Hoe plaats je een foto op dit forum, klik hier voor nadere uitleg.

Steun het forum. Koop via deze links: Nederlandstalige bierboeken, Engelstalige bierboeken, een bierig artikel of een ander artikel van bol.com

Auteur Topic: Wegen met Loadcel in het brouwproces  (gelezen 7093 keer)

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Gepost op: 08-01-2018 21:10 u »
Intro

In diverse stappen van het brouwproces is het gewicht een belangrijke maatstaf. Er kleven nadelen aan het toepassen van keuken en personenweegschalen bij het brouwproces. Ze gaan uit terwijl je ermee bezig bent, leveren altijd gewichtseenheden af, moeten steeds gekalibreerd worden, onvoldoende nauwkeurig, belasting schermt display snel af etc. Op zich logisch, ze zijn niet voor het brouwproces ontworpen. In digitale weegschalen zitten loadcellen. Ik heb voor loadcellen een bepaalde opstelling bedacht,  daarachter eigen programmatuur gezet om te onderzoeken of ik die in kan zetten bij:
1.   Maischen, volgen hoeveel je toevoegt en aftapt;
2.   Koken, nagaan hoeveel er verdampt is,
3.   Vergisten, verloopt SG weergeven,
4.   Daarnaast handig bij tappen, zodat je altijd kunt zien hoeveel glazen er nog in de keg zitten.

In dit topic toon ik via experimenten aan dat loadcellen met een juiste opstelling en programmatuur hier een rol kunnen spelen. Op de vier gebieden volgen aparte topics, anders wordt deze te groot en gaan de specifieke toepassingen door elkaar lopen.

Eisenpakket:
Mijn eisen aan de weegschakeling voor het bierbrouwen:
1-   Aan blijven, niet steeds uitgaan;
2-   Niet steeds moeten kalibreren door last eraf te halen en weer terug te zetten, desondanks weinig verloop van de meetresultaten,
3-   Het display mag niet door de last afgedekt worden;
4-   Nauwkeurig, kleine variaties in relatief grote lasten weergeven (vb bij koken en vergisten);
5-   Lichte en zware lasten aankunnen;
6-   Weergave in zelf te bepalen eenheden (liters, kilo’s, SG, aantal resterende glazen, verdampt stoom),
7-   Gegevens moeten geëxporteerd kunnen worden.
8-   Moet stand alone kunnen werken, dus zonder aansluiting PC/laptop.
9-   Compact, goedkoop, eenvoudig te bouwen

Personen en keuken weegschalen voldoen niet aan alle eisen, maar die zijn dan ook niet voor bierbrouwen ontwikkeld.

De Loadcel:
Het type loadcel dat ik toepas (zie onder) moet aan 1 kant aan de ondergrond vastgeschroefd worden, de andere kant moet los zijn van de ondergrond, daarop komt de belasting. De loadcellen werken op basis van weerstanden die veranderen onder invloed van druk en trekkrachten. De veranderingen zijn minimaal, daarom zijn ze in een brugschakeling opgenomen en zit er een nauwkeurige AD convertor (GX711) achter. Daar komen dan digitale signalen uit, waar je een PC/controller op kunt aansluiten.

Ik heb 3stuks van 10 kg varianten aangeschaft, er zijn lichtere en zwaardere. Om de kosten hoef je het niet te laten:

In huis tuin en keukenweegschalen zitten ze ook, maar dan andere vorm, hierbij een open geschroefde personenweegschaal met op de hoekpunten loadcellen:


Uitlezen met Arduino.
In mijn opstelling lees ik de getallen uit met een Arduino. In de gevoeligste stand komen er getallen van 7 cijfers uit. Het viel me op dat deze getallen vanaf het 3e cijfer nogal fluctueerden. Door een goede aarding en door ze te middelen verminderde het fluctueren sterk.  Middeling over veel individuele metingen gaat wel ten koste van snelheid, maar ja, een vergisting is traag, dus dat geeft dan niet. Bij maischen en tappen wil je snellere respons, maar dan is de nauwkeurigheid minder van belang, dan voldoet een mindere weegschaalnauwkeurigheid.

Het programma voor het uitleesdeel met de HX711 driver is heel compact. Het uitlezen van het gemiddelde gebeurt met slecht 1 commando:
  RuwNieuw = scale.read_average (1000);  // nieuwe ruwe waarde wordt bepaald door loadcel uit 1000 te laten middelen.
Dat getal is kleiner te nemen, of als variabele toe te passen. Ik zal mijn programma van Nederlands kommentaar voorzien en aan dit topic hangen. Is minder dan een A4.

Het programma schrijft de getallen naar de seriële bus. Ik laat de gemiddelde getallen verder door de Arduino ongemoeid. Als ze eerst naar kilo’s zouden worden omgezet en dan later weer naar iets anders (vb liters, SG, aantal glazen), dan zou ik de nauwkeurigheid om zeep helpen.

Voor de experimenten heb ik er een lcd display en een sd kaart module eraan toegevoegd. Hierdoor kan ik er stand alone mee werken en heb de getallen ook later op een PC tot m’n beschikking om de data bijvoorbeeld in Excel te analyseren.

De proef-opstelling: Arduino in kastje met LCD display, SD module erop, AD convertor blijft dicht bij loadcel. RVS blad is geaard. In aarding/afscherming kan het nog verbeteren.

Grotere gewichten, wat nu?.
Mijn loadcellen zijn tot 10 kg bedoeld, maar in mijn hobbybrouwerij (brouwerij DaalderWaard) heb ik met grotere gewichten te maken. De filterkuip weegt met inhoud tot ca 20 kg, kookketel (ik gebruik nog steeds de Daalderop) loopt wel op tot  80 kg. Vergisten doe ik in 1 of meerdere 19 l kegs, ook al snel 20 kg per stuk (keg + 15 l brouwsel). Tappen uit 11,5 l kegs, dus ook > 10 kg.

Ik breng de gewichten omlaag met het hefboomprincipe. Hierbij als de opstelling voor de filteremmer:



Door het staafje dichter naar het middelpunt te plaatsen, neemt het gewichtsdeel op de loadcel rechtsonder af. Het staafje is dus het kantel/draaipunt, ook al draait er merkbaar niets. De load cel is van stijf materiaal gemaakt (aluminium als ik me niet vergis).

Daarop een plateau:

Daarop de te meten emmer, ketel, kuib, evt keg, of wat dan ook.


Ernaast staat het meethulpmiddel (David), daarmee doseerde ik 10 ml om te kijken of dit invloed had op de emmer van 23 liter (Goliath).

Voor Daalderop ketel heb ik een andere opstelling. De ketel staat op een stevig plateau met een balk als kantelpunt. De load cel zit verticaal tegen de muur gemonteerd, de ketel met isolatie leunt er tegenaan zodanig dat het plateau aan weerskanten van het balkje vrij van de grond hangt. Met een bagage weger meet ik met wel gewicht de ketel tegen de loadcel leunt, door de balk te verschuiven zorg ik dat dit onder 10 kg is. Meer hierover in het loadcel kook topic. Ik overweeg hier een 50 kg exemplaar toe te passen, maar die heb ik nu niet. Dan kun je denk ik wel tot 200 kg gaan. Als je op gas kook zet je de pit gewoon op het plateau erbij.

Het experiment.
Een experiment was met bovenstaande opstelling. Ik startte het in de avond met ca 8,5 liter water.  Na verloop van tijd gooide ik er gedoseerd wat Davidjes in en ook een keer een liter. Daarna liet ik het de nacht staan. In de ochtend weer eea toevoegen. Wat ik erbij gooide noteerde ik nauwgezet. Uiteindelijk zette ik de kraan van de emmer open. Daarna SD kaar PC in, getallen in Excel gezet en er grafieken van geplot. Ik kon precies mij toegevoegde hoeveelheden nagaan, de nacht was de waarde stabiel gebleven. Hieronder een representatieve greep uit wat resultaten:







Conclusie: Beschreven oplossing voldoet aan de gestelde eisen en lijkt toepasbaar op de genoemde 4 fases in het proces is op basis van de experimenten. Let op opstelling (aarding, juiste hefboominstelling) en de Arduino niet teveel laten rekenen (daar ligt niet zijn kracht). In de aparte topics laat ik specifiek daarop gerichte experimenten zien. Want we moeten het eerst nog zien voor we het geloven.

Verder ga ik de opstelling als die uit de experimenteerfase is mogelijk nog uitbreiden met tft display (grafiek meteen daarop), bluetooth, klokmodule, geluidsignaal, etc om hem nog zelfstandige zijn werk te laten doen. Ik overweeg het ook met de bestaande temperatuur regeling te integreren. Maar ja, tijd besteden aan brouwen houdt toch prioriteit.

Wordt vervolgd.

Peter


Heb je iets nodig dat je bij Bol.com wil kopen? Zoek het op met de bovenstaande advertentie en bestel. Pas het zoekwoord aan. Je kunt zoeken in de volledige catalogus van Bol. Door de spullen van Bol te kopen via onderstaande advertentie steun je het forum en het kost je niets extra. Voor de bierliefhebber hebben ze overigens meer spullen dan je zou verwachten. Zoek maar eens.

Offline Jacques

  • Hoofdbeheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 34.541
  • Land: nl
  • Brouw ze, roer ze en Proost!
    • Hobbybrouwen.nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #1 Gepost op: 11-01-2018 22:43 u »
Interessant project. Vooral door het continu kunnen volgen van de vergisting door weging.

Offline seed7

  • Beheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 4.727
  • Land: nl
    • Moaneschien
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #2 Gepost op: 12-01-2018 00:06 u »
Mooi.

Ingo

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces: vergistingsmeting
« Reactie #3 Gepost op: 13-01-2018 12:21 u »
Ter voorbereiding op de echte vergistingsmeting meting heb ik een experiment gedaan met twee emmers water met daartussen een aangezogen dun slangetje. De opstelling (laptop stond daar maar heel even hoor):


Nadat de niveaus via het slangetje in balans waren, heb ik in de rechter emmer (die zonder loadcel) een liter water gegooid (in kg gemeten op weegschaal). Eerst stroomde het water relatief snel door het slangetje, maar dat ging steeds langzamer naarmate de niveaus dichter bij elkaar kwamen. In dit geval duurde het meer dan een nacht. Ik heb de gegevens van de sd kaart in Excel ingelezen, dit leverde geheel volgens verwachting de volgende kromme:



Op de  y-as staan de ruwe getallen uit de loadcel. Ik weet dan dat dit verschil staat voor een halve kilo (er is een halve liter overgestroomd om de niveaus weer gelijk te krijgen). Dat zou ik bij de as kunnen zetten. Op de x-as staat het aantal metingen, er worden er ca 3 per minuut gedaan, dus ca 14 uur meetperiode, ik zou ook uren langs deze  as kunnen zetten.

