Sensor for måling av gjærprosess

[Riiser]

Driver å lager en styringsenhet her nå, og vil gjerne kunne få beskjed når ting er klare for tapping i fat Så lurer på om noen vet om en sensor som får sukkerinnholdet i brygget som kan leses av en arduino eller annen mikrokontroller.
Lurer på om denne kan bli brukt på en litt kreativ måte også:https://www.sparkfun.com/products/11194  (oksygennivået må da synke når gjæret produserer C02) , bare synd prisen er litt for stiv for å kjøpe uten å vite om den virker... Har da sett endel smartinger her inne så burde vel være en løsning som ikke koster hele oktoberlønna... :biersmile:

 

[gustavf]

Gjæren vil forholdsvis raskt redusere oksygennivået og holde vil holde seg lavt. Måling av oppløst oksygen er neppe noen god indikasjon på hvordan gjæringa forløper etter de første timene.

 

[Anders Christensen]

Det finnes sikkert noe slikt, men jeg tror prisene vil være høye. Uansett er oksygeninnholdet ikke rett parameter å måle, som Gustav allerede har påpekt.

Det skulle kunne gå an å måle kontinuerlig med et refraktometer, men oppsettet for å få det til må være temmelig krøkkete. Jeg bruker en temperatursensor på et nøyaktig temperaturstyrt gjærings-kuvøse, og den detekterer helt klart temperaturøkning nå gjæringen er i gang, men det er en litt for grov måling til å være nyttig som overvåkning.

Derimot har jeg en idé (og all elektronikken liggende uloddet som kanskje tar deg litt nærmere målet:

1) Sett opp en bevegelsessensor så nær gjæringslåsen at et plopp trigger sensoren
2) koble bevegelsessensoret til en teller eller en graf eller noe slikt
3) skaff erfaringsdata for korreksjonsledd ifm stormgjæring og slikt

... og du skulle ha noe som rimelig nøyaktig forteller deg noe om gjæringsaktiviteten - eller rettere sagt en 'plopp-teller'. Det fungerer fordi hvert plopp slipper ut omtrent like mye CO2, og CO2 genereres proporsjonalt med gjæringsaktiviteten. Det forutsetter at væskemengden i gjæringslåsen ikke endrer seg, og det fungerer best med stive fat der ploppingen kommer jevnt fremfor fat som 'blåser seg opp' og gir få men 'store' plopp. Det fungerer ikke i den første fasen der gjæren formerer seg under tilgang på oksygen, og det vil ikke nødvendigvis virke med gjæringer der andre mikroorganismer er signifikant tilstede. Det vil fungere best når gjæringsraten er moderat og det er noen sekunder mellom hvert plopp.

Men raten for ploppingen forteller deg generelt noe om hvordan gjæringen utvikler seg. Jeg mener at både bevegelsesdetektoren og en teller med display kom under tollgrensa på 200,-. Det kjan være verd å eksperimentere med.

 

[Riiser]

Takker for fyldige svar! Tenkte at oksygenmåler ville fungere siden jeg trodde oksygennivået ville synke lineært med co2en som slipper ut, men kjemi er ikke min sterke side...

Har sett litt på denne plopp telleren for en stund siden, men da med en optisk føler som gir en puls for hvert plopp, men skulle gjerne fått tak i en "absolutt sensor" istedetfor å telle plopp, selv om det blir dette hvis ikke jeg finner et annet alternativ.

så denne http://www.rfidjournal.com/article/view/8033 for en stund siden, men fant ikke ut hvilken sensor de bruker(bortsett fra at den måler brix). Og den kan vel ikke være skrekkelig dyr, da de har kjøpt over 150 av den

 

[Oddvar Demmo]

Det har vert linket til målere som måler sukkerinnholdet i vørten her så er du god til å søke så.....
Ellers er nok vekt det enkleste.

 

[nordtvedt]

Litt stiv pris, men veldig bling 4-20mA utgang
http://www.ebay.com/itm/Atago-CM-780N-Inline-Brix-Refractometer-Food-Beverage-/370326339201?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item56392b7e81

 

[oyvindt]

Oi, den var rimelig bling, og en del mer ryddig enn mitt forsøk (her går det nesten ikke an å se hva som foregår en gang....);


Hobbyoppsett! by otjervaag, on Flickr

Jeg har lett høyt og lavt etter noe som måler gravity uten å måtte ta manuelle prøver, men det som finnes er jo stort sett grisedyrt. Er det ikke litt merkelig egentlig at det ikke finnes noe som dette fra før? Det finnes jo tilsynelatende nok av øl-bryggere som er over middels intresserte i styring, kontroll og logging?..

