Drucksensor-Einbau in Silvia

EDIT: Eine andere Lösung mit einem einfacher zu beschaffenden Sensor: Tipp für Anschluss von Drucksensor an Silvia

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

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Die Zutaten: Diverse Fittings und etwas Teflonband. Bezugsquelle für alles war 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. N 252.25
Teflonband                Riegler Artikel-No. 258.66
Honeywell-Sensor MLH016BGD14A, Bezugsquelle: sensortechnics.de

Nicht von der 60 Grad-Temperatur-Angabe auf Teflonband-Rollen irritieren lassen. Das ist nicht die zulässige Maximaltemperatur bei Espresso-Druck, sondern die Maximaltemperatur bei Maximaldruck, z.B. bei 25bar.

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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.

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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.​

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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.

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Der erste Versuch, den 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.

 

AW: Drucksensor-Einbau in Silvia

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.

 

AW: Drucksensor-Einbau in Silvia

Wie meinst Du das?

 

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> 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.

 

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Hallo,

Sorry, nein.

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.

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

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

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Der Sensor hat ca 85 EUR gekostet, ich schätze das war zzgl. MWSt (habe ich nicht mehr im Kopf, vor Jahren gekauft). Damals war der Sensor dort einzeln erhältlich. Man kann bei der Honeywell MLH-Serie Druckanschluss, elektrischen Anschluss, Messprinzip und Druckbereich frei kombinieren, daraus ergeben sich unendlich viele Möglichkeiten. Ich schätze, dass die on-demand gefertigt werden. Zumindest verlangen sensortechnics und andere zur Zeit eine Mindestabnahme von 25 Stk. Bei einem US-Distributor ist der 25er-Preis ca 75$.

 

AW: Drucksensor-Einbau in Silvia

Hier ist eine Messkurve mit Softwarefilter. Wie man sieht kann man auf physikalische Dämpfung mit Kapillarrohr verzichten:

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Der Brühdruck im Boiler wird nach dem Bezug bei der Silvia anscheinend kaum abgebaut (die schwarze Kurve sackt beim Abschalten der Pumpe, d.h. am Ende des roten Balkens, nicht ab). Der kurze Umschaltvorgang des Magnetventils baut allenfalls einige bar ab, oft gar nichts. Es bleiben meistens 7-8 bar auf dem Boiler. Dadurch explodiert beim nächsten Bezug, sobald das Ventil wieder öffnet, Wasser in das Sieb. Das dürfte wenig vorteilhaft sein. Vieleicht sollte die Firmware das Magnetventil nach dem Bezug ein paar mal klackern lassen, um den Restdruck abzubauen.

 

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Das Ventil trennt nach dem Bezug die Verbindung vom Boiler zum Siebträger, d.h. es verschliesst den Boiler. Ohne Ventil würde es aus der Maschine dampfen. Da in diesem Moment Brühdruck im Boiler herrscht, bleibt es im Boiler nach dem Bezug mehr oder weniger dabei.

Gleichzeitig öffnet das Ventil den unteren Druckbereich (vom Ventil bis zum Puck) zum Ablaufrohr in die Tropfschale. Der in diesem Bereich herrschende Druck wird abgebaut, dabei fliesst etwas Wasser heraus. Dank dieser Druckentlastung kann man den Siebträger sofort öffnen, ohne dass einem die Brühe mit Überdruck entgegenspritzt.

Im Umschaltmoment kann anscheinend etwas Druck im Boiler über das Ventil abgebaut werden. Wenn man es öfter ein- und ausschaltet, könnte man den gesamten Überdruck im Boiler abbauen. Das würde sich, wenn die Firmware das macht, nicht schön anhören, aber dafür würde zu Beginn des nächsten Bezugs kein 8bar-Wasserschwall mehr in das Sieb explodieren.

 

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Wird wohl meistens so sein, aber ich kannte das bisher nicht nicht. Die Gaggia Coffee hatte kurze nach dem Bezug 0 bar auf dem Boiler. Ein kleines Ventil auf dem Boiler hat den Druck nach dem Bezug entlastet.