Thema: Drucksensor-Einbau in Silvia

Hier ein paar Bilder vom Drucksensor-Einbau in eine Silvia. Der Drucksensor erfüllt zur Zeit keine besondere Aufgabe - ausser Neugier zu befriedigen. Langfristig könnte er als Sensor einer aktiven Druckregelung zum Einsatz kommen.

Die Zutaten: Diverse 1/8"-Fittings und etwas Teflonband. Bezugsquelle für alles: www.riegler.de (Kosten ca 10 EUR). Ausserdem benötigt man einen geeigneten Drucksensor mit 1/8"- oder 1/4"-Gewinde, z.B. den ratiometrischen 16bar-MLH-Sensor von Honeywell. Bestellnummern ohne Gewähr:

Code:

T-Stück             A/I/I Riegler Artikel-No. 254.71
Winkel              A/A   Riegler Artikel-No. 253.00
Winkel              A/I   Riegler Artikel-No. 253.15
Winkel              A/I   Riegler Artikel-No. 253.15
1/4" Reduzier-Muffe I/I   Riegler Artikel-No. 252.25
Teflonband                Riegler Artikel-No. 258.66
Honeywell-Sensor MLH016BGD14A, Bezugsquelle: sensortechnics.de

Nicht von der 60Grad-Angabe auf Teflonband-Rollen irritieren lassen. Das ist nicht die zulässige Maximaltemperatur, sondern eine Angabe im Zusammenhang mit dem Maximaldruck. Die zulässige Maximaltemperatur ist bei reinem Teflonband um 200 Grad.

Der Drucksensor (Kreis) wird neben dem Expansionsventil installiert. Ich weiss noch nicht, ob der Sensor an dieser Stelle auch bei viel Dampfnutzung im zulässigen Temperaturbereich von 125 Grad bleiben wird. Interessiert mich auch nicht, weil ich Dampf nicht brauche. Es kommt kein Kapillarrohr zum Einsatz, um Geld und Platz zu sparen und um den Druck möglichst direkt zu messen. Für die spätere Nutzung muss dann allerdings ein Software-Filter zur Dämpfung eingesetzt werden.

Durch das T-Stück wurde der Flexschlauch verlängert. Da der Schlauch sich nicht kürzen oder in kleinen Radien biegen lässt, stellen zwei Winkelstücke an der Pumpe den Ausgleich her.

Überblick. Ein faustino-Modul zur Auswertung klebt neben der Pumpe an der Wand.

Diese Messung zeigt den Druckverlauf gegen Blindsieb bei einigen bar Systemdruck bei geschlossenem Expansionsventil. Die Auflösung liegt im Millisekundenbereich. Wie erwartet gibt es alle 20ms einen Druckimpuls, weil die Pumpe mit 50hz schwingt. Der Druck pulsiert mit ca 1bar. Was ich nicht erwartet hatte, war die überlagerte, deutliche Oberschwingung mit ca 200Hz, die man im Diagramm sieht. Die Einheit auf der Y-Achse (Druck) ist der Messwert des Analog-Digial-Wandlers. Umrechung in [bar]: 100 = 0bar ... 920 = 16bar.

Diese Messung zeigt den Druckverlauf gegen Blindsieb bei Maximaldruck, also bei aktivem Expansionsventil. Die Oberschwingung ist weg, der Druckverlauf sieht aber anders als von mir erwartet aus: statt einer geglätteten Kurve noch deutlicher abgegrenzte Druckimpulse.

Der erste Versuch, einen Drucksensor direkt an der Pumpe anzubringen, war ein Irrweg. Die Druckschwankungen waren dort zu gross. Dem Sensor dürften die starken Vibrationen auch nicht gut tun.

Wird man mit dem faustino-Kit dann bald ein Brühdruck-Anzeige, Pressure-Profiling oder gar über ein Paddle den Druck manuell regeln können?
Sicher nicht uninteressant, was kosten die Teile?

Brühdruckanzeige, Paddle usw. ist nichts neues, das geht schon lange. Allerdings ist es zur Zeit der Benutzer, der die Rückkopplung einbringen muss (d.h. Blick auf das Manometer). So ein Sensor würde die Möglichkeit eröffnen, Druckverläufe direkt in [bar] zu programmmieren. Ob und wann das als Feature in der caffè!-Firmware kommt, weiss ich nicht.

Vielleicht eine blöde Frage, aber: Warum wird die Temperatur nicht über soeine Konstruktion gemessen, sondern an der Boileraussenseite (zumindest wo ich es gesehen hab).

Wie meinst Du das?

Wenn man die Temperatur des Wassers direkt messen könnte ohne den Boiler dazwischen wäre es dann nicht exakter als an der Boileraussenseite? Paßt zwar nicht zum Thread - sorry, aber die Frage stellt sich mir halt.
Man könnte den Messwertaufnehmer für die Wassertemperatur ja auch an so einen Schlauch anbauen?
Egal, ich muß mir eh überhaupt den PID erst bestellen, da ich ja leider bei der letzten Board Aktiion zu spät dran war....
Aber wahrscheinlich breitet sich die Temperatur im Wasser anders als der Druck nicht gleichmäßig aus und es wird schon physikalischen/praktischen Gründe dafür geben.

> den Messwertaufnehmer für die Wassertemperatur ja auch an so einen Schlauf anbauen?

Dort nicht, der Schlauch ist die Kaltwasserzufuhr. Man könnte versuchen, einen flexiblen Sensor über ein T-Stück bis in den Boiler einzuführen. Bei Druckmessungen ist der Ort der Messung nicht so wichtig, weil der Druck im System überall - hinreichend - gleich ist.