Har begynt på å teste litt selv med å måle difftrykk mellom 2 punkter i gjæringsbøtta, som omtalt på wikipedia:

Hydrostatic Pressure-based Instruments: This technology relies upon Pascal's Principle which states that the pressure difference between two points within a vertical column of fluid is dependent upon the vertical distance between the two points, the density of the fluid and the gravitational force. This technology is often used for tank gauging applications as a convenient means of liquid level and density measure.

og det ser ut som om det kanskje skal gå an å få noe ut av det. Forskjellen mellom reint vann (G 1.000) og en væske med G 1.040 var ca 0.4V så det burde definitivt gå an å få noe fornuftig ut med en liten op-amp som flytter og forsterker signalet litt.. Trengs stadig litt mer testing, og venter på noe printa deler for å få satt rørene sammen til et mer fornuftig apparat. Trykksensoren har analog utgang, så den kan leses med Arduino eller liknende.

 

[Anders Christensen]

så denne http://www.rfidjournal.com/article/view/8033 for en stund siden, men fant ikke ut hvilken sensor de bruker(bortsett fra at den måler brix). Og den kan vel ikke være skrekkelig dyr, da de har kjøpt over 150 av den

Akkurat dette er rett måte å gjøre det på. en liten, batteridrevet, trådløs sonde som kan varmesteriliseres, kastes i gjæringsfatet, som legger seg noen cm under overflaten og ikke helt inntil kanten, og som kan måle temperatur og sukkergehalt og litt andre data. Null hull i fatet med tilhørende pakninger og renholdsproblemer, og det hele kan monitoreres kontinuerlig mens systemet er lukket.

Hvorvidt den er dyr? Tja, det var visst en gave fremfor noe de har kjøpt. Det virker som den er spesialutviklet for dem, men tanken er god og noe liknende kommer sikkert på markedet om ikke så veldig mange år. Det virker dessuten som om sensorene er integrert i disse 152 fatene. Dette er laget av en utvikler som sikkert kommer til å kommersialisere en 'dings' eller lager komponenter som noen andre kan bygge en 'dings' av.

Her er mer info:
   http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703794104575546430039944898.html
   http://www.cypress.com/?rID=49607

 

[Riiser]

Vekt er jo en litt morsom idè, men gjelder å finne en vekt med som tåler endel vekt, OG har høy oppløsning. Har du gjort dette eller sett noen som har gjort noe sånt?

Hva slags målinger var det du gjorde øyvind? og hva ble resultatet av det?

Anders, hadde jeg bare fått tak i sensoren kunne det vært nok med bare den, så kan jeg heller leve med en ledning ut av gjæringskaret. Men takk for linkene, så skulle det vel komme mer info om gjæringa på den blogen senere

 

[magnumhansen]

Når sukker gjærer blir ca 51% alkohol og 49% CO2 ( vekt)
Har du en vørter på 20 liter med 10% sukker ( 10 Brix) vil du altså ha
2 kg sukker som gir litt forenklet 1 kg alkohol og 1 kg CO2
hvis den gjærer til null.
1 % sukker gir altså 100 gram CO2.
Hvis du ikke gjærer under trykk vil bortsett fra det lille som
oppløses i vørteren og det som fortrenger lufta bli blåst ut av gjæringsbøtta.

Endel store bryggerier har systemer som måler mengden Co2 og deved kalkulerer
vekten av den som blåser ut og på den måten ser nedgjæringen
Jeg driver å installerer et system med veiecelle .
Men det skal ikke være no i veien for å sette bøtta på ei vekt og se på
vektreduksjonen.
1 brix er tilnærmet lik 4 grader oechsle og hvis nøyaktigheten på vekta er
25 gram vil du kunne følge gjæringa  grad for grad.

 

[oyvindt]

Jepp, tror det skal bli vanskelig å finne en vekt til de mengdene som har god nok oppløsning.

.. jeg måler difrensialtrykk mellom to punkter i bøtta 10-15 cm fra hverandre (vertikalt). Jo høyere SG, jo høyere vil trykkfoskjellen mellom de to punktene være. Har ikke målt en skikkelig vørter enda, men bare gjort forsøk med sukker og vann på kjøkkenbenken

Resultatet så langt (uten forsterking av signalet som kommer i neste runde..) var ca 3.3V ut ved SG 1.000 og 3.7V ut ved SG 1.040. Har ikke testa over så veldig lang tid, men målingene var stabile over 2 dager eller så. Neste test blir å gære noe sukkerlake eller liknende og logge resultatet skikkelig

 

[gustavf]

En fordel med vekt er jo at vektceller brukes til et utall ulike formål og bør være et mye enklere produkt å skaffe til en rimelig penge enn et refraktometer

 

[Oddvar Demmo]

Tenkte jeg skulle prøve en NAU7802,
http://www.nuhorizons.com/FeaturedProducts/products.asp?id=244 den har 24 bits oppløsning, og vektceller, fx 50 kilos,
men ting tar tid

 

[Riiser]

Jepp, tror det skal bli vanskelig å finne en vekt til de mengdene som har god nok oppløsning.