Dit biedt perspectief voor de echte vergistingsmeting.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #4 Gepost op: 22-04-2018 20:04 u »
Ik zal mijn programma van Nederlands kommentaar voorzien en aan dit topic hangen. Is minder dan een A4.

Gewoon uit nieuwsgierigheid, wil je de code nog steeds delen op het forum? Ik heb wel intresse want ik wil dit zelf ook eens gaan proberen.
De loadcellen gaan komende week alvast besteld worden.

Groeten,
Ed.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #5 Gepost op: 24-04-2018 22:23 u »
Gewoon uit nieuwsgierigheid, wil je de code nog steeds delen op het forum? Ik heb wel intresse want ik wil dit zelf ook eens gaan proberen.
De loadcellen gaan komende week alvast besteld worden.

Groeten,
Ed.
Leuk Ed dat je hier ook mee aan de slag gaat. Ik zoek de gegevens bij elkaar en zal het delen. Wordt komend weekend verwacht ik.

Grt, Peter.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #6 Gepost op: 27-04-2018 18:24 u »
Leuk Ed dat je hier ook mee aan de slag gaat. Ik zoek de gegevens bij elkaar en zal het delen. Wordt komend weekend verwacht ik.

Grt, Peter.
Hierbij de Arduino sketch. Ik heb het zo kaal en plat mogelijk gehouden en er veel commentaar in gezet. Wellicht ook leesbaar voor niet programmeurs (lees dan alleen de commentaren om te weten wat het programma doet).

Ik heb het volgende op een Arduino Uno aangesloten:
1- een loadcell via een HX711 AD convertor op pin 2 en 3.
2- een LCD display met I2C op pin A4, A5.
3- eend SD kaart op pin 4, 11, 12, 13 (SPI).

Totaal dus maar 3 componenten en 8 signaaldraden!

Onderstaande sketch kun je via copy/paste op de Arduino IDE inlezen en compileren. Ik heb het vandaag nog gebruikt voor testen waar Hans Halberstadt om vroeg. In die post kun je de output dus zien (volgt zo). Als er vragen, opmerkingen, aanvullingen, ervaringen mee zijn zie ik ze met belangstelling tegemoet. Veel plezier ermee, heb ik ook. Heel recht toe recht aan met indrukwekkende resultaten!

grt,

Peter
/*
  Loadcell programma voor toepassing in het brouwproces DemoVersie 1.0, op verzoek van @, Ed.
  Door Peter Koolhaas / Expeteriment.  Datum: 27 april 2018
*/
//---------------------------------------------------------------------Inlezen benodigde drivers ------------------
#include <SPI.h> //                                                                 | interface van Arduino naar SD
#include <SD.h> //                                                                  | SD
#include <Wire.h>  //                                                               | interface naar LCD
#include <LiquidCrystal_I2C.h>  //                                            | LCD library
#include "HX711.h"  //                                                              | AD convertor voor loadcell
// -------------------------------------------------------------------Instellen drivers ----------------------------
HX711 scale; //                                                                        | AD convertor
const int chipSelect = 4;//                                                         | SD kaart instelling, CS op pin 4
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);  //   | LCD instelling
//----------------------------------------------------------------------Aangeven benodigde variabelen en startwaarde ---------
long MeetWaardeGemiddeld = 0; //                                           | hierin komen de gemiddelde meetresultaten
int MetingTeller = 0; //                                                             | Iedere meting krijgt een nummer
long tijd_vorigMeetpunt = 0;        //                                          | Tijd van vorig meetpunt wordt hierin opgeslagen
unsigned long tijd_nieuwMeetpunt = millis();//                           | Nieuw meetpunt: Timerwaarde uit Arduino halen
long interval = 60000;   //                                                        | Het interval bepaalt het aantal metingen per tijdseenheid,
//                                                                                            | deze demo 1 meting per minuut (60.000 miliseconde)
void setup() {
  //-------------------------- -------------------------------------opstarten drivers etc ----------------------------------------------------------
  scale.begin(2, 3, 128); //                                                        | starten AD convertor, aangesluiten op pin 2 en 3, 128 is de nauwkeurigste stand
  Serial.begin(9600); //                                                             | starten seriele poort voor smartphone/PC
  lcd.begin(20, 2);    //                                                              | starten LCD, heeft 20 karakters op 2 rijen
  if (!SD.begin(chipSelect)) //                                                     | starten SD kaart en controleren of die erin zit
  {
    lcd.setCursor (0, 0);
    lcd.print ("plaats SD"); //                                                       | als SD nog niet is teruggeplaatst, volgt melding op LCD.
  }
  else
  {
    Serial.println("SD kaart Okay"); //
    lcd.setCursor (9, 0);
    lcd.print ("SD OK"); //                                                           | anders SD okay melding
  }
} //                                                                                          | einde septup
///---------------------------------------------------------------- Hehe, nu kunnen we gaan meten, lus wordt "eindeloos" doorlopen ------------------------------
void loop() {
  tijd_nieuwMeetpunt = millis();  //                                              | tijdstip bepaling
  if (tijd_nieuwMeetpunt - tijd_vorigMeetpunt > interval) {  //        |Als het interval verstreken is wordt een nieuwe meting gestart.
    lcd.setCursor(8, 1); //
    lcd.print ("meten..."); //                                                          | geef in display aan dat gemeten wordt, laat opstelling dan met rust en SD kaart erin
    MeetWaardeGemiddeld = scale.read_average (1000);  //           | het commando waar alles om draait, ik laat  de AD convertor 1000 keer meten
//                                                                                              | en het gemiddelde ervan bepalen. Gemiddelde bepaling kan op diverse manieren.
    MetingTeller = MetingTeller + 1;  //                                          | teller ophogen

    //----------------------------------------------------------------- opslag in file op SD kaart----------------------------------
    File dataFile = SD.open("DEMO_1.txt", FILE_WRITE);  //            | Openen file op SD kaart, naam te wijzigen, voegt toe, overschrijft niet
    if (dataFile)
    {
      dataFile.print(MetingTeller);
      dataFile.print(" , ");//                                                            | Metingnr en meetwaarde naar file op SD kaart
      dataFile.println(MeetWaardeGemiddeld);
      dataFile.close(); //                                                                | belangrijk SD bestand na schrijven te sluiten, anders wordt de file onleesbaar als je SD eruit haalt
       }
    else
    {
      lcd.setCursor (9, 0);
      lcd.print ("SD?");  //                                                              | melding op LCD als schrijven niet is gelukt, bijvoorbeeld als SD kaart eruit is
    }
      //  -------------------------------------------------------------- gegevens naar seriële poort, uit te lezen met telefoon of PC ----------------
      Serial.print(MetingTeller);
      Serial.print(" , ");
      Serial.println(MeetWaardeGemiddeld);
       //  ------------------------------------------------------------- gegevens naar LCD display:----------------------------
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print (MetingTeller);
      lcd.setCursor(8, 0);
      lcd.print (MeetWaardeGemiddeld);
     tijd_vorigMeetpunt = tijd_nieuwMeetpunt ; //                         | timer klaarzetten voor volgend meetinterval
    lcd.setCursor(8, 1);
    lcd.print ("wachten");//                                                          | indicatie dat het programma nu niets doet
  }//                                                                                         | interval gereed
} ///                                                                                         | naar volgende meeting

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #7 Gepost op: 29-04-2018 11:13 u »
Hoi Peter,

Bedankt voor het delen van de code. Ziet er clean uit.
Mijn spulletjes zijn inmiddels onderweg, dus ik hoop er de komende weken ook echt mee aan de slag te kunnen.

Als ik de code tegen je andere posts aan leg zie ik dat je ondertussen een ander display gebruikt. De 2x20 LCD waar deze code voor geschreven is heb je vervangen door een grafisch TFT display?
In de andere posts zie ik ook dat je het SG op de display laat zien. Ik neem aan dat je dan per vergisting het start SG ingeeft? Ik ga proberen dat straks via een touchscreen display te doen. Dan kan ik meteen net als jij inmidels een grafiek, temperatuur en actueel SG laten zien, maar door de tochscreen wordt het geheel wat interactiever en kunnen de verschillende functies onafhankelijk van elkaar gekozen worden.
Ik laat de Arduino ook via Twitter elke x uur het actuele SG tweeten. Waarom? Gewoon omdat het kan  ^-^

Grtz,
Ed.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #8 Gepost op: 29-04-2018 16:50 u »
Hoi Peter,

Bedankt voor het delen van de code. Ziet er clean uit.
Mijn spulletjes zijn inmiddels onderweg, dus ik hoop er de komende weken ook echt mee aan de slag te kunnen.

Als ik de code tegen je andere posts aan leg zie ik dat je ondertussen een ander display gebruikt. De 2x20 LCD waar deze code voor geschreven is heb je vervangen door een grafisch TFT display?
In de andere posts zie ik ook dat je het SG op de display laat zien. Ik neem aan dat je dan per vergisting het start SG ingeeft? Ik ga proberen dat straks via een touchscreen display te doen. Dan kan ik meteen net als jij inmidels een grafiek, temperatuur en actueel SG laten zien, maar door de tochscreen wordt het geheel wat interactiever en kunnen de verschillende functies onafhankelijk van elkaar gekozen worden.
Ik laat de Arduino ook via Twitter elke x uur het actuele SG tweeten. Waarom? Gewoon omdat het kan  ^-^

Grtz,
Ed.
Hoi Ed,
Mooie plannen heb je ermee en ik ben blij dat er straks nog iemand is om de ervaringen uit te wisselen. Zeker met het versturen van resultaten naar buiten wil ik wel van je leren. Ik heb met ESP zitten vogelen, maar schuif dat nog voor me uit.

Ik heb 3 load cellen en 2 opstellingen. Een kale met lcd display, die gebruik ik nu voor de leerzame interactie met Hans over nauwkeuriger maken van de meetmethode. Daarnaast heb ik er 1 in breadbord vorm met oa TFT display. Steeds als ik die definitief wil maken verzin ik er weer iets bij, maar is wel mijn uiteindelijke doel. Voor de resolutie van mijn tft display is de nauwkerigheid van de meetmethode in het script al meer dan voldoende.

