Nieuws:

Help mee aan het verbeteren van het forum via een donatie. Klik hier,

Hoofdmenu


Een alternatief om het CO2 volume te meten

Gestart door Albertus, 26-08-2014 14:27 u

Vorige topic - Volgende topic

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

hans_nwk

Citaat van: Albertus op 28-08-2014  20:40 uDe afwijking van de lineairiteit (bij grotere flow wordt te veel gemeten) blijkt evenredig met de flow te zijn.
[\edit]
Weet je dat die niet-lineariteit precies de wortel functie is?
Als je zoekt dp-flowmeting met een meetflens/orifice kom je de formule wel tegen.

Hierdoor zul je ook vinden dat de onderste 30% procent van het bereik normaal niet bruikbaar is (voor een nauwkeurige meting).
Groet,
Hans

Nozem

Citaat van: Albertus op 28-08-2014  20:40 uEen kleiner gaatje zal het onderste bereik verbeteren en wellicht het waterslot overbodig maken. Ik hen helaas al gemerkt dat dat zelfs 1,5 mm bij een forse toevoer al tot problemen leidt (oplopende druk).

Dit hoeft toch geen probleem te zijn? Een oplopende druk heb je sowieso, dit is het principe van de meting.
Wat voor flow bereik wil je kunnen meten, kan je dit al bepalen aan de hand van de info die je nu hebt? Dan zal ik eens proberen een geschikte orifice te berekenen.



Albertus

Idee van Nozem gevolgd, het gaatje kleiner maken en het waterslot weglaten.
Eerst 1 mm, niet genoeg om in de onderste regionen nog een meting te geven.
Toen 0,6 mm, dat werkte! Ook bij een "waterslotsnelheid" van 2 blubjes per seconde kon ik nog meten.

Helaas bij wat grotere opbrengsten werd al snel de maximale gevoeligheid van de sensor bereikt (het gistvat stond al aardig bol) waardoor er geen onderscheid gemaakt kon worden tussen een redelijke vergisting en een blazend waterslot. De opmerking van Nozem " Dus misschien zal je twee orifice metingen moeten hebben, 1 voor lage flow en de andere voor hoge flow." is kennelijk goed ingeschat.

Dit laatste gaat mij te ver. Als ik wil kan ik nu, binnen grove grenzen, de hoeveelheid CO2 bepalen en dat is voorlopig voldoende. Met name omdat ik op dit moment nog geen toepassing weet anders dan een mooi grafiekje van de vergisting te maken.

Op naar een volgend experiment. :leren:

Bert

hans_nwk

Citaat van: hans_nwk op 27-08-2014  13:49 uIk denk dat je met de flow meting een leuke activiteitsindicatie kunt krijgen maar heel moeilijk een nauwkeurige meting.
Het was leuk geweest als deze inschatting fout was geweest.
Maar je weet het pas na testen en wat dat betreft hoor ik bij de "stuurlui aan wal" dus de vooruitgang moet toch van experimenten zoals deze en brouwers zoals jij komen.

Petje af voor het experiment!  :petje-af:

Groet,
Hans

hansHalberstadt

Citaat van: Albertus op 29-08-2014  15:33 uHelaas bij wat grotere opbrengsten werd al snel de maximale gevoeligheid van de sensor bereikt (het gistvat stond al aardig bol) waardoor er geen onderscheid gemaakt kon worden tussen een redelijke vergisting en een blazend waterslot. De opmerking van Nozem " Dus misschien zal je twee orifice metingen moeten hebben, 1 voor lage flow en de andere voor hoge flow." is kennelijk goed ingeschat.
Misschien kun je nog een laatste experiment doen om ipv een wortelfunctie een lineaire functie te krijgen, bv een buisje met als weerstand een stukje watten of een stukje schuimrubber of zoiets. Dan zou je misschien over een breeder meetgebied kunnen meten.
HansH

William

Citaat van: Albertus op 29-08-2014  15:33 uHelaas bij wat grotere opbrengsten werd al snel de maximale gevoeligheid van de sensor bereikt (het gistvat stond al aardig bol) waardoor er geen onderscheid gemaakt kon worden tussen een redelijke vergisting en een blazend waterslot.