.. jeg måler difrensialtrykk mellom to punkter i bøtta 10-15 cm fra hverandre (vertikalt). Jo høyere SG, jo høyere vil trykkfoskjellen mellom de to punktene være. Har ikke målt en skikkelig vørter enda, men bare gjort forsøk med sukker og vann på kjøkkenbenken

Resultatet så langt (uten forsterking av signalet som kommer i neste runde..) var ca 3.3V ut ved SG 1.000 og 3.7V ut ved SG 1.040. Har ikke testa over så veldig lang tid, men målingene var stabile over 2 dager eller så. Neste test blir å gære noe sukkerlake eller liknende og logge resultatet skikkelig

Husker å ha lest en av postene dine på dette før, men fant det ikke igjen i farta. Men det høres veldig lovende ut når du får så stor forskjell uforsterket! Har du et bilde av dette? eneste problemet jeg ser er kanskje sterilisering av dette? Har du noen plan der?

 

[oyvindt]

Det må ha vært i tråden om temperaturmåling i tilfelle:

http://norbrygg.no/forum/index.php/topic,11068.msg104968.html#msg104968

.. tenkte å bruke samme dings for å lese av, om ikke dette er en gyllen mulighet til å teste en Arduino. Kan jo hende det er større sjanse for at andre vil være med å utvikle det om det er laget med litt mer tilgjengelig hardware..

Har bare det ene Bildet som er i posten min lenger oppe av test-oppsettet så lang. (det har kommet litt lenger enn det, men er stadig ikke noe stor bling ...). Der ser du en trykksensor på et breadboard oppe på hyllen, med silikonslanger ned til rør som står i en vase... Prinsippet er at det er bare tomme rør som settes ned i vørteren med slanger til en trykksensor. Hoilder på å skru sammen en versjon med rustfritt stål istedet for bremserør som er avbildet i testen

Men kan bare nappe av disse rørene fra måleren og koke de eller sterilisere etter annen ønsket metode. Så bare rørene tar i vørteren mens istrumentet sitter utenfor gjæringsbøtta. Rørene må monteres på sensoren før de settes ned i vørteren, det må være lufttett for at rørene ikke bare skal fylles med vørter nedenfra. Ser jeg kanskje kunne tegnet en skisse for å forklare prinsippet bedre

 

[Riiser]

Åja, da skjønte jeg hva det bilde var! Og det tror jeg kan være en super og renslig løsning. Jeg kan gjerne være med på litt utvikling av krets hvis ikke det må bli ferdig neste uke arduino fungerer jo helt greit som styringsplatform for  skalaen vi driver med.

 

[oyvindt]

;D skal være enig i at det ikke var det beste bildet som noen gang er tatt....

Beste løsninga jeg klarte å komme på i alle fall.. Og utviklingen har tatt lenger enn noen uker alle rede, så om det tar noen uker til vil ikke det skade! Fikk nettopp en tekstmelding fra UPS om at det ligger 3D-printa deler å venter på meg hjemme, så da blir det rett hjem og teste videre snart  :yes:

 

[Riiser]

Har du et modellnummer på den trykksensoren, så tror jeg det blir en liten bestilling på det så jeg får lekt litt med den! Er det chassis til PCBen som er printa nå?

 

[oyvindt]

Det skal være denne:

http://www.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?WT.z_header=search_go&lang=en&keywords=480-3660-ND&x=0&y=0&cur=USD

.. ser det bare er 3 stk igjen der, men om du går glipp av de har jeg ett par stykker ekstra som kan slippes i posten

Chassis må også lages men i denne runden er det koblinger mellom rørene som går ned i vørteren og silikonslager til sensoren Har spor inni til o-ringer for å få det tett:


Kobling mellom rør og slange by otjervaag, on Flickr

+ en to holdere for å holde sammen 2 rør til trykkmåling og ett rør til temperatur :


Holder for 3 rør til sensorer by otjervaag, on Flickr


.. det hele skal bli én del til slutt, men man må begynne et eller annet sted

 

[Riiser]

Ser bra ut detta! Får nok tak i noen sensorer når det trengs. De var jo litt stive i pris, men langt fra de andre mulighetene som finnes da