de flexibele doorvoer verwacht ik een wrijving van minder dan +/-0.1 gram (+/-0.2 SG punt)

[hansHalberstadt]

Nog even verder nagedacht over de draaddoorvoer. 
Nu een soort drijvend waterslot gemaakt. Daar gaat het draadje door het plastic (folie op de drijver geplakt met speldegaatje erin).
Sluit zo alles af maar kan wel zich horizontaal richten zodat er geen kracht op het draadje komt, dus ook geen wrijving.