Thema: PID: Anbringung eines Temperaturfühlers im/am Boiler

Hallo zusammen,

nachdem ich mich mit Dietmar (Profil von dietmar_ - Kaffee-Netz - Die Community rund ums Thema Kaffee), dem Erfinder und Anbieter der faustino-PID-Lösung, über die Anbringunge von Temperatursensoren am/im Boiler per E-Mail ausgetauscht habe, hat er vorgeschlagen, dass wir dies hier im Forum diskutieren. Finde ich gut.

Ich habe eine Silvia 2009er Modell und habe mittels Wärmeleitkleber (WK 709-5ML Wärmeleitpaste, Isolier- & Montagezubehör - reichelt elektronik - Der Techniksortimenter - OnlineShop für Elektronik, Netbooks, PC-Komponenten, Kabel, Bauteile, Software & Bücher - ISO 9001:2000 Zertifiziert) 2 LM35CZ-Temperatursensoren (LM 35 CZ Integrierte Schaltungen LM.. - LS.. - reichelt elektronik - Der Techniksortimenter - OnlineShop für Elektronik, Netbooks, PC-Komponenten, Kabel, Bauteile, Software & Bücher - ISO 9001:2000 Zertifiziert) an dem Silvia-Boiler angebracht. Als Plattform für meinen PID-Regler benutze ich ein Arduino-Board (Doku mit Fotos kommt noch).

Dietmar hat angemerkt, dass ein Spannband Spannband, das man komplett um den nicht zu grossen Boiler spannt(Spannband 50-110mm bei eBay.de: Mess- Prüftechnik (endet 20.12.09 09:08:37 MEZ)) eine Alternative wäre oder eine vorhandene Bohrung am Boiler zu nutzen.

Meine Fragen an Euch:
- Welche Temperatursensoren verwendet Ihr?
- Benötigt man für diese zum Anschluß an einen Analog-Port ein Verstärker-IC (z.B. AD595)?
- Wie befestigt Ihr Eure Temperatursensoren am Boiler?

Über Tipps und Anregungen würde ich mich sehr freuen.

holgr

Ich hab meinen einfach mit Wärmeleitpaste beschmiert und zwischen die Isolierung und Kessel geschoben.

Na vielleicht nicht die professionellste Lösung
Gunnar

Hallo gunnar0815,

die Lösung gefällt mir auch sehr gut.

Welchen Temperatursensor verwendest Du?

holgr

Zitat von gunnar0815

Ich hab meinen einfach mit Wärmeleitpaste beschmiert und zwischen die Isolierung und Kessel geschoben.

Na vielleicht nicht die professionellste Lösung
Gunnar

Es gibt da auch aus der Messtechnik Klebemeßstellen, die einen offenliegenden Temperatursensor gebrauchsfertig auf einem Hitzefesten Klebeband haben.
Nur noch das Deckpapier abziehen, aufkleben, fertig.
Nennt sich im allgemeinen Thermoelement

Direkte Messung der Oberflächentemperatur ohne Verzögerungen oder Isolationsdifferenzen.
Sowas zum Beispiel:
Thermoelement Typ K selbstklebend

Gibts natürlich auch billiger als bei der C-Apotheke
Und es empfiehlt sich natürlich immer einen Kabelbinder zur Sicherung mit anzubringen

Ich habe einen Kabelbinder mit Filz umwickelt und dann damit die blanke Spitze eines K-Fühlers an die Boilerwand gepresst (5-Euro-Fühler von C-rad). Bevor ich den PID zum Regeln verwendet habe, habe ich ihn mittels kochendem Wasser geprüft und mehrere Messstellen ausprobiert. Kurzfazit:

- Fühler nah an Boden / Kaltwasserzulauf: Nachströmendes Kaltwasser wird sofort erfasst, Überschwinger hingegen nur stark verzögert / gedämpft, Position gaukelt einen geringen oder sogar negativen Offset vor.

- Fühler weit oben / am Heißwasserablauf: tatsächlicher Offset wird gemessen, Kaltwasserzulauf kommt erst spät am Fühler an.