Daarom werkt de ballonteller, en daarvoor ook het kiepmechanisme, goed omdat er in beide gevallen de productie CO2 over een redelijke brede tijdspanne wordt gemeten (cumulatief).

Als er toch in een korte tijd moet worden gemeten dan moet de fysische parameter die je wilt meten toch al snel over 3 decades nauwkeurig bepaald kunnen worden. De (cumulatieve) ballonteller is in staat tussen 0,1 en 20 liter CO2 per uur redelijk nauwkeurig te meten.

Citaat van: Albertus op 29-08-2014  15:33 uOp naar een volgend experiment. :leren:

Jou een beetje kennende gaat dat wel goed komen :duimop:

Nozem

Citaat van: Albertus op 29-08-2014  15:33 u" Dus misschien zal je twee orifice metingen moeten hebben, 1 voor lage flow en de andere voor hoge flow." is kennelijk goed ingeschat.

Dit laatste gaat mij te ver. Als ik wil kan ik nu, binnen grove grenzen, de hoeveelheid CO2 bepalen en dat is voorlopig voldoende. Met name omdat ik op dit moment nog geen toepassing weet anders dan een mooi grafiekje van de vergisting te maken.

Ik heb zojuist hieraan gerekend en zo heb ik bepaald dat je ongeveer een massaflow van 1 g tot 50 g per uur wilt meten (bij 25 liter bier)
Omdat ik RVS vaten heb met goede afdichting hoef ik me niet druk te maken over een paar honderd mbar overdruk. Zodoende kwam ik op een orifice doorlaat van 0.25 mm. Met deze doorlaat en de maximale flow kom je op een drukverschil van 300 mbar, dit betekent dat de druk in het vat dus ook 300 mbar bedraagt. Voor mijn situatie is dit acceptabel maar voor de meeste andere niet. Als ik een geschikte sensor tegenkom voor niet al te veel geld wel ik ook wel een keer een poging doen.

Maar een enkele orifice meting zal dus niet zo geschikt zijn als je geen drukvat hebt, de flowvariatie die je wilt meten is gewoon te groot.

Volgens mij heb je een best gevoelige sensor (laag meetbereik) Misschien kan je op twee verschillende hoogtes in het vat de verschil druk meten t.g.v. van het vloeistofniveau. Wanneer het SG veranderd zal ook de verschildruk gaan verlopen. Maar hier heb je best gevoelige sensoren voor nodig, ik weet niet of die van jouw voldoen.

Zo heb ik ook al velen concepten bedacht om de vergisting te monitoren. Uiteindelijk zijn ze allemaal afgevallen omdat het te duur of te onnauwkeurig zal worden. En zoals je ook al aangeeft; een echte toepassing weet ik ook niet, behalve dat het wel erg leuk is om te kunnen zien hoe de vergisting verloopt.

Henielma

Citaat van: Nozem op 29-08-2014  18:38 uIk heb zojuist hieraan gerekend en zo heb ik bepaald dat je ongeveer een massaflow van 1 g tot 50 g per uur wilt meten (bij 25 liter bier)

Tijdens de vergistingspiek van de 20 liter vergisting van de Westmalle tripel die ik nu aan het vergisten ben heb ik 32 liter koolzuurproductie per uur gemeten. Ik lees op internet dat 1 liter koolzuur bij 1 bar en 20 ÂșC iets van 2 gram weegt. In gram is de piekproductie dan 64 gram per uur. Dus die 50 gram per uur is wel ongeveer juist.

Bij mijn vorige vergisting (saison) was er een vergistingsstaart van dagen met 0,13 liter koolzuur per uur. Dit geeft dan 0,26 gram koolzuurproductie per uur.

Het meetbereik zou naar mijn idee iets groter mogen: 0,2 .. 70 gram koolzuur per uur. Uiteraard is het al heel mooi wanneer 1 .. 50 gram per uur werkt.


De grafiek van de vergistingshevigheid in de tijd is naar mijn ervaring erg interessant. Hiermee kan je verschillende vergistingen met dezelfde gistsoort met elkaar vergelijken en zien wat temperatuurverandering doet met de hevigheid van de vergisting.  Op een gegeven moment heken je de vorm van de vergistingscurve bij een bepaalde gistsoort. De tijd waarbinnen de vergisting start en wat de vergistingspiek is zegt naar mijn ervaring veel over de kwaliteit van de gebruikte starter.

Nozem

Ik heb hier nog een digitale drukmeter liggen welke ik op een pc kan aansluiten,  deze kan een maximum verschil druk aan van 350 mbar. Ik denk dat ik binnenkort hiermee ook een aantal testen ga doen  :D

Als mijn berekeningen kloppen kan ik met een 0.3 mm orifice een bereik halen van 2 g/uur - 60 g/uur (1.1-25 l/uur)
De verschildruk over de orifice bedraagt dan 0.5 - 310 mbar, dit valt mooi binnen het bereik van de drukmeter.

Wordt vervolgt... hoop ik

hansHalberstadt

Als je niet zoveel druk wilt kun je ook een soort drukversterker maken als volgt
 
Een afgesloten ruimte met een membraan (rood) bv een velletje plastic van een zakje of zo lijmen met siliconenkit. Daarover komt de te meten druk. Dat membraan zit gekoppeld aan een 2e membraan en 2e afgesloten ruimte welke een veel kleiner oppervlak heeft. Over die 2e ruimte meet je dan de druk met de sensor (rode blokje). De verhouding van de 2 oppervlakken is dan de versterkingsfactor. bv 35 cm cirkel voor het grote membraan en2 cm voor het kleine geeft een versterkingsfactor van 300. Je kunt dan terug naar 1 cm waterkolom voor volle schaal dus de volle nauwkeurigheid van de sensor gebruiken.
HansH   

ps bij 300mbar wordt het 2e membraan 30% ingedrukt als je lucht gebruikt, dus waarschijnlijk moet de 2e ruimte vloeistof gevuld zijn om te voorkomen dat je membraan overbelast wordt.

hansHalberstadt

Nog een andere oplossing is gebaseerd op een (bas)luidspreker met bij voorkeur rubber rand, dus zo flexibel mogelijk, waarbij je daar een luchtdicht membraan van maakt. Het drukverschil komt over de luidspreker, die gaat dan verplaatsen, maar de verplaatsing wordt gecompenseerd door er een stroompje door te sturen en een positiesensor (fototransistor+ laserpointer) houdt de luidspreker altijd op dezelfde plaats via een elektronisch regelloopje. De stroom door de luidspreker en het regellusje kunt je perfect met bv een Arduino realiseren. Het leuke is nu dat de stroom door de luidspreker helemaal evenredig is met de druk over een aantal decades en je ook hele lage druk kunt meten. De stroom kun je simpel omzetten naar een 10 bits digitale waarde (0-1024) via de Arduino, dus heb je dan een meetbereik van een factor 1000=3 decades.
HansH   

Albertus

Citaat van: hansHalberstadt op 30-08-2014  08:43 uNog een andere oplossing is gebaseerd op een (bas)luidspreker met bij voorkeur rubber rand, dus zo flexibel mogelijk, waarbij je daar een luchtdicht membraan van maakt. Het drukverschil komt over de luidspreker, die gaat dan verplaatsen, maar de verplaatsing wordt gecompenseerd door er een stroompje door te sturen en een positiesensor (fototransistor+ laserpointer) houdt de luidspreker altijd op dezelfde plaats via een elektronisch regelloopje. De stroom door de luidspreker en het regellusje kunt je perfect met bv een Arduino realiseren. Het leuke is nu dat de stroom door de luidspreker helemaal evenredig is met de druk over een aantal decades en je ook hele lage druk kunt meten. De stroom kun je simpel omzetten naar een 10 bits digitale waarde (0-1024) via de Arduino, dus heb je dan een meetbereik van een factor 1000=3 decades.
HansH   

Prachtig deze echte hobby oplossing.
Er is natuurlijk een "maar". Wanneer je een basluidspreker van, bij voorbeeld, 15 cm diameter neemt en het drukverschil is de hier eerder genoemde 300 mbar, dan komt er een kracht van 53 kg (520 N, maar ik kg kan ik me voorstellen dat mijn vrouw op de luidspreker gaat staan ;D) op de conus te staan.
Basluidsprekers kunnen natuurlijk wel wat hebben maar dit hou je niet door er een stroompje door te sturen.

Leuke draad is dit aan het worden.

Bert

hansHalberstadt

Citaat van: Albertus op 30-08-2014  09:03 uhet drukverschil is de hier eerder genoemde 300 mbar, dan komt er een kracht van 53 kg
Nee, de bedoeling is juist om die 300 mbar te verlagen naar enkele mbar en dan met dezelfde nauwkeurigheid te kunnen meten.
HansH

Albertus

Citaat van: hansHalberstadt op 30-08-2014  22:49 uNee, de bedoeling is juist om die 300 mbar te verlagen naar enkele mbar en dan met dezelfde nauwkeurigheid te kunnen meten.
HansH

De dunne rode verticale lijn in het midden?

Bert


Nozem

Ik neem aan dat dit een membraan is. Over deze membraan staat een verschildruk "X" (veroorzaakt door de orifice, cyaan kleur)
Die grote membraan is gekoppeld (groene lijn) aan een kleiner membraan.
Omdat de grote membraan star gekoppeld zit aan de kleine membraan zal de kracht op de grootte membraan overgebracht worden op de kleine membraan. Beide membranen zien dus dezelfde kracht maar omdat ze een andere diameter hebben zal de druk verschillen, er van uitgaande dat de kamers achter de membranen niet met elkaar in contact staan (afgesloten kamers). Dus de druk in de kleiner kamer zal een factor groter zijn: (oppervlak grootte membraan / oppervlak kleine membraan) x Verschildruk "X" (simpel gezegd, gaat niet helemaal op)

Hoe het hier getekend staat zal het de druk versterken, of ik begrijp de schets niet goed.
Maar dit principe is natuurlijk ook omgekeerd te gebruiken, om de verschildruk te verlagen.

EDIT:
Kijk hier maar eens, een paar voorbeelden:
http://sprague.cwfc.com/Products/pdf/AirDrivenHydraulicPumps.pdf

hansHalberstadt

Er zijn 2 membranen, over de grote membraan (hoeft niet per definitie in het midden te zitten) staat de lage druk van enkele cm waterkolom. Door het grote oppervlak ontstaat een relatief grote kracht die overgebracht wordt op het kleine membraan. Het kleine membraan zet die dan weer om in een grotere druk en die druk komt dan over de sensor te staan.

HansH

Albertus

In de Brew Your Own van december staat een reclame voor de Brewnanny. De Brewnanny meet onder meer de CO2 flow met een druksensor en een kleine doorlaat. Meetwaarden worden via Wifi doorgegeven.
Komt mij bekend voor!  8)

Zie hier.


Overigens stond in dezelfde Brew Your Own een advertentie voor The Beer Bug, Deze meet continue het SG door middel van een gewichtje dat in het bier hangt. Ook hier worden de meetwaarden via wifi doorgegeven. Zie deze site.
Best aardig concept, je hebt alleen een nauwkeurige krachtsensor nodig (slopen uit een weegschaaltje?) en wat electronica,

Bert

mbroek

Citaat van: Albertus op 25-11-2014  19:54 uIn de Brew Your Own van december staat een reclame voor de Brewnanny. De Brewnanny meet onder meer de CO2 flow met een druksensor en een kleine doorlaat. Meetwaarden worden via Wifi doorgegeven.
Komt mij bekend voor!  8)

Een nadeel van dat systeem is dat de data verstuurd wordt naar een server op internet, en daarvandaan lees je het weer uit. Mochten ze op een dag de stekker eruit trekken zit je met een waardeloos apparaat. Jammer, van die keuze, vaak genoeg zie je dat gebeuren.

Op zich komt het idee bekend voor.

Chiel.

RobinB

Ze noemen "open source software", dan zou een handige programmeur natuurlijk ook wel een andere (eigen) server aan kunnen koppelen?

mbroek

Citaat van: RobinB op 25-11-2014  20:56 uZe noemen "open source software", dan zou een handige programmeur natuurlijk ook wel een andere (eigen) server aan kunnen koppelen?

Of ik kijk er overheen, maar het lijkt erop dat alleen de pro versie open source is. Nu lijkt me wel dat de standaard versie ook een raspberry kan zijn, maar daar kan ik zo niets van zien. Het blijft veel geld voor een luxe vergisting meter.


Chiel.

Vergelijkbare Topics (7)


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


Het boek van de beheerder van deze site.