Voor het laten tekenen van de grafiek op het display geef ik inderdaad het begin SG op en het verwachte eind SG (op basis van BrouwVisie en brouwervaringen.) Ik geef de getallen in met een IR zender/ ontvanger. Het gaat me voornamelijk om de vorm van de grafiek, daaruit bepaal ik of ik temperatuur verhoog of kan gaan overhevelen (zonder aanraking met zuurstof naar andere keg). Ik wil de temperatuur nog enigszins omgekeerd evenredig met het SG verloop regelen.

Ik kijk ook nog of ik de sg op basis van de formules van Hans kan laten bepalen, maar daar zit mbt het deltavolume een k1 factor in waar ik de waarde nog niet van weet.

Heel leuk om naast het brouwen mee bezig te zijn.

Succes,
Peter.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #9 Gepost op: 30-04-2018 21:42 u »
Hoi Peter,

Misschien is dit niet de juiste plek om over de inhoud van de code te praten, maar ik probeer het toch maar.
Ik ben me aan het verdiepen in de omrekening van de gewichtsafname naar het actuele SG en heb daar wat vragen over die jij misschien al wel hebt beantwoord.
Volgens de formules van Hans is het actuele SG te brekenen als je het leeggewicht van het gistingsvat, het totale start gewicht en het begin SG weet.
Maar, volgens mij is het leeg gewicht van het gistingsvat en het start gewicht toch helemaal niet nodig? Als je alleen het start SG weet, en je weet de meetwaarden van de loadcell dan kun je toch aan de hand van het verloop van de meetwaarden berekenen met hoeveel het SG is afgenomen? Volgens mij is dat niet afhankelijk van het startgewicht, zolang je maar niet over de maximale load van de cel heen gaat.

Of zie ik iets over het hoofd? Ik heb de cellen nog niet dus kan niets testen, alleen maar overpijnzen  ;D

Ed.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #10 Gepost op: 30-04-2018 22:41 u »
Hoi Peter,

Misschien is dit niet de juiste plek om over de inhoud van de code te praten, maar ik probeer het toch maar.
Ik ben me aan het verdiepen in de omrekening van de gewichtsafname naar het actuele SG en heb daar wat vragen over die jij misschien al wel hebt beantwoord.
Volgens de formules van Hans is het actuele SG te brekenen als je het leeggewicht van het gistingsvat, het totale start gewicht en het begin SG weet.
Maar,volgens mij is het leeg gewicht van het gistingsvat en het start gewicht toch helemaal niet nodig? Als je alleen het start SG weet, en je weet de meetwaarden van de loadcell dan kun je toch aan de hand van het verloop van de meetwaarden berekenen met hoeveel het SG is afgenomen? Volgens mij is dat niet afhankelijk van het startgewicht, zolang je maar niet over de maximale load van de cel heen gaat.

Of zie ik iets over het hoofd? Ik heb de cellen nog niet dus kan niets testen, alleen maar overpijnzen  ;D

Ed.
Hoi Ed,

Afstemmingen over de methode van het bepalen van de SG grafiek past mi prima op dit forum, geven we anderen de kans er iets van op te steken of opmerkingen te plaatsen waar wij dan weer wat aan kunnen hebben. Zo heb ik ook veel aan jouw vragen, beantwoording helpt de materie te doorgronden en evt gedachtekronkels recht te trekken.

Maar inderdaad, bij het maken van de grafieken tot nu toe heb ik de absolute gewichten van vat en inhoud niet meegenomen. Wat je mi nodig hebt zijn de loadcell waardes op 2 punten die in het bereik liggen van de SG kromme. Ik hou bij het vullen een beetje wort achter, weeg die en schrijf de waarde van de loadcell op. Daarna de achtergehouden wort erbij en weer load cell waarde opschrijven, dat komt dan overeen met het start SG. Met het andere punt kun je het bereik van de kromme bepalen en het SG op ieder moment. Als de vergisting afgelopen is heb je een indicatie van het eind SG. Dat meet ik dan uiteraard ook nog, ligt meest redelijk in de buurt van de waarde in de grafiek.

In de SG formules van Hans zit naast gewichten ook het delta volume. Om daarmee te rekenen moet je dan wel het netto gewicht van het wort weten. Er zit ook een K factor in welke ik nog niet kan kwantificeren. Ik zie die afleiding meer als een bewijs dat het gewichtsverloop een maat is voor het SG verloop. Uiteindelijk wil ik deze berekening wel doorgronden, maar voor ons nog niet noodzakelijk voor het maken van de grafieken.
grt,
Peter

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #11 Gepost op: 01-05-2018 08:11 u »
Die k factor kun je op de default waarde laten staan en zegt iets over volumeafname. omdat SG=gewicht/volume moet je naast het gewicht ook het volume weten. De volumeafname is ca 0.078 x de gewichtsafname, dus stel dat het gewicht met 100 g afneemt, dan neemt je volume met 7 ml af. Als je wilt kan ik de procedure wel een keer opschrijven die je kunt volgen om in een keer het SG te berekenen met de software.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #12 Gepost op: 01-05-2018 20:09 u »
Die k factor kun je op de default waarde laten staan en zegt iets over volumeafname. omdat SG=gewicht/volume moet je naast het gewicht ook het volume weten. De volumeafname is ca 0.078 x de gewichtsafname, dus stel dat het gewicht met 100 g afneemt, dan neemt je volume met 7 ml af. Als je wilt kan ik de procedure wel een keer opschrijven die je kunt volgen om in een keer het SG te berekenen met de software.

Als je een keer tijd hebt om dat op te schrijven kan dat denk ik heel nuttig zijn. Ik ben nogal lui van aard, dus als ik iets in 1 keer kan laten berekenen door de software dan ben ik daar best wel voor. 8)

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #13 Gepost op: 01-05-2018 20:15 u »
Wat je mi nodig hebt zijn de loadcell waardes op 2 punten die in het bereik liggen van de SG kromme. Ik hou bij het vullen een beetje wort achter, weeg die en schrijf de waarde van de loadcell op. Daarna de achtergehouden wort erbij en weer load cell waarde opschrijven, dat komt dan overeen met het start SG. Met het andere punt kun je het bereik van de kromme bepalen en het SG op ieder moment.

Waarom 2 meetpunten aan het begin?
Ik dacht dat het zou volstaan om het gistvat gevuld en wel op de cel te zetten en dan de waarde die je uit de cel leest als startwaarde aan te nemen. Tijdens de vergisting leg je dan de gewichtsafname vast, en dat zou je op de een of andere manier moeten kunnen omrekenen naar een SG afname.
Tenmiste, dat was mijn aanvliegroute. Ik ben nogal van de KISS, je kunt het altijd nog ingewikkelder maken als het niet voldoet  ;D

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #14 Gepost op: 01-05-2018 22:35 u »
Waarom 2 meetpunten aan het begin?
Ik dacht dat het zou volstaan om het gistvat gevuld en wel op de cel te zetten en dan de waarde die je uit de cel leest als startwaarde aan te nemen. Tijdens de vergisting leg je dan de gewichtsafname vast, en dat zou je op de een of andere manier moeten kunnen omrekenen naar een SG afname.
Ik laat de loadcell/ADconvertor de ruwe waardes afgeven. Wat zegt een gewichtsafname van bijvoorbeeld 125872? Ik neem dan 2 punten met een bekend gewicht ertussen om de rest van de metingen om te kunnen rekenen naar SG. Je kunt ook direct naar grammen om laten rekenen, maar dan heb je toch ook iets van calibratie aan het begin nodig (zie onder). Ik reken het liefst zo laat mogelijk om, reken onnauwkeurigheden van de Arduino wil ik pas zo laat mogelijk en 1 maal per meting. Maar ik zal jouw voorstel ook eens uitproberen, dat gaat via het set.scale commando, dat gebruik ik nu niet. In readme staat het volgende (niet veel meer KISS dan wat ik doe volgens mij):


# How to Calibrate Your Scale

1. Call set_scale() with no parameter.
2. Call tare() with no parameter.
3. Place a known weight on the scale and call get_units(10).
4. Divide the result in step 3 to your known weight. You should get about the parameter you need to pass to set_scale.
5. Adjust the parameter in step 4 until you get an accurate reading.



grt,

Peter

p.s. een alternatief voor mijn beetjewortachterhoud-methode is er na de totaalvulling een klein bekend gewicht op te zetten en daar de waarde verschillen van mee te nemen.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #15 Gepost op: 02-05-2018 07:07 u »
Een kalibratie in de buurt van de uiteindelijke metingen heeft sowieso mijn voorkeur tov kalibreren bij een ander punt, om afwijkingen in lineariteit van de Loadcell te minimaliseren.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #16 Gepost op: 03-05-2018 09:16 u »
Een grafiek zegt meer dan woorden: hierbij de berekening van het SG aan de hand van een loadcell grafiek. De vergisting was al even onderweg. Ik heb:
-   aan het begin van onderstaande grafiek een SG monster genomen  SG: 1045 gram/liter
-   na 27 uur 200 gram op het gistvat gelegd en er na ca kwartier weer afgehaald (= de ijkmeting) ;

Vraagstuk: wat is het SG aan het eind van deze grafiek?

Langs vertikale as staan de loadcell waardes, horizontaal de tijd.




Antwoord:
Op basis van de loadcell metingen blijkt het gewicht met 128 gram afgenomen ( =  200 gram * 15375/24012 ).

Het SG op het eind van deze grafiek is dan 1045 – 128/10 = 1032,2 gram/liter.

Dat is nog niet het eind SG, vergisting gaat nog verder. Ik verwacht in dit geval ergens rond 1012 gram/liter  uit te komen.

Kan zo op ieder moment bepaald worden, dat zet ik op het display van de Arduino.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #17 Gepost op: 03-05-2018 11:37 u »
Nog even jouw data ingevuld in de rekensheet.
Met k1=0 kom ik op jou waarde van SG=1032. Met k=0.078 neem je ook de krimp en verdamping mee en dan wordt het SG nog een puntje hoger, nl 1033.

Voor het leeggewicht van het gistingsvat heb ik voor het gemak 2000 gram aangehouden en met 10 liter met SG=1045 kom je dan op 2000g+10000*1.045=12450gram totaalgewicht. Dat heb ik in de sheet ingevuld. Dan in kolom H vul je de het huidig gewicht in, in dit geval totaalgewicht - 128 g = 12322 g

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #18 Gepost op: 03-05-2018 12:38 u »
Nog even jouw data ingevuld in de rekensheet.
Met k1=0 kom ik op jou waarde van SG=1032. Met k=0.078 neem je ook de krimp en verdamping mee en dan wordt het SG nog een puntje hoger, nl 1033.