> Wenn man die Temperatur des Wassers direkt messen könnte ohne den Boiler dazwischen wäre es dann nicht exakter

Die Innentemperatur wäre auch nicht die Brühtemperatur und in dem Sinne nicht exakter. PID-Aufgabe ist es, den Boilerinhalt auf Solltemperatur zu halten. Wenn er das schafft, wovon man auch mit Aussensensor ausgehen kann, führt das zu einem recht konstanten Energiezustrom (zwischen Bezügen) und dadurch stellen sich stabile Temperaturgradienten ein, d.h. es ist relativ egal, auf welcher Seite der Wand man misst. Man hat dann nur jeweils einen anderen Offset zur Brühtemperatur an der Gruppe. In dynamischen Situationen wäre ein Innensensor vorteilhaft, da die Verzögerung in der Regelstrecke kleiner wäre.

Ich hatte erst gedacht, dass Du dich auf die Verwendung des Drucksensor zur Temperaturmessung beziehst, so wie beim Zweikreiser mit einem Pressostaten über den Druck geregelt wird. Aber bei einem Einkreiser-Boiler geht das nicht, der Boiler ist mal kurz offen, mal unter Bezugsdruck, von 0 bar bis Bezugsdruck kommt alles vor.

Hallo faustino!

Der Einbau sieht super aus!
Auch endlich eine Silvia in deinem Besitz?
Die Position neben dem Boiler sieht sehr gut aus! Bei mir sorgt der Sensor neben der Pumpe für endgültiges Kuddelmuddel. Ich glaube ich hatte mich damals gegen diese Lösung entschieden, weil der Sensor nur bis 80° geht (wenn ich mich recht erinnere).
Die Druckschwankungen hatte ich auch. Ich habe einen Hardwarefilter aka Schaumstoff eingebaut. Die Ansprechzeiten sind immernoch sehr gut, die Buckel sind rausgefiltert.

Hast du zufälligerweise Vergleichmessungen zischen den Druckwerten direkt hinter der Pumpe und hinter dem Boiler bei gleicher Pumpenleistung? Es ist natürlich auch ein echtes Luxusproblem, aber es gab ja einige Diskussionen zu Druckverlust durch den Durchflusswiderstand der Rohre/Boiler usw.

Es ist interessant mal die Druckbewegung der Ulka in ms aufgelöst zu sehen. Ich weiß gar nicht, ob ich das bei mir hätte so einstellen können?
Kannst du erklären, was die Oberschwingung bedeutet? Warum hattest du geglättete Werte bei konstantem Durchfluss gegen das Überdruckventil erwartet? Oder sind das nur technische Erwartungen am Rande?
Jetzt bräuchten wir nur noch die Druckwellen einer Rota zum Vergleich

Eine Regelung des Drucks würde möglicherweise eine gewisse Kompensation für schlampiges Tampern oder Schwankungen der Luftfeuchtigkeit bringen. Die Preinfusion wird unter einem bestimmten Wert gehalten und ein schlecht getampter Puck nicht zerschossen. Auch bei (noch) nicht richtig eingestelltem Mahlgrad könnte so etwas den Shot noch in vertretbare Bahnen lenken. Aber vorallem für das Paddel wäre es super, weil man dann den Druck in bar linear auf den Weg des Paddles verteilen kann.

Wenn ich endlich eine Küche eingebaut bekomme, mache ich auch mal mit meinen Experimenten weiter.

@Sr71: Ich will meine Silvia mit einer alten Blende für die Brühgruppe ausrüsten und drüber dauerhaft ein Paddel installieren. Zur Zeit habe ich keine Zeit für die Planung, aber die Spendersilvia steht schon hier...
Druckwerte festzulegen geht tatsächlich problemlos, bei mir ist das Überdruckventil zu und der Druck über auf 8,5 bar eingestellt. Alles rund in der Tasse =)..

Beste Grüße aus dem Land der Gelbfüßler
octa

Hallo,

zufälligerweise Vergleichmessungen zischen den Druckwerten direkt hinter der Pumpe und hinter dem Boiler

Sorry, nein.

interessant mal die Druckbewegung der Ulka in ms aufgelöst zu sehen. Ich weiß gar nicht, ob ich das bei mir hätte so einstellen können?

Dafür habe ich eine Firmware geschrieben, die die ADC-Werte des Sensor-Anschlusses sammelt und im Block von ein paar tausend Werten an die serielle Schnittstelle sendet (was etwas länger dauert, so dass man immer nur einen winzigen Ausschnitt der Bezugskurve am PC ansehen kann). Die Werte kann man mit dem capture-Feature in RealTerm mitschneiden, in OpenOffice Calc einfügen und in ein Diagramm umwandeln. Wenn Du die Firmware haben möchtest, schicke ich sie per email.

Warum hattest du geglättete Werte bei konstantem Durchfluss gegen das Überdruckventil erwartet?

Von einem Gummistöpsel mit Feder, falls das Ventil so aufgebaut ist, hätte ich etwas Dämpfung erwartet. Anderseits hört man öfter von singenden Expansionsventilen.

für das Paddel wäre es super, weil man dann den Druck in bar linear auf den Weg des Paddles verteilen kann

A propos Paddle, hier eine Idee dazu: ein 128mm-Schiebepoti von Alps, vorne oder an der Seite unter der Maschine.

Hallo,

interessante Sache mit dem Drucksensor, wieder ein Parameter mehr der sich digital messen und regeln lässt

Nur mal interessehalber: was hast Du für Deinen Drucksensor bezahlt? Auf der Webseite von sensortechnics konnte ich da so keinen Preis sehen. Ich hatte vor einiger Zeit mal nach ähnlichen Sensoren gesucht aber nur welche für 300 EUR aufwärts gefunden. Das war mir dann zuviel.

Gruß,

Gerd