Ich habe mir später noch mittels eines weiteren K-Fühlers eine Vorrichtung zur Messung der realen Bezugstemperatur im Brühsieb („Scace“) gebastelt. Damit konnte ich den PID nochmals optimieren, so dass der Bezug innerhalb eines Fensters von 0,5 Grad abläuft.

Ein Loch in den Kessels zu bohren heißt, sich auf einen Messort festlegen. Das kann suboptimal sein. Außen messen dämpft einiges weg, aber dazu hat man ja einen intelligenten Regler. Mit einem Zweipunktregler und 1 Grad Hysterese schwingt die Temperatur im Kessel ziemlich wild, so etwa plusminus 3 Grad. Da wäre eine Messung im Wasser sicher besser.

So einen Klebefühler werde ich bei Gelegenheit auch mal testen. Da hat man die Sicherheit, dass sich keine Kriechstrombrücke (sorry, Laienlatein) an der leitenden Boilerwand bildet.

Ein PT 100 der im Set von Auber mit drin war.
Die Sensormessstelle ist ein noch interessanteres Thema.
Direkt am Auslauf wäre eine guter Messpunkt um zu sehen was aus der Maschine raus kommt.
Für den PID und für die Kaffeetemperatur aber nicht. Siehe hier werden verschiedene Messpunkte diskutiert.
Wie und mit welchem Gerät die Bezugstemperatur messen?
Die Auslauftemperatur ist zwar interessant zur Bewertung der Maschinenkonstants bringt dem PID aber nichts da die Heizung so extrem lahm reagiert das sie den Temperaturabfall nicht auffangen kann. Man kann zum Beispiel die Heizung am Anfang des Bezuges auch auf 100% stellen und sie schafft es trotzdem nicht die Temperatur beim Bezug abzufangen. War zu mindestens bei der Brugnetti so.
Ich halte den Punkt am besten wo der PID am schnellsten merkt das eine Fehlgröße eingeleitet wird (Bezug kaltes Wasser) der aber auch den Kessel noch misst.
Deswegen hab ich mich für den Punkt am Kessel unter dem Kaltwasserzulauf entschieden.
Gunnar

Um meine Faema Family zu pidden, habe ich erst mal an den verschiedensten Stellen gemessen. Es blieb genau die Stelle, an der auch das Orginal-Thermostat angebracht war. Ich habe dazu ein PT-100- Platinthermoelement von Conrad in eine 2mm-Bohrung einer Alu-M4-Schraube, die ich selber bewerkstelligte, eingeklebt und das Ganze dann in die Bohrung im Boiler eingeschraubt. Der Boiler hat auch 4mm-Bohrungen an der Oberseite, eine genau neben der Wasserzufuhr, aber an dieser Stelle gemessen überhitzte das Wasser zu stark. Nun habe ich, gemessen im Siebträger, eine hervorragende Temperaturkonstanz, die sich allerdings nicht am Pid ablesen läßt. Dort fällt die Temperatur beim Bezug stark ab und der Pid heizt kraftig drauf los. Die reale Temperatur ist jedoch sehr konstant.

@ALWA ja der PID müsste eigentlich schon eine Zeit vor dem Bezug die Heizung einschalten damit die Trägheit etwas komprimiert wird. Wenn die Kesselgroße/Masse ausreichend reduzier das den Temperaturabfall auf ein erträgliches Niveau
Gunnar

Ich habe an meiner Gaggia CC den Pt100 oberhalb vom Wasserzulauf zwischen die isolierung und den Boiler geklemmt (mit etwas Wärmeleitpaste). Habe ich da überhaupt einen Offset oder ist die Boileraußentemperatur = Wassertemperatur? Müsste doch zumindest in der Zeit, in der kein Bezug getätig wird, so sein?
Natürlich davon ausgehend, dass meine Isolierung um den Boiler null Verluste ermöglicht.

Grüße

@Pescadore kein Offset hättest du nur wenn du direkt im Wasser am richtigen Punkt misst. Wenn irgendetwas dazwischen ist bzw. der Punkt falsch wird auch die Messung nicht ohne Offset sein.
Gunnar