DIY- Siebthermometer-Projekt - Kaffee-Netz

ergojuer · #1 (**permalink**) 02.03.2010, 12:17

Hallo!

Das Messen der Brühtemperatur ist wahrlich keine banale Sache. Zu beachten ist die Flußrate des Wassers, die Menge des durch strömenden Wassers sowie die Lage und Charakteristik des eingebauten Fühlers.
Wie man das "Problem" löst ist eine Frage zu der es im Board auch schon einige Threads gibt.

Am Ende bleibt aber immer die Frage nach der Übertragbarkeit verschiedener Messungen die von verschiedenen Boardies mit ihrem jeweiligen, in der Regel selbstgebautem Equipment gemacht wurden.

Der eine misst im Kaffeemehlpuk. So hab ichs auch schon gemacht. Nur führt der Drahtfühler selbst recht schnell zu Kanalbildung im Puk. Gleichzeitig dürfte der Fühler mal höher, mal tiefer im Puk liegen. Außerdem muss man für jede Messung einen Puk pressen, der dem der anderen Messung möglichst gleich kommt. Eien Übertragbarkeit der Messungen ist nicht wirklich gegeben.

Der andere gießt den Hohlraum eines Blindsiebes mit Epoxidharz o.ä. aus. Hierdurch wird die Fehlerquelle Kaffeepuk ausgeschaltet. Das Wasser fließt dann von der Dusche durch ein gebohrtes Loch und muss danach noch in der Flußmenge reguliert werden, denn die Messung soll ja die Brühtemperatur bei einer Flußrate von ca 1ml/ Sek abbilden. Hierzu bietet sich ein Nadelventil oder anderer Flußbegrenzer an. Ein Nadelventil ksotet mehr als eine feste Lösung mittels Lochdüse ist letztlich aber anpassbar an den Brühdruck und ermöglicht sogar eine Messung bei 2ml/Sek. Letztere Flußrate entspräche der Brühung im 2er Sieb

Ein dritter Punkt ist das verwendete Meßgerät mit oder ohne Datenlogger. Wichtig ist hierbei vor allem die Frage ob und wie man das Gerät z.B. mittels Crushed-Ice und kochendem Wasser kalibrieren kann. Für den einzelnen ist es ja unerheblich, ob sein Thermometer ein Grad mehr oder weniger anzeigt. Als User will ich ja wissen ob ich die Brühtemperatur auf ein bestimmtes mir bekanntes Niveau eingestellt habe oder ob ich eine Temperatur von +1 oder -2° einsetze

Für diesem Thread wünsche ich mir nun eine lebhafte Diskussion bei der am Ende eine Bauanleitung für ein Siebthermometer steht, das jeder Boardie in Eigenbau nachbauen kann.
Die verwendeten Materialien und Bezugsquellen sollten bekannt sein. Im Idealfall findet sich eine Quelle, bei der man alles bestellen kann oder wir finden eine Lösung bei der die Materialien an einer Stelle gesammelt und dann zusammengestellt weitergegeben werden. oder so ähnlich...

was ich bisher habe:

Verbaut sind hier
- ein Blindsieb (2,-€, z.B. openup.de)
- ein regelbares Nadelventil mit Schraubfitting, zwei Dichtscheiben und einem Aufschraubnippel (zusammen ca. 16,xy€, gekauft bei DHC Druckluft/ Hydraulik in Fürth)
Ich habe auch überlegt an das Sieb nur einen Nippel anzuschrauben an den dann eine Druckleitung kommt, die man durch den Auslass eines geschlossenen ST führen kann. Außerhalb des ST wäre dann das Nadelventil Vorteil: Es wäre kein bodenloser ST erforderlich und das Messsieb könnte in diverse ST eingesetzt werden.
Nachteil: man braucht mehr Teile, verursacht mehr Kosten und es bleibt mehr Wasser im System. Auch stellt sich die frage, ob es zwischen Blindsiebunterseite und Boden des ST genug Raum für den Anschluß gäbe..

Vorrätig habe ich noch einen K-Fühler con Conrad, den ich dort im SB-Bereich bekommen habe. Das Ding hat irgendwas zwischen 5 und 8 Euro gekostet:

Ich halte diesen Fühler deshalb für besonders geeignet, weil er eine winzige Meßspitze hat, welche schnell anspricht. Auch der Preis ist angenehm gering. Leider finde ich den Fühler nicht im Webshop. Bei Gelegenheit kann ich vor Ort die Artikelnummer nachschauen.

Mein Plan:

Der Fühler wird durch ein zweites Bohrloch ins Sieb geführt.
In die Mutter auf der Innenseite des Siebes wird ein waagerechter Kanal gebohrt, so dass der Fühler in die Mitte des Lochs im Fittings geführt werden kann. Alternativ wird ein Schlitz in den Fitting gedremelt. Am Ende soll der Fühler auf jeden all an definierter Position sitzen und vor Beschädigungen geschützt sein. (In einem anderen Projekt hier im Board wurde ein solcher Fühler durch die Duschenschraube abgerissen. )
Um das zu flutende Volumen im Blindsieb möglichst klein zu halten wird der Hohlraum bis zur Oberkante des Fittings mit Epoxidharz o.ä. ausgefüllt. Wichtig ist, dass die Menge des Harzes und der verbleibende Hohlraum festgelegt werden. Bei Füllung bis Fittingoberkante bleiben 13mm Luft bis zum oberen Blindsiebrand. In meiner Carimali ragt die Dusche ca 10mm in dies Sieb hinein bevor sie auf den Puk trifft. Es blieben also ca 3mm Freiraum als zu flutender Hohlraum.

meine Fragen:

Was haltet ihr von dem Projekt? Bekommen wir da gemeinsam was auf die Reihe?
Womit gießt man das Sieb am besten aus? (Zu dem Thema habe ich just gerade mit einer Fachfirma telefoniert. Gießt man mit Epoxidharz aus, muss dieses beim Härten "temperiert" werden, es muss also unter Hitze aushärten. Nur wenn man dies macht bleibt das Epoxidharz anschließend auch unter Temperaturen von z.B. 90-110°C formstabil. Wieder was gelernt. Ein Datenblatt ist unterwegs an mich)
was haltet ihr von dem Fühler?
Wo sind die Denkfehler?

Nun ja, es werden noch viele Fragen auftauchen. Ich muss ja nicht auf alle kommen und nicht alles vorwegnehmen.

PS: Ja ich weiss: "Wer misst misst Mist." Ich kenn den Spruch und wir können uns lange darüber unterhalten ob es sinnvoll ist die temperatur zu messen. Wenn es Sinn machen soll dann sollten wir zumindest das möglichst Gleiche messen...

boing · #2 (**permalink**) 03.03.2010, 22:49

Zitat:

Zitat von ergojuer

Am Ende bleibt aber immer die Frage nach der Übertragbarkeit verschiedener Messungen die von verschiedenen Boardies mit ihrem jeweiligen, in der Regel selbstgebautem Equipment gemacht wurden.

Ein Variante könnte sein, möglichst nahe am Scace'schen Original zu bleiben zu dem es auch einiges an "Literatur" gibt...

Ich halte Reproduzierbarkeit jedoch für wesentlich wichtiger als Übertragbarkeit.

Zitat:

Zitat von ergojuer

[...]regelbares Nadelventil mit Schraubfitting, zwei Dichtscheiben und einem Aufschraubnippel (zusammen ca. 16,xy€, gekauft bei DHC Druckluft/ Hydraulik in Fürth)[...]

Lässt sich damit eine konstante Flussmenge einstellen? Wenn ich mich nicht täusche kam es bei Scace'schen Versuchen mit einem Nadelventil immer zu einer gewissen Drift. Einen ähnlichen Effekt habe ich mit einem (wahrscheinlich nicht ganz optimalen) Ventil auch. Vor jeder Messung muss daher die korrekte Fließgeschwindigkeit überprüft werden. Danach ist dann die Maschine aber aus dem thermischen Gleichgewicht gebracht, also wieder Warten...

Zitat:

Zitat von ergojuer

PS: Ja ich weiss: "Wer misst misst Mist." Ich kenn den Spruch und wir können uns lange darüber unterhalten ob es sinnvoll ist die temperatur zu messen. Wenn es Sinn machen soll dann sollten wir zumindest das möglichst Gleiche messen...

Die Frage ist, was das exakte Ziel der Messung ist. Um Veränderungen an einer Maschine zu überprüfen ist z.B. eine Vergleichbarkeit nicht erforderlich. Ich denke einfach nicht, dass die erforderliche Messgenauigkeit erreichbar ist um z.B. Brühtemperaturen für verschiedene Sorten zu vergleichen. Sonst müsste man wahrscheinlich später auch den exakt gleichen Mahlgrad, die exakt gleiche Kaffeemehlmenge und den gleichen Druck beim Tampen sowie natürlich das gleiche Sieb verwenden. Für eine Aussage der Art "ich bevorzuge Sorte xyz 3,7812K wärmer als Sorte zyx" müsste eine Reproduzuerbarkeit ausreichen.

Zum Füllen des Siebs könnte auch Aquariensilikon geeignet sein (ich würde nicht unbedingt eines für den Sanitär- oder gar Außenbereich verwenden). Das hat den Vorteil elastischer als Epoxydharz zu sein. Die Temperatur macht bei meinem Testaufbau bisher auch keinerlei Probleme.

gunnar0815 · #3 (**permalink**) 04.03.2010, 21:38

Die Ansätze fand ich schon mal nicht schlecht
Wie und mit welchem Gerät die Bezugstemperatur messen?
Für mich habe ich daraus geschlossen das man mindestens zwei parallele Messpunkte braucht.
Einen am Duschsieb (Maschinenausgabetemperatur) und einen im Sieb (ca. Kaffeetemperatur)
Mit den beiden kann man schon ganz gut die Maschine interpretieren.
Mit deinem Fühler musst du unter Druck aufpassen da sich Wasser im Kabel bis zum Stecker durchdrückt. Kannst du mir Zweikomponentenkleber versuchen oben abzudichten.
Die teureren Fühler für 12 EUR in grün sind dicht. Haben sie aber glaube ich bei Conrad nicht mehr .
Ich würde das Sieb gar nicht füllen. Es gibt so wie so nicht so eine Masse die sich wie Kaffee verhält.
Hab mir einen wärmebeständigen Druckminderer Bestellt. Ist leider noch nicht da. Den wollte ich mit einer Düse zur Begrenzung der Flussmenge nehmen. Man könnte sogar noch einen Manometer zwischen Düse und Druckmindere klemmen und so genau die Flussrate einstellen und kontrollieren. (z.B. bei 0,5 Bar 1 ml bei 1 Bar 2 ml)
Na ich hoffe er kommt bald damit ich das mal probieren kann.
Gunnar

ergojuer · #4 (**permalink**) 04.03.2010, 22:09

Tja die Erfahrung mit dem sich selbst stetig verstellenden Nadelventil musste ich vorgestern auch machen.

Ich hatte ja vorher schon davon gelesen, wollte es aber nicht glauben bzw. dachte dass dies ventil da besser sei...
Ich hatte schließlich im Pneumatikladen nachgefragt und dort meinte man, das sei kein Problem. Tatsächlich ist die Einstellbarkeit des Ventils im entscheidenden Bereich recht fieselig. Durch die Erwärmung des Ventils bei Wasserdurchfluß scheint sich der Nadelspalt dann wieder auszudehnen....

Ich suche weiter nach einer Lösung, werde demnächst mal bei einem Bekannten und seinem Betrieb vorbeischauen.

Gunnar, den von dir verlinkten Thread kenne ich. Da werden viele wichtige Dinge klargestellt. Allerdings halte ich den Ansatz mit zwei oder mehr Fühlern letztlich für übertrieben. Der Versuch die Temperatur im Kaffeepuk selbst zu messen ist m.E. letztlich nicht zielführend. Wenn man weiß, dass das Wasser mit der Temperatur X aus der Dusche kommt, dann einen definierten Hohlraum flutet und im Weiteren noch die Temperatur im zeitlichen Verlauf beobachtet, muss das m.E. ausreichen. Auch und vor allem, wenn man ein Sieb bauen will, dass von anderen möglichst kostengünstig nach gebaut werden kann und bei dem man auch keinen Mehrkanaldatenlogger braucht.

Auch mir erscheint es nicht wichtig, ob die Füllmasse im Sieb ein zum Kaffee möglichst ähnliches Verhalten aufweist. Allerdings sollte das Meßsieb kein zu großes Totvolumen aufweisen. Ist das Volumen des Siebes möglichst klein bzw entspricht es dem Volumen, das von einem Kaffeepuk aufgenommen und gehalten wird, dann muss das als Vergleichsmaßstab reichen.

Dass Wasser sich in diesem Kabel bis zum Stecker durchdrücken kann, habe ich auch schon mal erlebt. Hat mich damals ein Messgerät gekostet.

Abhilfe läßt sich aber schaffen, wenn man die blaue Isolierung ablöst. Bei den rot/weißen Adern selbst kam bislang nie was durch.

gunnar0815 · #5 (**permalink**) 06.03.2010, 11:12

Das Nadelventil hat ja bei 2 ml/Sek. eine Öffnung unter 0,3 mm. Tippe auf 0,2 mm. Durch Wärmeausdehnung und Dreck verändert sich diese Öffnung sehr schnell. 9 Bar sind auch schon recht heftig.
Deswegen wollte ich es mit einen Druckregler und größerer Düse versuchen. Der Druckregler regelt auf 0 bis 2 Bar runter und die größere Düse verstopft nicht bzw. verändert sich die Flussrate durch Erwärmung bei weniger Druck nicht so stark.
Gunnar

boing · #6 (**permalink**) 06.03.2010, 13:12

Zitat:

Zitat von gunnar0815

Deswegen wollte ich es mit einen Druckregler und größerer Düse versuchen. Der Druckregler regelt auf 0 bis 2 Bar runter und die größere Düse verstopft nicht bzw. verändert sich die Flussrate durch Erwärmung bei weniger Druck nicht so stark.
Gunnar

Die Idee klingt gut und wenn es funktioniert würde ich auch Umrüsten. Die immer wieder berichteten Verstopfungen bei der Variante mit der kleinen Düse (trotz Filter davor) haben mich bisher von einer Umrüstung abgehalten.

Durch Fluten des Druckminderers vor Messbeginn könnte man auch den entstehenden Hohlraum reduzieren. Also z.B. Siebträger einspannen, kurzer Bezug und anschließend das über das "Ablaufrohr" stehende Wasser abgießen. So könnte der bei Bezugsbeginn zu flutende Hohlraum konstant gering gehalten werden.

gunnar0815 · #7 (**permalink**) 01.04.2010, 12:35

So hab jetzt meinen Druckminderer bekommen. Leider hält der Zweikomponentenkleber nicht auf Dauer. Die Materialien scheinen sich zu unterschiedlich auszudrehen. Hat irgendwer eine Idee wie ich die Löcher vernünftig zu bekomme? Würde lieber ein Zweiersieb nehmen als ein Blindsieb. Beim Blindsieb müsste ich auch noch die Schraube innen kürzen.

Am Druckmindere hängt noch die selbstgebaute 0,6 mm Düse

Gunnar

asphalt · #8 (**permalink**) 01.04.2010, 13:45

Ist das Loch mittig, kann ich nicht richtig erkennen. Falls ja kannst du doch noch 'ne große Unterlegscheibe einbauen.

ChristianK · #9 (**permalink**) 01.04.2010, 14:40

Gunnar, wie wäre es mit einem LM 1er, da hast Du weniger Löcher zum Zukleben. Vielleicht kannst Du die auch über eine Unterlegscheibe abdecken.
p.s. ich kann dir ein 1er schicken. Ich habe noch ein paar im Keller.

gunnar0815 · #10 (**permalink**) 01.04.2010, 16:38

LM Einer war mir bisher zu schade dafür.

Das Zweier hatte ich so wie so noch.
Das Loch ist mehr oder weniger in der Mitte. Klar beim LM Einer ist weniger Fläche die ich zu bekommen muss.
Silikon hatte Ranger Kevin vorgeschlagen. Das werde ich mal testen. Der Kleber ist zu mindesten mehr oder weniger wieder raus. Ging einfacher als ich dachte.
Eine Unterlegscheibe mit Gummidichtung könnte gehen nur bekomme ich da eine ziemliche Bauhöhe bzw. ist die Schraube dann recht weit aus dem Druckminderer. In der Schraube ist das Ventil weiß nicht ob ich da so viel Spiel hab.

Gunnar