Voor het leeggewicht van het gistingsvat heb ik voor het gemak 2000 gram aangehouden en met 10 liter met SG=1045 kom je dan op 2000g+10000*1.045=12450gram totaalgewicht. Dat heb ik in de sheet ingevuld. Dan in kolom H vul je de het huidig gewicht in, in dit geval totaalgewicht - 128 g = 12322 g
Ah, dat helpt mij de k faktor te snappen. Ik zal eens tussentijdse monsters nemen om te kijken waar ik hem op moet instellen, ik hoop op de standaard waarde. Tussentijdse monsters veranderen het gewicht natuurlijk, maar door die dan nauwkeurig te wegen zijn het ook weer nieuwe kalibratie/ijkpunten. Het wordt steeds mooier! Heel erg bedankt Hans!

Peter

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #19 Gepost op: 03-05-2018 13:20 u »
Ah, dat helpt mij de k faktor te snappen.
Mooi. Je ziet dat de factor k feitelijk maar een 2e orde effect is, dus als je die niet helemaal nauwkeurig weet maak je misschien een foutje in de schaalfactor en bereken je een SG puntje lager, maar de vorm van de curve zal er niet door veranderen en dat is toch waar het vooral om gaat, namelijk bepalen hoe de gisting verloopt. Aan het einde meet je toch nog een keer nauwkeurig het echte SG.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #20 Gepost op: 04-05-2018 15:39 u »
In afwachting van de loadcellen ben ik me een beetje aan het verdiepen in de mogelijkheden. Ik vond op de site van sparkfun wel een redelijk duidelijke uitleg over de loadcellen en de HX711 library.
Daar wordt ook een voorbeeld gegeven van het kalibreren van de cel. Zij gebruiken daar een aparte sketch voor die een calibratiefactor berekend en die factor wordt vervolgens in hun uiteindelijke weegschaal sketch gebruikt met het commando scale.set_scale(calibration_factor)

Een verdere kalibratie per gebruik, zoals hier wel het geval is, zou dan toch niet meer nodig zijn? Het gewicht van het object op de loadcel is meteen uit te lezen, alsmede de gewichtsafname. En daarmee kun je dan (denk ik) het soortelijk gewicht weer uitrekenen. 1 gram gewichtsafname is 0.1 SG punt afname, toch? Misschien moet er ergens nog die k-factor meegenomen worden, maar in de basis zou dit zo toch moeten werken volgens mij.

Inmiddels ben ik al wel zo ver dat het invoeren van het start SG (en eventuele andere zaken) via een touchscreen gedaan kan worden. Dus het begin is er  8)

Ed.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #21 Gepost op: 04-05-2018 22:59 u »
In afwachting van de loadcellen ben ik me een beetje aan het verdiepen in de mogelijkheden. Ik vond op de site van sparkfun wel een redelijk duidelijke uitleg over de loadcellen en de HX711 library.
Daar wordt ook een voorbeeld gegeven van het kalibreren van de cel. Zij gebruiken daar een aparte sketch voor die een calibratiefactor berekend en die factor wordt vervolgens in hun uiteindelijke weegschaal sketch gebruikt met het commando scale.set_scale(calibration_factor)

Een verdere kalibratie per gebruik, zoals hier wel het geval is, zou dan toch niet meer nodig zijn? Het gewicht van het object op de loadcel is meteen uit te lezen, alsmede de gewichtsafname. En daarmee kun je dan (denk ik) het soortelijk gewicht weer uitrekenen.
Ja,deze standaard manier van kalibreren kan ook. Ik doe het net even anders, wel interessant om de resultaten straks te vergelijken.
1 gram gewichtsafname is 0.1 SG punt afname, toch? Misschien moet er ergens nog die k-factor meegenomen worden, maar in de basis zou dit zo toch moeten werken volgens mij.
Je moet wel het aantal liters meenemen. Het volume speelt ook mee in sg bepaling.  Zoals Hans aangaf speelt het delta volume een ondergeschikte rol.
Inmiddels ben ik al wel zo ver dat het invoeren van het start SG (en eventuele andere zaken) via een touchscreen gedaan kan worden. Dus het begin is er  8)

Ed.
Mooi ik ben benieuwd. Ik zal ook weer aan mijn tft verder gaan. Welke load cell heb je trouwens besteld, 10, 20, 50 kg?

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #22 Gepost op: 05-05-2018 09:36 u »
Welke load cell heb je trouwens besteld, 10, 20, 50 kg?

10 en 20 kg. Dat is goed genoeg om mee te experimenteren.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #23 Gepost op: 08-05-2018 17:00 u »
10 en 20 kg. Dat is goed genoeg om mee te experimenteren.
Daar kun je met het wip/ hefboom principe inderdaad al flinke gewichten mee aan, zeker tot 60 kg.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #24 Gepost op: 08-05-2018 17:53 u »
Daar kun je met het wip/ hefboom principe inderdaad al flinke gewichten mee aan, zeker tot 60 kg.

Deze zijn eigenlijk meer om het principe mee te doorgronden en te kijken of het werkbaar is. Als het wat is dan wil ik eigenlijk 4 loadcellen onder een plaat monteren en op die manier het gewicht bijhouden. Dan ben ik minder afhankelijk van de positie van het gewicht op de plaat want dan kan ik middelen over de 4 cellen. Een beetje zoals ik me voorstel hoe een badkamer weegschaal het ook doet.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #25 Gepost op: 08-05-2018 20:33 u »
Deze zijn eigenlijk meer om het principe mee te doorgronden en te kijken of het werkbaar is. Als het wat is dan wil ik eigenlijk 4 loadcellen onder een plaat monteren en op die manier het gewicht bijhouden. Dan ben ik minder afhankelijk van de positie van het gewicht op de plaat want dan kan ik middelen over de 4 cellen. Een beetje zoals ik me voorstel hoe een badkamer weegschaal het ook doet.
Daar kun je met het wip/ hefboom principe inderdaad al flinke gewichten mee aan, zeker tot 60 kg.
De nauwkeurigheid wordt bepaald door het gewicht tov het maximale gewicht dat de loadcel kan hebben. Het hefboomprincipe kun je ook gebruiken om juist het gewicht van het vat te verminderen door via een hefboom een kracht naar boven uit te oefenen.
Dan kun je met een 10 kg loadcel bv 50 liter bier volgen tijdens de gisting door het vat met 40 kg op te tillen en kun je veel nauwkeuriger meten.

Offline @

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 254
  • Land: nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #26 Gepost op: 17-05-2018 20:32 u »
Ik heb vandaag de eerste loadcel binnen gekregen. De 10 kg variant.
Dit soort dingen komen natuurlijk altijd binnen als je al een knetter druk weekend voor de boeg hebt, maar ik kon het toch niet laten om er alvast eens wat mee te stoeien.

De kalibratie routine doet het in elk geval alvast  ;)



Hopelijk vind ik dit weekend wat tijd om er verder mee te gaan.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #27 Gepost op: 23-09-2018 20:43 u »
Voor dit seizoen heb ik nog een toepassing van de loadcell: Het volgen van het drogen van hop. Ik heb een voedsel-droog-apparaat. Dat heb ik met hop en al op de nog steeds experimentele loadcell opstelling gezet:



Dit levert de volgende grafiek:


Op de Y-as staan na wegcijferen van het droog-apparaat incl manden:
begin gewicht hop (nat): 346 gram.
eind gewicht hop (droog): 81 gram.
Op de x-as staan minuten.

Dit gaf mij aan dat de droogtijd van 4 uur aangehouden kan worden, ik had op 8 uur gerekend.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #28 Gepost op: 03-01-2020 10:39 u »
Mijn continue vergistingsmeting met loadcell heb ik flink onder handen genomen. Ik had de volgende aanvullende wensen:
1-   Naast weergave in verloop/grafiek, wilde ik beter het juiste SG weten, met name tegen het eind. Ik heb dit gerealiseerd met de formule die Jacques en Hans in hun weegmethode post hebben uitgewerkt, waarvoor mijn grote dank.  https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,36171.msg546893.html#msg546893 De K1 en K2 waardes heb ik niet veranderd. Deze SG formule wordt een aantal malen per minuut doorgerekend steeds op basis van het laatst gemeten gewicht.
2-   In plaats van weergave van grafiek op display en opslag van data op SD kaart, wilde ik online, IOT dus. Dit heb ik gerealiseerd met Wemos en Google Chart naar voorbeeld van de drukmeting bij hergisting van Albertus, ook hiervoor enorme dank. https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,32734.msg500099.html#msg500099
3-   De nauwkeurigheid, stabiliteit en reproduceerbaarheid waren nog voor verbetering vatbaar. Wel wilde het bij ieder meetpunt tarreren/nulstellen buiten de deur houden.
  a.   Ik heb betere snoeren met afscherming tussen voeding- en signaaldraden, betere connectoren en betere voeding toegepast.
  b.   Het hefboommechanisme zorgde ervoor dat er grote afhankelijkheid was van waar het gistvat werd neergezet. Ik heb nu 3 loadcellen onder het weegplateau staan, waardoor die afhankelijkheid geminimaliseerd is.
  c.   De temperatuur afhankelijkheid heb ik verbeterd door minder grote temperatuurschommelingen op de loadcell.
  d.   Vele duur en temperatuurproeven hebben aangetoond dat dit mooie resultaten oplevert.

De opstelling ziet er opengewerkt nu zo uit:


In kast de WemosD1miniPro en voedings convertor. De kast is wat groot maar biedt ruimte voor overige uitbreidingen waarop ik aan het broeden ben. De HX711 zit dicht bij de loadcellen. 3 loadcellen is mooi, dan heb je geen gewiebel. Ze middelen elkaar mooi uit. Het plateau ernaast ligt normaal gesproken op de loadcellen, met daarop het gistvat. Onder de loadcellen zitten ringetjes, ze mogen uiteraard niet op het onderplateau rusten.

Ik ben nu een vergisting aan het volgen van een brouwsel van 27 dec 2019. De grafiek die ik via een browser op telefoon, tablet of PC bekijk:



Vanaf 90 uur heb ik de temperatuur van het gistvat langzaam van 19 naar 21 grC verhoogd. Vandaar dat bobbeltje, al snap ik niet waaron het gewicht dan iets omhoog gaat, dit lijkt me een loadcell afwijking.
Op einde van deze grafiek heb ik een monster genomen en met hydrometer gecontroleerd of het SG van 1015 klopt. Voila:



Ik kon het experimenteren toch niet laten, heb dan ook een proefje gedaan door te kijken hoeveel ik aan gewicht op het gistvat moest zetten om op een SG van 1040 uit te komen. Volgens de sheet van Jacques en Hans:



moet ik 424 gram toevoegen.  Heb een potje met water afgemeten tot dat gewicht en op het gistvat gezet. Zie sprong omhoog (komt in de buurt) en weer terug, grafiek ging gewoon verder. Hier zie je ook mooi dat je de getallen van de grafiek naar voren kunt halen door meetpunt aan te wijzen.



Daarna heb ik de meting opnieuw gestart bij een begin SG van 1015. Dat levert dan een grafiek met nauwkeuriger schaal op, Google Charts past schalen dynamisch aan afhankelijk van de meetwaardes.
Het gisten gaat nog door, er is nog activiteit in het waterslot.  M31 gist levert altijd een lange staart, het lijkt tot nog toe overigens wel een rechte lijn. Ik blijf het zakken volgen, is meteen weer een duurproef.



Gezien de bemoedigende resultaten heb ik maar weer een tientje geïnvesteerd. Hiermee kan ik een grotere weegschaal van max 80 kg maken. Ik maak dan een weeg plateau ter grote van de bodem van mijn gistkast.


Offline Jacques

  • Hoofdbeheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 34.541
  • Land: nl
  • Brouw ze, roer ze en Proost!
    • Hobbybrouwen.nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #29 Gepost op: 03-01-2020 16:07 u »
Goed bezig Peter!

De weegmethode is een mooie methode om je vergisting te volgen. Continu een groter gewicht kunnen wegen is een hele verbetering. Misschien is het iets om te onderzoeken of het in productie kan worden gebracht?

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #30 Gepost op: 04-01-2020 09:55 u »
Goed bezig Peter!

De weegmethode is een mooie methode om je vergisting te volgen. Continu een groter gewicht kunnen wegen is een hele verbetering. Misschien is het iets om te onderzoeken of het in productie kan worden gebracht?
Bedankt Jacques, dit lijkt me na wat uitbreidingen (interactiviteit, data opslag) zeker productierijp te maken, echter:
1- tot nog toe heeft me in de jaren dat ik met loadcellen bezig ben, weinig animo bereikt om ze te gaan gebruiken,
2- ik wil de vermakelijke ervaringen en ver buiten de SG werkelijkheid staande bobbelige grafieken uit petlings die men zomaar in RVS vaten kiepert niet missen,
3- het is voor mij een hobby die niet eens op de eerste plaats staat (dat is brouwen), de te besteden tijd is dus beperkt. Ik zal een ieder die iets met loadcellen wil doen wel met raad en daad bijstaan.


Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #31 Gepost op: 04-01-2020 10:23 u »
Peter, mooi dat je dit nu weer oppakt en met de nodige experimenten aanvult. Het belangrijkste probleem wat ik heb gezien toen ik hiermee bezig was is stabiliteit over tijd en temperatuurinvloed. Wat je kunt doen is je vat gewoon met water vullen, dan afsluiten en dan kijken hoe je gemeten SG (1000) verloopt over bv 3 weken. Dat resultaat bepaalt denk ik hoe ver je met dit systeem kunt komen.
 

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #32 Gepost op: 04-01-2020 14:18 u »
Peter, mooi dat je dit nu weer oppakt en met de nodige experimenten aanvult. Het belangrijkste probleem wat ik heb gezien toen ik hiermee bezig was is stabiliteit over tijd en temperatuurinvloed. Wat je kunt doen is je vat gewoon met water vullen, dan afsluiten en dan kijken hoe je gemeten SG (1000) verloopt over bv 3 weken. Dat resultaat bepaalt denk ik hoe ver je met dit systeem kunt komen.
Hans, het klopt dat temperatuur de meeste invloed heeft op de meetresultaten, vandaar dat ik de temperatuur van loadcellen zo langzaam mogelijk laat variëren (bijvoorbeeld door weegschaal goed te isoleren). Ik heb de loadcellen al eens aan temperatuur invloeden blootgesteld:

Dit zijn veel gotere schommelingen dan ik normaal gesproken in mijn gistkast heb en dan nog is de afwijking max +2 en -2 SG punten. Ik kan daar nog enigszins softwarematig voor compenseren, maar dat heeft niet mijn voorkeur.

Nu ik een tweede opstelling maak, heb ik meer gelegenheid tot duurproeven. Ik zal de door jou voorgestelde proef nog doen, 3 weken is wel een enorme aanslag op mijn geduld. :biersmile:

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #33 Gepost op: 04-01-2020 19:21 u »
3 weken is wel een enorme aanslag op mijn geduld. :biersmile:

Je mag wel af en toe naar de tussenresultaten kijken hoor.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #34 Gepost op: 05-01-2020 11:45 u »
Je mag wel af en toe naar de tussenresultaten kijken hoor.
Dat is schappelijk Hans, maar het voelt toch een beetje als kijken naar het groeien van gras in januari.

De M31 gaat nog steeds door, maar heeft het tempo terug geschroefd (temperatuur gistvat 21  ºC).



Opvallend is dat het een omschakeling op een bepaald moment is en geen vloeiende overgang. Het gaat over van de ene in de andere rechte lijn met een andere helling. Het waterslotverloop is evenredig in tempo teruggeschakeld.

Overigens volg ik deze vergisting nu al 119 + 69 uur, dat is al meer dan een week. De loadcellen geven nog geen krimp.
 


Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #35 Gepost op: 06-01-2020 22:03 u »
Vandaag een opstelling met een 20 kg loadcell gemaakt (provisorisch, nog zonder temp meting en zonder omvormer, loadcell zomaar op een plankje). Dat was inclusief programma aanpassingen en kalibreren in 2 uur gepiept:



Er rust 15,8 kg op. Ik doe net of dit een SG heeft van 1036, maar dat is fictie voor halters. De andere loadcellen worden nog in de uiteindelijke opstelling opgenomen en dan gaat de belasting verder omhoog.

Beide opstellingen lopen nu ieder op hun eigen poort, de vergisting in de kelder gaat nog gestaag door, nog steeds waterslot activiteit.

Links de lopende vergisting. Rechts de "gistende" halters, doen ze ook nog eens wat:




In het begin zat ik er nog met mijn tengels aan, na het tweede uur niet meer. Komende dagen kom ik er niet aan toe, laat beide opstellingen lekker doorlopen.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #36 Gepost op: 07-01-2020 22:20 u »
In de komende dagen zal ik wat van de geheimen/achtergronden van mijn loadcell weegaanpak prijsgeven. Ik hak het op in stukken om je niet meteen met teveel info te overladen. Dus hou deze post in de gaten en vragen staat vrij.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #37 Gepost op: 08-01-2020 09:38 u »
Zoals ik het nu voorzie worden 15 geheimen onthuld. Het wordt een heel bulletin dus.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #38 Gepost op: 08-01-2020 16:36 u »
Geheim 1: Loadcell keuze.
Het type loadcell dat ik neem is de volgende:



Ik selecteer verder nergens op, specs en prijs geven voor zover ik kon geen echt onderscheid voor keuze aanschaf.
 
Om na te gaan of mijn 10 kg loadcellen nou bij toeval zo bijzonder goed waren heb ik nog extra cellen gekocht (20kg).
 
Ze zijn naar eerste ervaringen net zo goed.
 
Zo zijn er vele vergelijkbaar te koop, met en zonder AD convertor HX711. Dit was mijn bestelling, half december besteld, begin januari binnen:



Specs (ga ik inhoudelijk in andere geheimen op in):

Range: 1-20 kg
Output sensitivity: 1.0±0.1 mV/V
Zero output: ±0.1 mV/V
Nonlinear: 0.05% F.S
Lag: 0.05% F.S
Repeatability: 0.05% F.S
Creep: 0.05% F.S/3 min
Output impedance: 1000±5% ohms
Zero temperature drift: 0.05% F.S/10 °C
Temperature sensitivity drift: 0.05% F.S/10 °C

Mocht iemand loadcellen met betere specs weten, dan hou ik me aanbevolen.
 
Welke beslist niet voldoen:



Deze zitten in personenweegschalen en zijn niet geschikt voor continue meten.  Die geven alleen even na aanzetten betrouwbare getallen. Wat een Creep (dit begrip leg ik later uit).

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #39 Gepost op: 08-01-2020 17:09 u »

Welke beslist niet voldoen:



Deze zitten in personenweegschalen en zijn niet geschikt voor continue meten.  Die geven alleen even na aanzetten betrouwbare getallen. Wat een Creep (dit begrip leg ik later uit).

Klopt. Dat was toen ook mijn conclusie, zie https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,27621.msg522688.html#msg522688
Ik kwam tot de volgende conclusie:
drift op in de weegschaal over een dag, ca +/- 2 SG punten. Dit gedrag is het maximaal haalbare met deze weegschaal. Het verwerkingskastje is nauwkeuriger, beter dan +/- 1 SG punt voor 25 liter, +/- 0.5SG punt voor 50 liter.
Ik zou eigenlijk mijn kastje nog eens moeten proberen met de goede loadcellen die jij nu gebruikt.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #40 Gepost op: 08-01-2020 17:35 u »
klopt. Dat was toen ook mijn conclusie, zie https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,27621.msg522688.html#msg522688
Ik kwam tot de volgende conclusie:
drift op in de weegschaal over een dag, ca +/- 2 SG punten. Dit gedrag is het maximaal haalbare met deze weegschaal. Het verwerkingskastje is nauwkeuriger, beter dan +/- 1 SG punt voor 25 liter, +/- 0.5SG punt voor 50 liter.
Ik zou eigenlijk mijn kastje nog eens moeten proberen met de goede loadcellen die jij nu gebruikt.
Voor het geld hoef je het niet te laten Hans. De link die je stuurt heb ik al eens van voor naar achter en terug binnenstebuiten gekeerd. Heeft me heel veel geholpen.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #41 Gepost op: 09-01-2020 07:39 u »
Geheim 2: hx711 en Wemos met elkaar laten praten.
Om de gewicht informatie uit een loadcell digitaal beschikbaar te krijgen is een AD convertor nodig. Ik gebruik de HX711 met de Arduino IDE.
De HX711 en Wemos begrepen oorspronkelijk niets van elkaar. Dat terwijl HX711 met Arduino een fantastisch paar vormde. Waar ik weeggegevens op de seriele poort verwachtte kreeg ik vaak, soms niet meteen, maar ook niet altijd, dit:
--------------
0~?4û!OCACüû
 ets Jan  8 2013,rst cause:2, boot mode:(3,6)
load 0x4010f000, len 1384, room 16
tail 8
chksum 0x2d
csum 0x2d
v4ceabea9
~ld
------------
Dit uitzoeken was boeiend, maar oplossen heeft me redelijk tot wanhoop gedreven.  Het kon liggen aan voeding, signaal nivo-s, opstart procedure, timing van signalen etc, etc. Lekker bezig geweest met logic analyzer. Uiteindelijk heb ik het opgelost door een nieuwere driver code (.h en .cpp  files die meteen ook geschikt voor ESP32 zouden moeten zijn) van Github te halen en wat delay voor de opstart toe te voegen. Nu praten ze even stabiel als arduino met HX711 met elkaar.

Github: https://github.com/bogde/HX711




Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #42 Gepost op: 09-01-2020 07:54 u »
Geheim 2: hx711 en Wemos met elkaar laten praten.

Wat is een Wemos?

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #43 Gepost op: 09-01-2020 08:36 u »
Wat is een Wemos?
Ik heb een korte naam gebruikt voor: WeMos D1 mini pro: wifi board with 16MB flash, external antenna connector and built-in ceramic antenna based on ESP-8266EX

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #44 Gepost op: 09-01-2020 10:10 u »
Is dat dan onderdeel van jouw experiment om eea via wifi over te sturen?

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #45 Gepost op: 09-01-2020 10:38 u »
Ja, de grafieken die ik post komen via wifi op browsers binnen. De grafieken worden via Google Charts opgebouwd.

Aan de loadcellen hangt hx711 en de WeMos en verder alleen voedingskabel ernaartoe.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #46 Gepost op: 09-01-2020 10:52 u »
Dit is de hele opstelling:



Zie ook de beschrijving eerder in deze post:
https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,35813.msg609789.html#msg609789

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #47 Gepost op: 09-01-2020 13:36 u »
Is dat dan ook een van de 15 geheimen die je gaat ontrafelen? Zelf nog nooit iets met wifi gedaan, maar lijkt me wel super handig alles gewoon van de gistingsruimte via internet kunnen bekijken. en veel minder storing zonder lange draden.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #48 Gepost op: 09-01-2020 14:44 u »
Het gebruik van de WeMos is op zich geen geheim. Ik had er ook geen ervaring mee, maar heb veel geleerd van het voorbeeld van Albertus, die hem gebruikte in drukmeting bij hergisting. Zie: https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,32734.msg500099.html#msg500099

Daar staat ook de code waar ik vanuit ben gegaan, gewoon gedoseerd kleine aanpassingen erop toegepast.  Ik heb de drukmeter vervangen voor de loadcell. Mijn code is ook geen geheim, maar voor delen nog een beetje teveel houtje touwtje.

Het draait wat Wifi betreft heel stabiel. Ik wil het nog wel uitbreiden met online dataopslag en bestand maken tegen netwerk outages. Komende maandag gaat Ziggo bij mij in de wijk werkzaamheden doen. Dan kan een meting die al bijna 2 weken loopt weleens opnieuw opgestart moeten worden.

Hierbij gegevens over de WeMos die ik heb besteld:



De externe antenne gebruik ik geeneens, vanauit een uithoek in mijn kelder is de router prima te bereiken.

Als je met accu/batterijen zou werken, is  er zelfs helemaal geen snoer de gistkast in nodig, volledig stand-alone.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #49 Gepost op: 09-01-2020 19:14 u »
Geheim 3, kort maar krachtig: Loadcellen parallel aansluiten: top.
De meetresultaten verbeterden sterk door meerdere loadcellen parallel op een HX711 AD convertor te zetten.  Per loadcell een AD convertor en in de Wemos middelen zou deze zwaar belasten wat pin-bezetting en verwerken gegevens betreft. Het programmeren zou er ook veel complexer door zijn geworden.

Oorspronkelijk was ik bang dat als gevolg van het parrallel zetten van bruggen de resultaten zouden verslechteren. Dit bleek niet het geval en bij doorrekenen klopte dat ook. Met dank aan Wheatstone en Kirchhof met zijn 2 wetten. Het gevolg is een mooie middeling van de cellen (en evt afwijkingen).

Het heeft het programmeerwerk, de het aantal benodigde componenten en dus het soldeerwerk enorm beperkt. Ook nog betere resultaten: alleen maar Wins.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #50 Gepost op: 10-01-2020 20:26 u »
Geheim 4:   1 x 0 = zat

Kalibreren <-> tarreren.
Het afregelen van een loadcell opstelling kent 2 factoren:

1- Kalibreren / ijken. Daarbij wordt de factor bij bekende gewichten ingesteld om de juiste/ gewenste aflezing te krijgen (ponden, kilo's, grammen). Dit hoeft maar zo nu en dan gecontroleerd te worden. Ik heb een uitlezing in grammen. Voor de opstelling met 3 stuks van 10kg loadcellen bijvoorbeeld heb ik proefondervindelijk bepaald dat een factor 71 de juiste aflezing geeft, een enkele 20kg loadcell bleek 150 nodig te hebben. Dit zal voor iedere loadcellopstelling anders zijn.

2- Tarreren / nulstellen.
Dit moet telkens na het aanzetten van de weegschaal of bij het begin van een meting gedaan worden. Hier bepaal je met welk gewicht je een uitlezing dicht bij 0 wilt hebben.

Ter vergelijking tarreer-functies bij verschillende typen weegschalen met loadcellen:
1- personenweegschaal. Die gaat om batterijen te sparen steeds uit en wordt niet continue gebruikt. Ook zitten er loadcellen met matige eigenschappen in (enorme creep). De meting is alleen nauwkeurig kort na aanzetten en tarreren (niets op weegschaal);
2- keukenweegschaal. Die gaan iets minder snel uit. Maar tarreren /nulstellen heeft daar ook een functie om gewichten te elimineren (vb  de kom). Je stelt dan bijvoorbeeld op nul na aanzetten met de kom op de weegschaal. Gooit meel erin tot gewenst gewicht, weer  nulstellen en dan boter tot gewenst gewicht.
3- SG weegschaal. Deze wordt na opstarten ook leeg op nul gesteld. Dan komt het gistvat met alles erop erin en eraan erop  (direct of na verloop van tijd). Het leeggewicht van het vat wordt ingevoerd alsmede het begin SG. Daarna wordt continue gemeten tot de meting klaar is of tussendoor een monster wordt genomen. Dan wordt bij het nieuwe gewicht het SG weer ingevoerd.
4-  het echte werk: loadcellen voor silo's Deze worden gebruikt om te weten hoeveel lading(bijvoorbeeld  voer of cement) er nog in zit. Tarreren van de weegschaal gebeurt daar om praktische redenen (til maar even op zo'n ding) ook niet steeds, maar alleen als de silo leeg is. Ik verwacht dat ze het meetgedeelte ook continue aan hebben, of de laatst gemeten waarde opslaan. We praten hier over tonnen. Wel leuk om te lezen welke vraagstukken ze daar mee te maken hebben. Invloed van wind bijvoorbeeld.
5- etc etc.

In een aantal posts had ik het idee dat kalibreren en tarreren door elkaar worden gehaald, alsof nulstellen nodig is om de uitlezing nauwkeuriger te maken. Bij de SG weegschaal is dat juist niet het geval. Elke keer afhalen en opnieuw erop zetten, blijkt juist een afwijking op te leveren. Hier kom ik bij het uitkauwen van de specificaties nog op terug.  Dus lekker laten staan. Is ook beter voor je rug, volle gistvaten zijn bij voorkeur zwaar.

De apparatuur staat wel steeds aan, er wordt steeds meten en gegevens worden verstuurd, maar het geheel verbruikt maar heel weinig energie. Na evt nemen van een monster, moet je de meting wel opnieuw starten. Het gewichtsverlies van het monster wil je niet als SG afname verrekend hebben. Maar als je op juiste wijze met loadcellen omgaat, is monstername volstrekt overbodig, het SG weet je toch wel. Monstername doe je dan hooguit als je wilt proeven.

Onthoud: 1x 0 = zat!

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #51 Gepost op: 12-01-2020 10:47 u »
Geheim 3, kort maar krachtig: Loadcellen parallel aansluiten: top.
De meetresultaten verbeterden sterk door meerdere loadcellen parallel op een HX711 AD convertor te zetten.  Per loadcell een AD convertor en in de Wemos middelen zou deze zwaar belasten wat pin-bezetting en verwerken gegevens betreft. Het programmeren zou er ook veel complexer door zijn geworden.
In de personenweegschaal die ik ooit heb gebruikt staan er 4 loadcellen in een serie brugschakeling. Ik vroeg me toen ook af wat beter is : serie of parallel. Mijn conclusie was toen dat er een goede reden is om ze in serie te zetten. (mits je er 4 hebt)
Je krijgt dan nl de dubbele gevoeligheid bij dezelfde spanning over elke loadcel.


Met serieschakeling kun je dus de spanning op de E+ van de brug verdubbelen dus krijg je dan de dubbele gevoeligheid.
Dus alle fouten door bv offsets worden dan gehalveerd. Die spanning kun je veranderen met R1/R2 op het HC711 printje.


Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #52 Gepost op: 12-01-2020 10:58 u »
In serie zetten heeft wel als nadeel dat temperatuurverschillen tussen de loadcellen nu grote invloed krijgen, vooral temperatuurverschil tussen x3 en x4 in mijn schematje zal de deling van de wheatstone brug verstoren. X5 en x6 hebben daar minder last van omdat beide helften van elke loadcel het zelfde temperatuurgedrag hebben. Bij parallel zetten maakt het tmperatuurverschil tussen de cellen niet meer uit. dat kan dus een groot voordeel zijn als je last hebt van temperatuurfluctuaties in je gistingsruimte. (En dat heb je al snel)

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #53 Gepost op: 12-01-2020 11:08 u »
In serie zetten heeft wel als nadeel dat temperatuurverschillen tussen de loadcellen nu grote invloed krijgen, vooral temperatuurverschil tussen x3 en x4 in mijn schematje zal de deling van de wheatstone brug verstoren. X5 en x6 hebben daar minder last van omdat beide helften van elke loadcel het zelfde temperatuurgedrag hebben. Bij parallel zetten maakt het tmperatuurverschil tussen de cellen niet meer uit. dat kan dus een groot voordeel zijn als je last hebt van temperatuurfluctuaties in je gistingsruimte. (en dat heb je al snel)
Klopt wat temperatuurverschillen betreft. Als die niet tot de loadcell kunnen doordringen, kan in serie zetten interessant zijn. Hou ik in mijn achterhoofd, bedankt.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #54 Gepost op: 12-01-2020 11:12 u »
Ik denk wel dat je beter 4 loadcellen kunt gebruiken ipv 3. Bij parallel schakeling is nl de gevoeligheid gehalveerd dus als je 2 van de 3 parallel zet en de 3e niet, dan wordt het gewicht wat de weegschaal aangeeft sterk beinvloed door de positie van het gewicht op de weegschaal. Met 4 cellen heb je dat probleem niet.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #55 Gepost op: 12-01-2020 11:14 u »
Geheim 5: Krom
Volgens de spec is de grafiek tussen belasting en uitlezing niet helemaal recht. Dit staat in de spec:
Nonlinear: 0.05% F.S.
 F. S, staat voor Full Scale.
Ter illustratie non linearity:



Ik werk met
3 loadcellen van 1-10 kg, het parallel zetten zorgt al voor een middeling.
F.S kan ik er 30 kg op zetten, F.S is dan 3 - 30 kg = 27 kg
Mijn gistvat is 4 kg, Ik vegist er ca 15 liter in. Het gewichtsverloop van de vergisting die ik nu aan het volgen ben is van 21,5 kg tot 20,3 kg.

Ik gebruik dus maar 1,2 /27 = 0,0444 van de F.S. De afwijking tgv non linearity is dus 0,05% * 1,2/27 = 0,0022 %.

Met een slimme kalibratie is dat nog verder te verbeteren, maar ik lig er niet zo wakker van.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #56 Gepost op: 12-01-2020 11:21 u »
Ik denk wel dat je beter 4 loadcellen kunt gebruiken ipv 3. Bij parallel schakeling is nl de gevoeligheid gehalveerd dus als je 2 van de 3 parallel zet en de 3e niet, dan wordt het gewicht wat de weegschaal aangeeft sterk beinvloed door de positie van het gewicht op de weegschaal. Met 4 cellen heb je dat probleem niet.
Ja, hoe meer parallel hoe beter. Ik had er echter maar 3. Mijn nieuwe bestelling van de 20 kg loadcellen bestond dan ook uit 4. 3 heeft als voordeel dat het mechanisch eenvoudiger in te regelen is. Een kruk met 3 poten kan niet wiebelen, met 4 wel (is eigenlijk ook een geheim).

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #57 Gepost op: 12-01-2020 11:27 u »
Ja, hoe meer parallel hoe beter. Ik had er echter maar 3. Mijn nieuwe bestelling van de 20 kg loadcellen bestond dan ook uit 4. 3 heeft als voordeel dat het mechanisch eenvoudiger in te regelen is. Een kruk met 3 poten kan niet wiebelen, met 4 wel (is eigenlijk ook een geheim).
Nee het is niet een kwestie van hoe meer hoe beter, maar met een oneven aantal is het factoren slechter dan met een even aantal.
Dat komt omdat de spanning op de uitgang van de paralleltakken gehalveerd wordt vanwege het feit dat gegenereerde spanning belast wordt door de impedantie van de parallel loadcel.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #58 Gepost op: 12-01-2020 15:21 u »
Nee het is niet een kwestie van hoe meer hoe beter, maar met een oneven aantal is het factoren slechter dan met een even aantal.
Dat komt omdat de spanning op de uitgang van de paralleltakken gehalveerd wordt vanwege het feit dat gegenereerde spanning belast wordt door de impedantie van de parallel loadcel.
Dit is nieuw hersengymnastiek voor me, laat ik bezinken, Ik heb er nu 3 parallel, zou dat slechter zijn dan 2? Kirchhof en Wheatstone maar weer raadplegen.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #59 Gepost op: 12-01-2020 15:44 u »
Geheim 6? Loadcell heeft ook nog geheimen voor mij.
De vergisting in de kelder heb ik na de eerste 120 uur nog 10 dagen gevolgd. De meting had ik dus met een hydrometer gemeten bij een SG van 1015 en opnieuw gestart. 10 dagen daarna:





Wat ik niet snap is dat het SG daalt tot 1005 en dan weer terug omhoog gaat 1006. Zou dit echt gebeurd zijn, of ben ik door de loadcell beetgenomen? Om dat laatste uit te sluiten start ik vandaag de door Hans aangegeven langdurige meting waarbij er niets met de last zelf gebeurt.


Offline Jacques

  • Hoofdbeheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 34.541
  • Land: nl
  • Brouw ze, roer ze en Proost!
    • Hobbybrouwen.nl
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #60 Gepost op: 12-01-2020 15:52 u »
Wat ik niet snap is dat het SG daalt tot 1005 en dan weer terug omhoog gaat 1006. Zou dit echt gebeurd zijn, of ben ik door de loadcell beetgenomen? Om dat laatste uit te sluiten start ik vandaag de door Hans aangegeven langdurige meting waarbij er niets met de last zelf gebeurt.

Een kleine stijging van het SG heb ik vaker gezien bij het gebruik van een refractometer en bij de BrewBrain float. Ik verklaar het door het vrijkomen van stoffen uit gist.

Bij de weegmethode heb ik niet gezien. Dat is ook niet vreemd want je weegt het totaal (gist en bier).

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #61 Gepost op: 12-01-2020 16:05 u »
Dit is nieuw hersengymnastiek voor me, laat ik bezinken, Ik heb er nu 3 parallel, zou dat slechter zijn dan 2? Kirchhof en Wheatstone maar weer raadplegen.
Maar hoe heb je het dan aangesloten? Volgens linker of rechter schema? Rechts is inderdaad 3 parallel met extra 1:2 deler. Dan zijn alle cellen gelijkwaardig, maar heb je nog kleinere gevoeligheid. Met links heb je het probleem van positie afhankelijkheid.


Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #62 Gepost op: 12-01-2020 16:36 u »
Maar hoe heb je het dan aangesloten? Volgens linker of rechter schema? Rechts is inderdaad 3 parallel met extra 1:2 deler. Dan zijn alle cellen gelijkwaardig, maar heb je nog kleinere gevoeligheid. Met links heb je het probleem van positie afhankelijkheid.


Ik heb de vier draden van alle drie kleur bij kleur aan elkaar gekoppeld en zo op de hx711. Dat is dan volgens je rechter plaatje.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #63 Gepost op: 13-01-2020 13:42 u »
Ik heb de vier draden van alle drie kleur bij kleur aan elkaar gekoppeld en zo op de hx711. Dat is dan volgens je rechter plaatje.
De hersengymnastiek:

Indien parallel aangesloten, zal elke loadcel een fractie van zijn output bijdragen aan het totale signaal, waarbij de fractie het omgekeerde is van het aantal loadcellen.

Als er vier loadcellen waren, zal elke signaaloutput van de loadcellen 1/4 bijdragen van zijn aandeel voor de som van alle 4 cellen. Als voorbeeld, als de uitgang van elke laadcel werd gemeten terwijl de signaalkabels waren losgekoppeld en de uitgangen waren: Cel 1 = 5mv, Cel 2 = 10mv, Cel 3 = 8mv, Cel 4 = 6mv, dan wanneer verbonden, is het gemeten signaalniveau: (.25x5) + (. 25x10) + (. 25x8) + (. 25x6) = 7.25mv.

Mooie middeling dus.

Zie ook:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/105629

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #64 Gepost op: 13-01-2020 21:43 u »
Maar jij hebt 3 loadcellen zei je, dus gebruik je dan ook een extra weerstanddeler van 1:1? Anders snap ik niet hoe je het aan kunt sluiten met 3 cellen parallel op 1 node want wat doe je dan met de andere node?


Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #65 Gepost op: 13-01-2020 21:49 u »
Geheim 7: Kruipen.
Creep is het effect dat de output van de loadcell verandert, terwijl de last ongewijzigd blijft. Het wordt ook wel drift genoemd, maar die term gebruik ik liever voor het verloop van de output tgv temperartuurverschillen, waarover later meer.

Creep. spec: 0.05% F.S /3min.
Deze spec kan ik moeilijk uitleggen als het gaat over 3 weken. Hier gebruiken we wel een groot deel van de schaal, namelijk creep begint op te treden als we de last op weegschaal zetten. Mijn ervaring is dat de uitlezing verandert in het begin en stabiliseert na verloop van tijd.

Bij het SG volgen willen we juist creep over langere termijn weten. Daar vind ik geen spec voor en die van de korte termijn hoeven we gelukkig niet te extrapoleren. Het is dus niet zo dat na bijvoorbeeld een uur (=20x3min) het verloop 20  x 0.05% F.S. is, dan zou de loadcell voor langdurig meten onbruikbaar zijn. Vandaar de duurtest die Hans aangaf. Deze loopt nu. In eerste uren is er wat creep die vooralsnog lijkt te gaan stabiliseren. Het lijkt er ook op dat naarmate de loadcel meer belast wordt, de creep procentueel groter wordt. Een beetje overdimensioneren lijkt dus geen kwaad te kunnen. Vandaar dat mijn nieuwe weegschaal 80 kg aan gaat kunnen, terwijl ik hem doorgaans nog niet voor de helft zal belasten. Voor de duurtest heb ik heb ruim 25 kg (oude zware labvoeding) op 3 loadcellen van 10 kg staan, dus ze zijn al redelijk zwaar belast, in de hoop de creep goed in kaart te kunnen brengen. Het SG bij aanvang heb ik op 1018 ingesteld.

Het eerste verloop vanaf plaatsen last:

verstreken
tijd                 SG
0 uur          1018
1 uur          1017,31
2 uur          1016,88
3 uur          1016,77
4 uur          1016,57
5 uur          1016,46

Verder verloop volgt in grafische vorm.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #66 Gepost op: 13-01-2020 22:01 u »
Maar jij hebt 3 loadcellen zei je, dus gebruik je dan ook een extra weerstanddeler van 1:1 ? anders snap ik niet hoe je het aan kunt sluiten met 3 cellen parallel op 1 node want wat doe je dan met de andere node?.



V1, V2, V3 is de output die de bruggen los afgeven, dus voordat ze parallel geschakeld worden. Vgemiddeld = (V1+V2+V3)/3 is de  output met de bruggen parallel. Vandaar dat ik aangaf hoe meer, hoe beter (meer middeling).

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #67 Gepost op: 13-01-2020 22:04 u »

Het eerste verloop vanaf plaatsen last:

verstreken
tijd                 SG
0 uur          1018
1 uur          1017,31
2 uur          1016,88
3 uur          1016,77
4 uur          1016,57
5 uur          1016,46

Verder verloop volgt in grafische vorm.
Super. Dat geeft veel inzicht. Punt is wel dat de HC 711 ook niet super goed is. Die heeft last van drift op de ingangen. Dat geeft hetzelfde effect als 'creep' van je loadcellen. Dus als er veel afwijking komt dan hoeft dat nog niet aan je loadcellen te liggen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #68 Gepost op: 13-01-2020 22:11 u »


V1, V2, V3 is de output die de bruggen los afgeven, dus voordat ze parallel geschakeld worden. Vgemiddeld = (V1+V2+V3)/3 is de  output met de bruggen parallel. Vandaar dat ik aangaf hoe meer, hoe beter (meer middeling).
Ah, nu zie ik het. Je hebt per loadcel al een wheatstone brug. dat is luxe. (Die loadcellen van mijn personenweegschaal waren halve bruggen, vandaar mijn verwarring.)

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #69 Gepost op: 13-01-2020 22:56 u »
Punt is wel dat de HC 711 ook niet super goed is. die heeft last van drift op de ingangen. Dat geeft hetzelfde effect als 'creep' van je loadcellen.
Loadcel:
Range: 1-20 kg
Output sensitivity: 1.0±0.1 mV/V
Ik weet niet welke spanning je op de brug gebruikt? Stel even 2 V voor het gemak?
dan heb je 4 mV signaal bij 20 kg
Je hebt nu 3 cellen parallel dus heb je bij 6 0kg de maximale signaaloutput van 4mV. 

De spec van de HX711 is:
input offset drift =
0.2mV bij 128 x gain
0.4mV  bij 64 x gain
Ik weet niet welke gain jij gebruikt, maar stel even de beste, dan heb je 0.2 mV drift=0.2/4 x 60 kg = 3000 g.
Dus door de drift van de HX711 kun je al een fout krijgen van 3 kg als je ideale loadcellen zou hebben zonder fouten. 3 kg is heel veel, nl ongeveer je totale SG daling van bv 40 liter bier van 1065 naar 1010
Dus als de HX711 echt zo slecht is als de spec zegt, dan belooft dat niet veel goeds.
Oplossing kan zijn om met relais zowel de voeding als de inputs voor de HX711 om te keren en te middelen over 2 metingen. Dan valt de offset van de HX711 eruit.
Dat zou een volgende stap kunnen zijn als je de proef klaar hebt met 3 weken meten met vast gewicht.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #70 Gepost op: 14-01-2020 12:58 u »
Ah, nu zie ik het. Je hebt per loadcel al een wheatstone brug. Dat is luxe. (Die loadcellen van mijn personenweegschaal waren halve bruggen, vandaar mijn verwarring.)
Ah ja, nu snap ik ook waar jou opmerking over oneven aantallen vandaan komt. De 3 van mij x 2 = dus even. Ik knoop alles gewoon kleur bij kleur aan elkaar.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #71 Gepost op: 14-01-2020 13:09 u »
Loadcel:
Range: 1-20 kg
Output sensitivity: 1.0±0.1 mV/V
Ik weet niet welke spanning je op de brug gebruikt? Stel even 2 V voor het gemak?
dan heb je 4 mV signaal bij 20 kg
Je hebt nu 3 cellen parallel dus heb je bij 6 0kg de maximale signaaloutput van 4mV.

De spec van de HX711 is:
input offset drift =
0.2mV bij 128 x gain
0.4mV  bij 64 x gain
Ik weet niet welke gain jij gebruikt, maar stel even de beste, dan heb je 0.2 mV drift=0.2/4 x 60 kg = 3000 g.
Dus door de drift van de HX711 kun je al een fout krijgen van 3 kg als je ideale loadcellen zou hebben zonder fouten. 3 kg is heel veel, nl ongeveer je totale SG daling van bv 40 liter bier van 1065 naar 1010
Dus als de HX711 echt zo slecht is als de spec zegt, dan belooft dat niet veel goeds.
Oplossing kan zijn om met relais zowel de voeding als de inputs voor de HX711 om te keren en te middelen over 2 metingen. Dan valt de offset van de HX711 eruit.
Dat zou een volgende stap kunnen zijn als je de proef klaar hebt met 3 weken meten met vast gewicht.
Ik werk met een gain van 128 en een spanning van slechts 3,3 V op de HX711. Of de HX711 wat input voltage drift nou zo slecht is en of dit de toepassing in SG meting onmogelijk maakt, vraag ik me af. Hierbij mijn inzicht:

De loadcellen zitten aangesloten op 2 ingangen (INA+ en INA-) van de AD convertor. Dit is het analoge deel van de AD convertor en versterkt het zwakke signaal tussen INA+ en INA- flink. Zie het rood omkaderde gedeelte.



Zo’n analoge versterker is doorgaans een OpAmp. Idealiter is de uitgang daarvan 0 als INA+ en INA- gelijk zijn. De input offset drift geeft de afwijking daarvan aan. Dus INA+ en INA- zijn gelijk en de versterker geeft al iets aan. Normaal gesproken kun je in de schakeling daar iets aan doen, maar bij de HX711 kunnen we daar niet bij, hooguit iets regelbaars voor INA+ of INA-, maar lijkt me niet nodig. Zolang de versterker maar niet vastloopt. Door nullen aan het begin van de meting, dan zijn we die offset toch kwijt?

Vanaf nullen verloopt de offset nog tgv temperatuur en oudering. De temperatuurvariatie hebben we ook in de loadcell zelf last van, dus daar doen we iets aan. De variatie als gevolg van oudering is zo klein, die kunnen we negeren over die 3 weken dat we doorgaans meten tot volgende nulstelling lijkt me. Zie ook:



Ter ref spec van een heel gangbare versterker:



Het lijkt me dus minder ernstig dan jij voorspiegelt, maar verloop zal er zijn, de waarheid zal wellicht in het midden liggen. Des te interessanter worden de resultaten van de lopende proef. Vanavond zal ik de status van het verloop na 1 dag versturen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #72 Gepost op: 14-01-2020 19:04 u »
Dat getal komt uit de spec:

Maar er staat nergens bij onder welke condities die spec geldt, dus feitelijk heb je daar helemaal niets aan.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #73 Gepost op: 14-01-2020 22:35 u »
dat getal komt uit de spec:

Maar er staat nergens bij onder welke condities die spec geldt, dus feitelijk heb je daar helemaal niets aan.
Klopt, kunnen we niet veel meer mee dan gissen. Dus meten geblazen.

De lopende meting heb ik trouwens afgeblazen. De voeding was een te wiebelige belasting en er was een loadcell gezakt tot bijna op het hout (hout is dus eigenlijk niet zo geschikt voor dit doel). Voor ik daar 3 weken naar zou kijken heb ik toch maar een hopelijk meer representatieve meting gestart. Ik heb de loadcellen flink aangedraaid en nu een volle, afgesloten 19 liter keg voor 3 weken opgeofferd en die tot 25 kg last met gewichten aangevuld. Daarnaast heb ik een meting gestart met een 20kg loadcell die tot 5 4,5 kg is belast. Kunnen we de resultaten vergelijken en er misschien conclusies uit trekken over de belastbaarheid.

De (afgebroken) grafiek tot nog toe is eigenlijk ook best interessant:



Als dit de creep zou zijn van een zwaar belast set loadcellen, dan is hier in SW rekening mee te houden omdat het een redelijk constante afname is. Maar nogmaals, ik vertrouwde de opstelling niet helemaal. Ik ben benieuwd morgenavond en de weken erna.

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #74 Gepost op: 15-01-2020 17:24 u »
Geheim 8: Ruis.
Een loadcell geeft een heel kleine output die door de HX711 analoog wordt versterkt en dan omgezet in digitale waardes. Deze waardes fluctueren standaard nogal. Het is zaak deze ruis weg te werken. Dit kan door middelen, dit middelen kost tijd. Bij SG metingen hebben we gelukkig veel geduld. De HX711 kan zelf al middelen, hij spuugt dan al over aantal metingen gemiddelde getallen uit. Ik middel ook nog in het Wemos programma. Door de middelingen goed op elkaar af te stemmen komen er mooie vloeiende grafieken zoals ik rapporteer uit. Na wijziging van de last (door plaatsen, aanvullen of monstername) duurt het even (ca 3 minuten) tot  de nieuwe waarde stabiel en juist is. Deze tijd is voor volgen vergisting geen enkele beperking en levert een vloeiende grafiek.

Hieronder een representatieve, maar niet exacte weergave van bovenstaande:



Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #75 Gepost op: 15-01-2020 22:03 u »

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 8.212
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #76 Gepost op: 15-01-2020 22:13 u »
Dat ziet er voorlopig niet verkeerd uit. :geduld:

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #77 Gepost op: 16-01-2020 22:04 u »
0,6 SG gestegen tov gisteren, gewicht 13 gram (op ruim 25 kg).
SG totaal gestegen vanaf uur 5: 0,7 SG.
Temperatuur ca 0,5  ºC gestegen:




Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #78 Gepost op: 17-01-2020 08:01 u »
Geheim 9: Gepikt.

De opstelling van de duurproef ziet er nu als volgt uit:



Het formaat is afgestemd op kegs. De opstelling heb ik geleend uit mijn tapkoelkast. In mijn tapkast volg ik de vulling van de keg en kan ik op ieder moment zien hoeveel glazen ik nog kan tappen. Handig, voor als er visite komt ik niet voor verrassingen kom te staan en ineens een minder koele keg uit de kelder moet gaan halen. Ik kan ook een tijdsgrafiek van mijn tapgedrag maken, maar dat is minder boeiend en confronterend. De huidige grafische weergave (ook uit GoogleCharts):




Deze toepassing vraagt trouwens veel minder kennis van de loadcelleigenschappen, is veel grover dan de vergisting volgen. Temperatuurwisselingen beinvloeden de meetresultaten min

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #79 Gepost op: 17-01-2020 21:53 u »

Offline ExPeteriment

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 281
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: Wegen met Loadcel in het brouwproces
« Reactie #80 Gepost op: 19-01-2020 21:56 u »
Tsjonge, dat was een spannend weekend. Ik heb de 80 kg weekschaal bij mijn gistkast geinstalleerd. Dat was boren, zagen, schroeven etc. Pal naast de duurproef. Zo te zien kan die daar tegen: