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: CO2 meten met turbine flowmeter  (gelezen 2527 keer)

0 leden en 4 gasten bekijken dit topic.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
CO2 meten met turbine flowmeter
« Gepost op: 23-04-2019 22:39 u »
Vanavond even uitgeprobeerd of dit idee werkt. 45 liter gistend bier met daarop aangesloten een slangetje met een sproeier van een aardgasbrander en dat gericht op een oud schoepenrad van een pompje wat hangt aan een speld met de scherpe kant aan een magneet. De rotatiesnelheid is dan een maat voor de koolzuurproductie en na ijking kun je dan hieruit het verloop van de gisting volgen. (Via een fotosensor en verwerking daarna)


 Op dit moment maakt hij ca 5 omwentelingen per seconde tijdens de gistingspiek.

Heb je iets nodig dat je bij Bol.com wil kopen? Zoek het op met de onderstaande 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 BrouwMout.nl

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 98
  • Land: nl
  • Voor al je bieringrediënten
    • BrouwMout.nl
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #1 Gepost op: 24-04-2019 07:16 u »
Mooi idee! maar hoe lineair is het?

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #2 Gepost op: 24-04-2019 08:34 u »
Mooi idee! maar hoe lineair is het?
Dat ben ik nu aan het onderzoeken. Hetzelfde idee wordt gebruikt voor windsnelheidsmeting. via 3 van die halve ballen of via een klein propellertje. In dit geval is het windsnelheid van een dun straaltje lucht en windsnelheid x diameter van het gaatje is CO2 flow. Als het werkt is het een simpeler constructie dan meten via klepjes en balgjes en waarschijnlijk nauwkeuriger dan bellen tellen. evt niet lineariteit kun je in de software compenseren of via een tabelletje.
 

Offline seed7

  • Beheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 4.496
  • Land: nl
    • Moaneschien
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #3 Gepost op: 24-04-2019 11:25 u »
Heeft Albert niet eens zoiets gedaan met een pitotbuis, of een electronische versie daarvan? Dan ben je in ieder geval de massatraagheid van je "propeller" kwijt, voor zover dat al een rol speelt,

Ingo

Offline Oscar

  • Beheerder BrouwVisie
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 23.838
  • Land: nl
  • BrouwVisie, brewvision, brauVision...
    • De Bier Brouwer
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #4 Gepost op: 24-04-2019 11:46 u »
Als het werkt is het een simpeler constructie dan meten via klepjes en balgjes en waarschijnlijk nauwkeuriger dan bellen tellen. evt niet lineariteit kun je in de software compenseren of via een tabelletje.

En wat als de CO2 flow nu dermate langzaam is dat het systeem een snelheid van 0 meet... :denken: En hoe gaat het systeem om met het 'uitdraaien' van de propeller? Dus de CO2 flow geeft de propeller een kracht. Maar als de CO2 flow stopt, stop dan tegelijk de propeller ook?  ;)

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #5 Gepost op: 24-04-2019 12:17 u »
Heeft Albert niet eens zoiets gedaan met een pitotbuis, of een electronische versie daarvan? Dan ben je in ieder geval de massatraagheid van je "propeller" kwijt, voor zover dat al een rol speelt,

Ingo
Massatraagheid is geen probleem, immers het maakt niet uit of de propeller langzaam op toeren komt. Een pitotbuis vraagt een omzetter die hoogteverschil omzet in signaal. Dat is nogal een stuk complexer dan pulsjes tellen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #6 Gepost op: 24-04-2019 12:22 u »
En wat als de CO2 flow nu dermate langzaam is dat het systeem een snelheid van 0 meet... :denken: En hoe gaat het systeem om met het 'uitdraaien' van de propeller? Dus de CO2 flow geeft de propeller een kracht. Maar als de CO2 flow stopt, stop dan tegelijk de propeller ook?  ;)

De tijdconstantes waamee de CO2 af of toeneemt zijn vele malen groter dan de tijdconstantes waarmee de propeller zijn toerental varieert. dus speelt het uitdraaien van de propeller geen rol.
Tegen het einde van de gisting gaat de flow naar 0. Hoe lang de propeller dat kan volgen hangt af van de wrijving in het mechanisme.
Een propeller die opgehangen is op een naald met een scherpe punt heeft heel weinig wrijving. Hoever die het kan volgen ga ik zien als de gisting ten einde loopt.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #7 Gepost op: 24-04-2019 12:30 u »
Mocht wrijving een probleem zijn dan is er nog de mogelijkheid voor een zwevende constructie met geregeld magneetveld:

maar dan met zwevende propeller ipv zwevend bierflesje

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #8 Gepost op: 25-04-2019 09:59 u »
Nog even wat verder nagedacht over het principe. Als het goed is is de kracht waarmee het koolzuurstraaltje tegen de propellerbladen drukt evenredig met het kwadraat van de snelheid. Verder is de wrijving van de bladen met de lucht ook evenredig met het kwadraat van de snelheid van de bladen. Dus als het goed is stelt zich dan een evenwicht in waarbij de snelheid van de bladen evenredig is de snelheid van het straaltje koolzuur, dus lineair verband. dat verband wordt bij kleine snelheden wel verstoord door de wrijving van de propellerophanging. Die geeft nl een constante kracht als wrijving. Dus moet die zo klein mogelijk gemaakt worden. 

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #9 Gepost op: 25-04-2019 21:00 u »
Vanavond de flowmeter verder verbeterd:
1) gassproeier vervangen door een oude buitenkant van een vulpotlood 0.7mm. Dat vormt een prima gaatje als sproeier
2) de onnodige delen van het schoepenrad verwijderd en er een speld doorheen geprikt en kort afgeknipt
3) de speld via een microscoopglaasje aan de magneet gekoppeld. De magneet met een plaatje ertussen zo afgesteld dat de naald net blijft plakken. Dan heb je de minste wrijving, is nu vrijwel wrijvingsloos.


Ik ben nu de gistingssnelheid aan het volgen met zowel de refractometer als met de flowmeter. Ga ik doen tot het einde van de gisting. Dan kunnen we ze naast elkaar vergelijken.

PS ook een waterslot aangesloten via een Tstuk zodat ik kan zien of er overdruk is. De overdruk is maar ca 0.5 cm waterkolom.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #10 Gepost op: 27-04-2019 08:39 u »
Het telmechanisme is simpel te realiseren dmv een goedkoop laserpointertje en een fotocel. Dat is ook wat ze zeer waarschijnlijk gebruiken in de Platoo. Je zou dus dat deel van de Plato inclusief de software van de Plaato kunnen hergebruiken en dan heb je waarschijnlijk een veel nauwkeuriger methode dan de originele plaato als de resultaten uit mijn metingen dat aan zouden tonen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #11 Gepost op: 27-04-2019 09:18 u »
Hier wat eerste meetresutaten

de turbineflowmeter geeft de momentane vergistingssnelheid aan met daarnaast het verrekende SG via de refractometer en het daaruit berekende percentage van de vergistbare suiker wat nu is vergist.
als je een lijn trekt door de turbineflow meting dan kom je op het einde van de gisting op het begin van dag 7.
Het betreft een donker bier met ondergist wat nu staat te gisten op 16 graden in de kelder met roervlo.
Vandaag ga ik extra suiker toevoegen. Dan zou de vergistingssnelheid moeten gaan toenemen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #12 Gepost op: 28-04-2019 12:18 u »
Gisteren 1 kg extra suiker toegevoegd. Het resultaat was binnen 1 minuut als te zien aan het toenemende toerental van de flowmeter. En na een kwartier was het toerental behoorlijk toegenomen en na nog 1.5 uur stabiel ingesteld op de nieuwe suikerconcentratie.
Voor mij was dat gelijk een mogelijkheid om te zien of het verband tussen toerental en suikerconsumptie lineair is of niet, immers ik volg met de refractometer de gisting ook en kan via de refractometer en het refractometertooltje uitrekenen hoeveel % van de vergistbare suiker is vergist en dus hoeveel suiker er nog is. Via het CO2 volume (de turbo) kan ik ook het verband berekenen tussen toerental en suikerconsumtie (= koolzuurproductie)
Omdat ik nu 2 verschillende gistingssnelheden heb gezien kan ik zowel de schalingsfactor als de exponent bepalen van de turbine:

toerental=a x suikerverbruik^b
a en b heb ik getuned zodat het berekende suikerverbruik volgens het refracto tooltje klopt met de uitkomst van de turbo.
Daaruit blijkt dat de CO2 flow toch evenredig is met het de wortel van het toerental lijkt te zijn. Dat betekent dat de snelheid bij hele kleine flow, tegen het einde van de gisting het makkelijker is om de turbo aan het draaien te houden, bv teruglopen naar 1% van de gistingssnelheid levert dan nog wortel(0.01)=0.1 =10% van het toerental op.

Nu eens kijken hoe eea zich verder ontwikkelt.




Offline Albertus

  • De Roode Toren
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 3.603
  • Land: nl
  • Bibo Ergo Sum
    • Brouwerij Onder de Boompjes
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #13 Gepost op: 29-04-2019 09:33 u »
Prachtig experiment. Hier hou ik van.

Bert

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #14 Gepost op: 29-04-2019 16:10 u »
Prachtig experiment. Hier hou ik van.

Bert
Dank je. voor mij zijn dit soort uitdagingen ook de leukere kanten van het brouwen. vooral ook leuk als het iets oplevert wat nog niet eerder als zodanig is toegepast. Leuk als compensatie voor het schoonmaken zal ik maar zeggen.

Offline tdp

  • Beheerder
  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 2.766
  • Land: nl
  • de kroezeboom bierbrouwerij
    • Kroezeboom Bierbrouwerij
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #15 Gepost op: 29-04-2019 16:52 u »
Prachtig experiment. Hier hou ik van.

Bert

Ik lees ook altijd met veel genoegen de experimenten van Hans, maak keer op keer een buiging voor zijn denk- en zienswijze!

Teun

Offline Brouwerij De Stichting

  • Boven 10 berichten
  • *
  • Berichten: 35
  • Land: nl
  • In de buurt van Zoetermeer
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #16 Gepost op: 30-04-2019 14:46 u »
Hier hetzelfde. Prachtige experimenten! Ga zo door.
Engels mag hier niet toch? (Keep up...)  :)

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #17 Gepost op: 30-04-2019 15:37 u »
Sorry, niet exact dit topic, maar zou een meting met een CO2 sensor icm een arduino kunnen werken?

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #18 Gepost op: 30-04-2019 20:46 u »
Sorry, niet exact dit topic, maar zou een meting met een CO2 sensor icm een arduino kunnen werken?
Zeker een goede vraag. Je bent al bezig met het volgende deel. Natuurlijk is Arduino het perfecte verlengstuk hiervan.
Pulsen tellen kan prima met de Arduino en omzetten naar een flow ook, inclusief evt niet linear gedrag. Daarna kun je het uitlezen met een display, oversturen naar de computer, etc. alles is mogelijk.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #19 Gepost op: 30-04-2019 20:53 u »
De gisting loopt nu op zijn einde. Als de meting klaar is ga ik de turbine meter ijken met deze opstelling die ik ook nog heb liggen:
https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,28917.msg444397.html#msg444397
Die meet via een glazen injectiespuit een nauwkeurig volume per slag. als de turbineflowmeter werkt is dat natuurlijk een veel simpeler constructie dan die met injectiespuit. 

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #20 Gepost op: 30-04-2019 20:57 u »
Zeker een goede vraag. Je bent al bezig met het volgende deel. Natuurlijk is Arduino het perfecte verlengstuk hiervan.
Pulsen tellen kan prima met de Arduino en omzetten naar een flow ook, inclusief evt niet linear gedrag. Daarna kun je het uitlezen met een display, oversturen naar de computer, etc. alles is mogelijk.
Ik bedoelde eigenlijk een CO2 gas sensor via I2C uitlezen.
Het aantal CO2 ppm zou toch moeten afnemen gedurende de vergisting.
De vraag us alleen hoeveel ppm uitstoot er is om de passende sensor te selecteren.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #21 Gepost op: 30-04-2019 21:14 u »
Ik bedoelde eigenlijk een CO2 gas sensor via I2C uitlezen.
Het aantal CO2 ppm zou toch moeten afnemen gedurende de vergisting.
De vraag us alleen hoeveel ppm uitstoot er is om de passende sensor te selecteren.
Als het goed is het je 100%  koolzuur in je vat tijdens de gisting. Dus een CO2 sensor kun je niet gebruiken. Het gaat om de hoeveelheid koolzuur die het vat verlaat. De concentratie is altijd 100%.

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #22 Gepost op: 30-04-2019 21:33 u »
Als het goed is het je 100%  koolzuur in je vat tijdens de gisting. Dus een CO2 sensor kun je niet gebruiken. Het gaat om de hoeveelheid koolzuur die het vat verlaat. De concentratie is altijd 100%.
Daar was ik al bang voor vandaar mijn vraag.
Maar ik bedenk mij nu dat er niet constant bubbels vrijkomen uit het waterslot.
Ik zou het toch eens een keer willen proberen, ik zal alvast een sensor bestellen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #23 Gepost op: 30-04-2019 21:50 u »
Daar was ik al bang voor vandaar mijn vraag.
Maar ik bedenk mij nu dat er niet constant bubbels vrijkomen uit het waterslot.
Ik zou het toch eens een keer willen proberen, ik zal alvast een sensor bestellen.

Wat je wel zou kunnen proberen is een constante flow te maken met lucht, bv via een aquariumpompje en daar dan de CO2 uitstroom van je vat bijmengen. dat mengsel heeft dan wel een koolzuurconcentratie evenredig met de gistingssnelheid, dus kun je met een CO2 sensor meten. Ben benieuwd wat je er dan uitkrijgt.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #24 Gepost op: 01-05-2019 08:34 u »
Hier nog een kleine update.
Het bier is nu vrijwel uitgegist. Sinds gisteren draait de flowmeter nog maar heel langzaam, slechts ca 0.5 omw/s. Het bleek dat ik een klein foutje had gemaakt in de berekening na toevoegen van extra suiker. Dat is nu gecorrigeerd. Nu de curve beter zichtbaar wordt bij hele kleine flow blijkt dat de CO2 productie en het toerental toch simpel evenredig zijn met elkaar, zoals ik ook oorspronkelijk had voorspeld.



Het toerental is erg gevoelig voor omgevingstemperatuur. Dat komt omdat de kopruimte krimpt en uitzet.
Als je continue pulsen meet en verwerkt compenseert dat natuurlijk weer, maar nu doe ik met de hand af en toe een meting. Als je bv je hand op het deksel van het gistingsvat legt gaat het toerental gelijk flink omhoog. Maar dat corrigeert zichzelf daarna natuurlijk weer want de koolzuurproductie zelf verandert natuurlijk niet.

Ik ga nu verder kijken hoe lang de flowmeter het nog kan volgen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #25 Gepost op: 01-05-2019 22:07 u »
Vanavond is de flowmeter gestopt. Er komt nog wel een klein beetje koolzuur uit, ca 1 belletje in 10 seconden in het waterslot. Dat laatste restje van de gisting kan de flowmeter nu dus niet meemeten. Maar omdat het verband tussen flow en toerental lineair lijkt te zijn is er nog wel een mogelijkheid om door te meten tot het einde: via een klepje de CO2 naar de flowmeter stoppen. Dan bouwt er wat CO2 op in het gistingsvat wat daarna vrij komt en dan wel voldoende volume heeft om de flowmeter te laten draaien. Pulsemode zogezegd. Net getest door het slangetje bv 20 seconden dicht te houden en dan een paar seconden open. Dan gaat de turbine weer lopen en dus meten. Zo'n klep je kun je simpel aansturen vanuit de verwerkingsunit, bv Arduino. klepje sluiten als het toerental te laag wordt voor bv 20 seconden. Dan openen tot het toerental weer te laag wordt en dat zo herhalen. Als het toerental niet voldoende oploopt dan het klepje langer dicht houden. Dat is allemaal simpel via software te besturen. Sls de turbine draait dan gewoon pulsen tellen en flow meten.

Offline Nick H.

  • Vol lid
  • ***
  • Berichten: 150
  • Land: nl
  • Mijn favoriet? Dat is telkens mijn volgende bier!
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #26 Gepost op: 02-05-2019 15:40 u »
Je zou het misschien ook eens kunnen proberen meet een verschildruksensor met zeer klein meetbereik in een leiding met een soort van restrictor. Ik denk dat ik wel een aantal sensoren kan bedenken / vinden.
En ik vind het heerlijk dat je zo experimenteert. Ik lees het graag.

 :brouwen:

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #27 Gepost op: 02-05-2019 17:13 u »
Je zou het misschien ook eens kunnen proberen meet een verschildruksensor met zeer klein meetbereik in een leiding met een soort van restrictor. Ik denk dat ik wel een aantal sensoren kan bedenken / vinden.
En ik vind het heerlijk dat je zo experimenteert. Ik lees het graag.

 :brouwen:

Dat is in dit topic al eens uitgebreid aan bod gekomen.
https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,26609.msg407156.html#msg407156
nadeel was dacht ik dat het qua contructie al snel ingewikkeld werd en ook de vraag of je er de zeer lage flow aan het eind van de gisting mee kunt meten.

Offline Nick H.

  • Vol lid
  • ***
  • Berichten: 150
  • Land: nl
  • Mijn favoriet? Dat is telkens mijn volgende bier!
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #28 Gepost op: 02-05-2019 19:07 u »
Dat is in dit topic al eens uitgebreid aan bod gekomen.
https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,26609.msg407156.html#msg407156
nadeel was dacht ik dat het qua contructie al snel ingewikkeld werd en ook de vraag of je er de zeer lage flow aan het eind van de gisting mee kunt meten.

Dat het eerder aan bod was, wist ik niet. Er zijn sensoren die een meetbereik hebben van 0 tot 0,25 mbar (25 Pascal) en dat zelfs met een nauwkeurigheid tot 0,25% van het volle meetbereik (dus 0,000625 mbar nauwkeurig). Die heb ik ooit toegepast in farmaceutische fabrieken.
Het lijkt dus wel mogelijk, maar niet toepasbaar voor onze hobby.
 :brouwen:

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #29 Gepost op: 03-05-2019 22:45 u »
Nog even wat verder geexperimenteerd met zeer lage flows zoals aan het einde van de gisting voorkomen. pulserend aansturen via een klepje kan wel, maar het meetprincipe is alleen lineair zolang de turbine met een constant toerental draait. dus aan het einde van de gisting gaat dat fout. Je kunt dat wel weer kalibreren of werken met eerst druk opbouwen tot een goed gedefinieerde waarde en dan meten tot de druk weer weg is, maar dan wordt het toch weer wat lastiger allemaal. Resultaat tot nu toe is dat het een leuk idee is  maar helemaal aan het einde van de gisting kan de flowmeter het niet goed volgen. Verder onderzoek naar pulserend werken kan dus wel, maar vraagt om veel aanvullend onderzoek. Misschien zijn er dus betere methodes te bedenken om tot een simpele oplossing te komen. een aquarium luchtpomp met balg en microswitch bijvoorbeeld, of een compressor met goed bepaald volume per slag
   

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #30 Gepost op: 04-05-2019 00:45 u »
Heeft iemand ervaring met CO2 sensoren? K30 lijkt een mooie sensor maar te duur voor de meeste hobbyisten.
MH-Z14 lijkt een goed alternatief. Iemand een suggestie?
Het idee is nu om er 2 te gebruiken; 1 als omgeving lucht sensor ter compensatie en de tweede om het lucht mengsel met het vergistingsvat te meten. Een kleine fan zou de buiten lucht kunnen toevoegen (via een stof filter lijkt mij verstandig)

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #31 Gepost op: 04-05-2019 08:14 u »
Heeft iemand ervaring met CO2 sensoren? K30 lijkt een mooie sensor maar te duur voor de meeste hobbyisten.
MH-Z14 lijkt een goed alternatief. Iemand een suggestie?
Het idee is nu om er 2 te gebruiken; 1 als omgeving lucht sensor ter compensatie en de tweede om het lucht mengsel met het vergistingsvat te meten. Een kleine fan zou de buiten lucht kunnen toevoegen (via een stof filter lijkt mij verstandig)
De grootste onnauwkeurigheid zal denk ik zijn hoe je een exact gedoseerde hoeveelheid lucht gaat bijmengen tot je in het meetbereik komt van de sensor. Je moet dan terug van 100% CO2 naar een paar % CO2 bij gistingspiek tot misschien wel een factor 100 lager bij einde gisting. Ik zou dus eerst dat probleem oplossen als ik jou was en als je daar een oplossing voor hebt pas de sensor kopen, want het een kan niet zonder een oplossing voor het ander. Een fan om lucht toe te voeren zal erg onnauwkeurig zijn vrees ik.

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #32 Gepost op: 04-05-2019 10:26 u »
De grootste onnauwkeurigheid zal denk ik zijn hoe je een exact gedoseerde hoeveelheid lucht gaat bijmengen tot je in het meetbereik komt van de sensor. Je moet dan terug van 100% CO2 naar een paar % CO2 bij gistingspiek tot misschien wel een factor 100 lager bij einde gisting. Ik zou dus eerst dat probleem oplossen als ik jou was en als je daar een oplossing voor hebt pas de sensor kopen, want het een kan niet zonder een oplossing voor het ander. Een fan om lucht toe te voeren zal erg onnauwkeurig zijn vrees ik.

Zou een 0-nul meting dan niet voldoende zijn? Dus eerst een bias meting zonder CO2 mengsel beide sensoren zouden dan ook dezelfde waarde moeten afgeven. Volgens mij heb je dan alleen nog een afwijking van de variatie luchtstroom  tijdens de vergisting cyclus zelf bijvoorbeeld door het luchtfilter wat enigszins vervuild of de fan slijtage.
Ik denk dat die variatie gedurende een enkele cyclus te verwaarlozen is, toch?

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #33 Gepost op: 04-05-2019 12:22 u »
Zou een 0-nul meting dan niet voldoende zijn? Dus eerst een bias meting zonder CO2 mengsel beide sensoren zouden dan ook dezelfde waarde moeten afgeven. Volgens mij heb je dan alleen nog een afwijking van de variatie luchtstroom  tijdens de vergisting cyclus zelf bijvoorbeeld door het luchtfilter wat enigszins vervuild of de fan slijtage.
Ik denk dat die variatie gedurende een enkele cyclus te verwaarlozen is, toch?
Misschien. Hangt er ook een beetje vanaf wat voor fan het is en op wat voor spanning je die aansluit. 230V net varieert bijvoorbeeld in spanning. 5V USB of andere DC adapter varieert waarschijnlijk vrijwel niet. Maar al met al lijkt het me ook geen goedkope oplossing. In dit topic ben ik op zoek naar de simpelste en goedkoopste oplossing die ook nog doet wat hij moet doen.
Turbine was mooi, maar kan het laatste stukje niet meten zonder toch weer ingewikkelder te worden. Compressortje van een tientje + een balgje met schakelaar en klein beetje elektronica  kan het wel. Ik denk dat je de CO2 sensor qua complexiteit en kosten daarmee moet gaan vergelijken. Nauwkeurige CO2 sensoren zijn duur.

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #34 Gepost op: 04-05-2019 12:29 u »
Sensoren kosten ca € 20 per stuk arduino + fan + usb adapter kom je op ca 20+20+10+5+5= € 60 ik ga toch eens experimenteren...

Offline Nick H.

  • Vol lid
  • ***
  • Berichten: 150
  • Land: nl
  • Mijn favoriet? Dat is telkens mijn volgende bier!
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #35 Gepost op: 04-05-2019 13:29 u »
Misschien. Hangt er ook een beetje vanaf wat voor fan het is en op wat voor spanning je die aansluit. 230V net varieert bijvoorbeeld in spanning. 5V USB of andere DC adapter varieert waarschijnlijk vrijwel niet. Maar al met al lijkt het me ook geen goedkope oplossing. In dit topic ben ik op zoek naar de simpelste en goedkoopste oplossing die ook nog doet wat hij moet doen.
Turbine was mooi, maar kan het laatste stukje niet meten zonder toch weer ingewikkelder te worden. Compressortje van een tientje + een balgje met schakelaar en klein beetje elektronica  kan het wel. Ik denk dat je de CO2 sensor qua complexiteit en kosten daarmee moet gaan vergelijken. Nauwkeurige CO2 sensoren zijn duur.

De simpelste oplossingen blijven meestal toch de beste. Een flowmeting via verschildruk moet lukken met deze componenten. Met een restrictor met 0,004 inch (0,1016 mm) diameter blijf je toch wel heel erg lang een stroming houden bij zeer lage druk en een sensor met een meetbereik van 25 mmH2O en een nauwkeurigheid van 0,5% van dat meetbereik ( 0,125 mmH2O)  en een goede meting tot NUL drukverschil vanwege de capacatieve meetcel.
Het blijft natuurlijk jullie uitdaging om er iets van te knutselen, maar gezien jullie inventiviteit en ervaring moet dat goed komen.

URL=https://www.wiki-hobbybrouwen.nl/uploads/pics/cccd3c7748e6655d264ae82be220eb9d.JPG][/URL]



Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #36 Gepost op: 04-05-2019 17:03 u »
Sensoren kosten ca € 20 per stuk arduino + fan + usb adapter kom je op ca 20+20+10+5+5= € 60 ik ga toch eens experimenteren...

Gewoon proberen. Kijken hoe ver je kunt komen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #37 Gepost op: 04-05-2019 17:17 u »
De simpelste oplossingen blijven meestal toch de beste. Een flowmeting via verschildruk moet lukken met deze componenten. Met een restrictor met 0,004 inch (0,1016 mm) diameter blijf je toch wel heel erg lang een stroming houden bij zeer lage druk en een sensor met een meetbereik van 25 mmH2O en een nauwkeurigheid van 0,5% van dat meetbereik ( 0,125 mmH2O)  en een goede meting tot NUL drukverschil vanwege de capacatieve meetcel.
Het blijft natuurlijk jullie uitdaging om er iets van te knutselen, maar gezien jullie inventiviteit en ervaring moet dat goed komen.

URL=https://www.wiki-hobbybrouwen.nl/uploads/pics/cccd3c7748e6655d264ae82be220eb9d.JPG][/URL]



Dit zijn instrumenten van rond de 1000 euro nieuw als ik het even snel opzoek. Wel simpel dus maar niet goedkoop. 2e hands misschien wel goedkoper, maar de vraag is dan  wat je krijgt. Ik houd het voorlopig toch even bij onderdelen rond 10 euro op basis van een zuiger.

Online Scorpionrose

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 385
  • Land: nl
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #38 Gepost op: 04-05-2019 17:26 u »
Dit zijn instrumenten van rond de 1000 euro nieuw als ik het even snel opzoek. Wel simpel dus maar niet goedkoop. 2e hands misschien wel goedkoper, maar de vraag is dan  wat je krijgt. Ik houd het voorlopig toch even bij onderdelen rond 10 euro op basis van een zuiger.
Voor 1000 euro kan ik eerst wel andere dingen bedenken die ik zou willen aanschaffen voor deze hobby.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #39 Gepost op: 04-05-2019 22:42 u »
Vanavond verder gegaan met een injectiespuit als zuiger samen met een motor met vertraging uit een oude ijsblokjesmachine. Allemaal gratis afgedankt spul dus. Deze levert 16 x 47cm2=752 cm3 per minuut max. Die kan een gisting volgen van 40 liter van SG 1100 naar SG1020 in 1.5 dag. Zo snel zal het zelfs tijdens de gistingpiek niet gaan als het goed is.
Er komt een balgje tussen van alufolie wat geplakt zit met siliconenkit op een bodem van een afgezaagd emmertje van polypropyleen. Dat balgje bedient een microswitch die de motor uitschakelt als er meer volume wordt afgevoerd dan er aangemaakt wordt. En ook nog een oude fietscomputer gekoppeld aan het draaimechanisme zodat elke omwenteling (= 47 ml) geregistreerd wordt. 47 ml = 94 mg koolzuur en dat komt uit  194 mg suiker. als je voor de wielomtrek dus 194 cm invult dan geeft de fietscomputer direct het aantal grammen vergiste suiker 1 km (1000 meter) komt dan dus overeen met 100 g vergiste suiker. Die oude fietscomputer had ik ook nog liggen.   

Van de injectiespuit heb ik de zuiger omwikkeld met een aantal lagen teflontape, zodat die heel soepel loopt en hopelijk niet slijt (zoals het zwarte rubber wel doet)



Ik zal hier wel een afgesplitst topic van maken.

Online Scorpionrose

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 385
  • Land: nl
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #40 Gepost op: 04-05-2019 22:45 u »
Vanavond verder gegaan met een injectiespuit als zuiger samen met een motor met vertraging uit een oude ijsblokjesmachine. Allemaal gratis afgedankt spul dus. Deze levert 16 x 47cm2=752 cm3 per minuut max. Die kan een gisting volgen van 40 liter van SG 1100 naar SG1020 in 1.5 dag. Zo snel zal het zelfs tijdens de gistingpiek niet gaan als het goed is.
Er komt een balgje tussen van alufolie wat geplakt zit met siliconenkit op een bodem van een afgezaagd emmertje van polypropyleen. Dat balgje bedient een microswitch die de motor uitschakelt als er meer volume wordt afgevoerd dan er aangemaakt wordt. En ook nog een oude fietscomputer gekoppeld aan het draaimechanisme zodat elke omwenteling (= 47 ml) geregistreerd wordt. 47 ml = 94 mg koolzuur en dat komt uit  194 mg suiker. als je voor de wielomtrek dus 194 cm invult dan geeft de fietscomputer direct het aantal grammen vergiste suiker 1 km (1000 meter) komt dan dus overeen met 100 g vergiste suiker. Die oude fietscomputer had ik ook nog liggen.   

Van de injectiespuit heb ik de zuiger omwikkeld met een aantal lagen teflontape, zodat die heel soepel loopt en hopelijk niet slijt (zoals het zwarte rubber wel doet)

Schitterend hoe jij dit bedenkt. De Willie Wortel van dit forum

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #41 Gepost op: 04-05-2019 22:54 u »
O ja nog vergeten er komen 2 fietsventieltjes in in combinatie met een tstukje. Die zorgen ervoor dat er niets terug kan stromen zuiger in via het 1e ventieltje en zuiger uit via het 2e.
Na kalibratie van het exacte volume per slag kun je denk ik binnen een procentje nauwkeurig de koolzuurproductie volgen.
Dat lukt niet zo nauwkeurig met de turbineflowmeter en ook niet met koolzuursensoren of drukverschilsensoren. en het kost ook nog eens vrijwel niets. 

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #42 Gepost op: 04-05-2019 23:02 u »
   
Eigenlijk was ik op zoek naar deze bij de Action vanmorgen waar de 7.5 euro zouden kosten volgens de site. Maar niets bij de Action dus in Malden, ook niet bij de andere winkels waar ik dacht een kans te maken. Wel bij de Karwei, maar daar vroegen ze 27 euro, dus bijna 4 x te duur. Dus toen maar zelf wat gefabriceerd met wat ik nog had liggen en nog goedkoper ook. Maar deze pompjes doen het volgens mij wel perfect en kun je mogelijk op 5V aansluiten ipv 12 zodat de boel wat rustiger draait en minder stroom verbruikt. Dus meer voor een algemeen bouwproject met standaard componenten. 

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #43 Gepost op: 11-05-2019 09:57 u »
Inmiddels zo'n compressor pompje gekocht bij de action voor 7,95. het slagvolume heb ik gemeten en is ca 2 ml/slag. De minimale spanning waarbij hij nog draait is ca 1.8 Volt en dan trekt hij ca 1A. bij 2.25V draait hij heel rustig met ca 8 omwentelingen per seconde en trekt dan ook ca 1A.  dus 16 ml/s.
Een gistingspiek met 40 liter wort levert maximaal ca 5 ml/s, dus dan zou je al voldoende hebben om 100 liter gistende wort te volgen.

Als het pompje geen druk hoeft te leveren is het slagvolume behoorlijk precies na kalibratie. voor de registratie moet je het aantal slagen tellen. dat kan heel makkelijk met een lasertje en een fotocel en een Arduino. Het lasertje kun je simpel door de opening aan de zijkant laten schijnen door het pad wat de zuiger volgt. Zo wordt de laserstraal 1 x per slag onderbroken door de zuiger. Alleen nog een balgje en een microswitch nodig om de pomp automatisch aan en uit te zetten op basis van overdruk in het kastje (ca 1-2 mm waterkolom) en een kastje waar het pompje luchtdicht in kan omdat er geen aparte invoer inzit.

Een gaatje door de wand voor afvoer slang, aanvoerslang en elektrisch kabeltje  voor de power en signalen.
   

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #44 Gepost op: 11-05-2019 21:40 u »
toch maar besloten om er een lichtsluis op te monteren en de manometer eraf te zagen zodat een mooi compact geheel overblijft zonder overbodige zaken. er past mooi een siliconenslang over de afvoer.
De lichtsluis kan via arduino werken inclusief het nog te bouwen balgje en de Arduino kan ook de motor besturen via een powermosfet.

het stukje plastic voor de lichtsluis is op de zuigerstangetje gelijmt met hotmelt. prima spul.




Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #45 Gepost op: 14-05-2019 12:04 u »
Gisteren de lichtsluis aangesloten op 5 V met weerstand voor de LED kant en getest (180 Ohm 20 mA) en de uitgang (5 k) Er moest nog wel een stukje alutape over het plastic flapje geplakt omdat het plaatje plastic het (infrarode) licht van de LED niet helemaal tegenhield. (Spanning ging maar van 5 naar 3 V) met alu flapje ging hij mooi van 5 V naar 18 mV. Nu kan ik verder met de Arduino om de pulsen te tellen en de interface naar de computer te maken. Het idee is om alle meetdata in de arduino op te slaan en te uploaden naar de computer elke keer dat ik die even aansluit op de USB.
Het idee is om steeds bv 10000 pulsen te tellen (=40 gram koolzuur= 80 gram vergiste suiker) en dan de betreffende tijd in een array op te slaan. Die array stuur ik dan over naar de computer en weet dan precies op welk moment ik hoeveel koolzuur en suiker heb omgezet. Hoe meer pulsen per tijdsregistratie, hoe meer geheugen nodig in de arduino. Maar je hebt aan bv 100 meetpunten al meer dan genoeg. Dat past er makkelijk in. 

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #46 Gepost op: Vandaag om 09:59 »
Inmiddels weer een stapje verder.
de compressor in het bestaande omhulsel gemonteerd met alles erafgezaagd wat niet nodig is en geliimd met hotmelt.


de lichtsensor aangesloten op de Arduino en de eerste werkende code geschreven voor Arduino en computer.
met deze code kan ik op dit moment 600 meetpunten opslaan in de arduino zonder dat deze verbonden hoeft te zijn met de computer. elk meetpunt geeft de tijd die verstreken is op het moment dat er een nieuwe serie van n CO2 pulsen geteld is. De tijd loopt dan sinds powerup van het bordje. n is instelbaar bv 10,100,1000 of 10000 pulsen. elke puls is ca 2 ml CO2, dus 1000 pulsen is 2 liter koolzuur en dat is weer ca 4 gram koolzuur ontstaan uit ca 8 gram vergiste suiker.

dus met 1000 pulsen en 600 punten kun je 600 x 8=4800gram suiker meten met een resolutie van 8 gram vergiste suiker per meetpunt en dat komt weer grofweg overeen met het vergisten van brouwsel met 11kg mout (25 liter wort met SG=1120) Voor grotere hoeveelheden kun je dus bv 2000 pulsen kiezen.

Je kunt de arduino op elk willekeurig moment even uitlezen door hem aan de computer te koppelen via USB. het programma (nu nog een testversie) detekteerd automatisch of de arduino is aangesloten en leest dan alle opgeslagen punten in.

Verder kun je met het programma  'n' instellen en of de arduino het resultaat weergeeft in seconden of minuten (of straksmisschien nog uren) hij kan maximaal 65535 (2 bytes) seconden of minuten bijhouden.
dat is dus 18.2 uur in seconden of 45 dagen als je in uren rekent.
45 dagen is in principe altijd voldoende voor het volgen van een een gisting

zie onderstaand plaatje voor het testprogramma
linker plaatje is na tellen van 3 puls series in dit voorbeeld op t=466s, 515s en 516 s. elke puls serie is hier 10 compressorslagen.
rechterplaatje is het programma zonder USB aangsloten. (dan is alles qua instelknopjes dus geblokkeerd)
   


volgende stap is de compressor in een luchtdicht kastje maken met een balgje en microswitch. 


Offline sunlight

  • Senior lid
  • ****
  • Berichten: 462
  • Land: nl
  • Misschien wort het nog eens bier.
    • ut smouske
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #47 Gepost op: Vandaag om 10:12 »
Goed bezig.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #48 Gepost op: Vandaag om 13:43 »
nu de zaak zo draait dat ik wat kan meten heb ik via een fles met water op zijn kop en slang wat volumemetingen gedaan. Het gemeten volume was 1115 ml. daarna met verschillende spanningen gekeken hoeveel verschil je krijgt in gemeten volume. aanname was 2ml per slag, dus dat is nog niet getuned.
het volume is een beetje afhankelijk van het motortoerental. dat komt waarschijnlijk omdat het zuigertje in de aanzuigslag lucht aanzuigt via een klepje in de zuiger en door de snelheid weer wordt dichtgedrukt.
Daarnaast scheelt het ook nog iets of je continue pompt of af en toe een aantal slagen. als met al denk ik bij aansluiten op 5Volt DC en een balgje met bv 200 ml pompen per keer (ca 100 slagen, aan te sturen via arduino) dat eea wel zodanig reproduceerbaar wordt dat je binnen 1 a 2% het CO2 volume kunt meten.   

grafiekje geeft horizontaal de tijd in seconden en vertikaal het gemeten volume met aanname 2 ml per slag.


Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #49 Gepost op: Vandaag om 19:44 »
korte update: de eerste CO2 sensor is binnen, wachten op de tweede en veel tijd om de software te schrijven plus een plan maken voor de airflow en mix verhouding...
Wellicht is het tegen die tijd het wel wat chiquer uit respect voor de starter van dit topic om een nieuw topic te starten voor de oplossing die ik wil uit proberen.

Offline hansHalberstadt

  • Super lid
  • *****
  • Berichten: 7.243
  • Land: nl
  • meten is weten
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #50 Gepost op: Vandaag om 20:00 »
Linkt me goed om inderdaad een apart topic te maken. ik zat zelf ook te overwegen om de turbineflow topic te scheiden van het compressor topic, maar omdat ik niet denk dat de turbine wat wordt omdat deze niet goed einde gisting kan meten, terwijl het daar juist om gaat heb ik het toch maar in dit topic gelaten. Overigens lijkt me die CO2 sensor wel heel interessant om te volgen. Heb je ook al eens gedacht aan een alcoholsensor om te kijken of je daar het alcoholpercentage van je bier mee kan bepalen? 

Offline Rinus

  • Junior lid
  • **
  • Berichten: 57
  • Land: nl
  • Hobbybrouwen.nl is mijn informatiebron
Re: CO2 meten met turbine flowmeter
« Reactie #51 Gepost op: Vandaag om 20:06 »
Linkt me goed om inderdaad een apart topic te maken. ik zat zelf ook te overwegen om de turbineflow topic te scheiden van het compressor topic, maar omdat ik niet denk dat de turbine wat wordt omdat deze niet goed einde gisting kan meten, terwijl het daar juist om gaat heb ik het toch maar in dit topic gelaten. Overigens lijkt me die CO2 sensor wel heel interessant om te volgen. Heb je ook al eens gedacht aan een alcoholsensor om te kijken of je daar het alcoholpercentage van je bier mee kan bepalen?
Een alcohol sensor in de uitstroomlucht van het vergistingsvat bedoel je dan? dat is wel een goed idee inderdaad, hoewel ik denk dat er gezien de lage temperatuur weinig alcohol zal verdampen die via het waterslot zal ontsnappen.
Hoewel het voor ons brouwproces niet gewenst is dat er alcohol ontsnapt zou het wel een leuke graadmeter zijn.

Zeker iets om in gedachten te houden Hans.

Tags: