Bohnentemperatur richtig messen

Die Bohnentemperatur richtig zu messen ist ja gar nicht so leicht.
1. sollte der Fühler richtig messen (meine China Fühler lagen da ziemlich daneben 169 °C waren da 190°C)
2. sollte der Messpunkt möglichst in den Bohnen sein.
Messpunkt ist wohl meistens unter dem Probenzieher (wenn er auf der richtigen Seite ist) über der Klappe wenn das die Trommelflügel zulassen.
3. Messfühler sollte so tief wie möglich in die Trommel ragen. (dadurch wird der Fehler durch die Außenwandtemperatur minimiert)
Ein gewisser Fehler bleibt aber wohl immer.
Den kann man aber berechnen.
Reale Bohnentemperatur = BT + ((BT - Gehäusetemperatur) / Faktor)
Reale Bohnentemperatur = der richtig Berechnete Temperatur
BT = der vom Bohnenfühler angezeigte Temperatur
Gehäusetemperatur = die Gehäusetemperatur am Einschraubloch vom Fühler
Faktor = der ein mal zu findende Faktor wie die Gehäusetemperatur sich auf die Bohnentemperatur auswirkt. Wird wohl irgendwas zwischen 1 -10 sein. Je nachdem wie Tief der Fühler in der Trommel sitzt.
Hab ich was vergessen?

Gunnar

 

Gehe so wie so davon aus das es nur eine Richtige Füllmenge gibt. Weicht man davon ab wird man nie das gleiche Ergebnis erhalten.

Gunnar

 

Mit der Richtigen war nicht unbedingt eine gemeint.
Denke ein Röster hat seine Standard Füllmenge weicht man davon ab ändern sich die Faktoren bzw. ändert sich so auch die Röstung.
Das kann man selbstverständlich auch einsetzten um einen Röstung bewusst zu ändern.
Denke aber z.B 250 g und 1 KG auf einem 1 KG Röster genau gleich zu rösten ist wohl nicht so einfach möglich wenn es überhaupt möglich ist.

Gunnar

 

Hatte mal gemessen bei 1 KG Bohnen hat man mindestens 400 ml Umgebungsluft. (ohne Bewegung)

Gunnar

 

Oh man jetzt weiß ich woher meine -10 °C am Fühler kommen.
Dachte es wäre die Gehäusetemperatur die den Fühler in der Temperatur runter zieht.
Hatte gestern mal mein Voltcraft K202 am Gehäuse installiert. Röster aus 21°C Röster am Strom 10,5°C?
Mein Messfühler-Missgeschick (hatte ja einen kurzen da ich Trottel das Metallfühlerkabel zu dicht an 230 V hatte) musste vom Messstrom noch das an das Gehäuse abgegeben haben. Hab die Stelle am Fühlerkabel jetzt vernünftig neu isoliert und der Fehler ist weg.
(brauche zum Glück keinen neuen Fühler)

Gunnar

 

@Ingo du hast irgendwo mal geschrieben (wollte es hier eigentlich Zitieren finde es jetzt aber nicht)
Sinnvolle Messpunkte für die Temperatur sind:
1. Bohnenmasse
2. Abluft
3. Zuluft in die Trommel
4. Trommel

Denke auch das diese Messpunkte so am Sinnvollsten sind.
1.Bohnenmasse wohl der wichtigste. Kann uns am meisten Informationen liefern. Solle möglichst viel Bohnen und möglichst wenig Trommelluft und Trommelabstrahlwärme messen.

2. Abluft ist im Prinzip die Energieleistung des Brenners minus der Störgrößen (Energieaufnahme der Bohnen, Röstermasse, Luftzufuhr) Sagt alleine also recht wenig aus.
3. Zuluft in die Trommel damit wird die Energieleistung das Benners gut widergespiegelt. Zieht man die Ablufttemperatur davon ab hat man die gesamten Störgrößen als Zahl. (Bohnen, Röstermasse, Luftzufuhr)
4.Trommel denke das der Trommelmesspunkt besser an der Frontplatte neben den Bohnefühler wäre. Mit dem würde ich die Energiespeicherung in der Röstermasse messen. Die denke ich im Bereich der Frontplatte die von der anderen Seite direkt mit den Bohnen in Kontakt kommt besser dargestellt wird als die Trommel selbst zu messen. Außerdem ist der Messpunkt dort viel leichter zu setzen.
Damit hätte ich eine der drei Störgröße auch differiert und könnte wenn ich die Luftzufuhr dokumentieren auf die Energieaufnahme der Bohnen schleißen.
(Zulufttemperatur minus Ablufttemperatur = Störgröße gesamt, Störgröße gesamt minus (Röstermasse + Luftzufuhr) = Bohnenstörgröße bzw. die Energie die von den Bohnen geschluckt wird.

Denke damit wäre der Röstprozess Temperatur mäßig recht gut beschrieben.

Gunnar

 

Hab jetzt einen neuen K-Fühler nachgerüstet. (die PT 100 sollte man nicht biegen das vertragen sie nicht gut)
Leider driftet der oben hin etwas ab. Da waren die PT 100 genauer.
Hab das jetzt in Artisan abgefangen. Mit 1+0.954*x unter Symb ET/BT.
1 = Verschiebung der Kurve nach links
0.954 = Steigung (unter 1 eine Verkleinerung der Steigung über 1 eine Vergrößerung)
Mit ((x+((x-Y4)/18))*0.9268)+1.7 kann man auch die Gehäusetemperatur mit einrechne.
Bei mir liegt sie so um 110°C (erste Röstung) bis 150°C (vierte Röstung) was dann am Sensor einen Unterschied von ca. 3 °C aus macht. Also nicht die Welt.
Hab unter Zusatzgeräte mit MODBUS ein neues Meßgerät erstellt.
So ist nicht alles gleich weg wenn ich den Gehäusefühler nicht hab.
Y4 = Gehäusefühler (je nachdem wie angeschlossen kann es auch Y3 sein)
18 = der Faktor wie weit die Gehäusetemperatur sich auf den Fühler auswirkt. (hab ich einmalig gemessen indem ich die Gehäusewand separat erwärmte und mit einem Extra Fühler dann beobachte wie die Erwärmung sich auf dem Bohnenfühler auswirkte)
0.9268 = die Steigung der Kurve. (K Fühler Korrektur)
1.7 = Verschiebung der Kurve nach links (K Fühler Korrektur)

Gunnar

 

Hab mir noch ein Fühler für den Feuerraum vor der Trommel besorgt. Um dort die Energiezufuhr zu messen.
Für die Energiezufuhr bringt mir der reine Messwert aber reichlich wenig. Z.B. 250°C könnten volle Heizleistung sein aber auch Heizung aus und Restwärme. Eigentlich sagt nur die Steigung was über die Heizleistung aus. Je steiler desto mehr Heizleistung. Bei negativer Steigung ist die Heizung aus oder sehr klein.
Die Steigung wird, bei gleicher Heizleistung, aber immer flacher je höher die Temperatur wird bis zu sich auf 0 ein pendelt.
Beim negativer Steigung genau das Gegenteil. Die negative Steigung wird bei fallender Temperatur immer geringer bis sie sich bei 0 ein pendelt.
Es gibt also bei jeder Temperatur eine maximale Steigung (100% Heizleistung) und eine maximal negative Steigung (0% Heizleistung).
Die Werte dazwischen sind dann die Prozentuale Heizleistung.

Ob einem die Messung da wirklich was bringt? Trägheit hat man ja auch noch.

Gunnar

 

Ich fand die Idee die Eingangstemperatur zu messen auch erst ziemlich gut. Deswegen hab ich mir ja schon ein K-Sonde dafür gekauft.
Aber je mehr ich drüber nachdenke desto weniger weiß ich was ich da genau messen bzw. was es mir bringt.

Das kann auch nicht ganz stimmen. Setzt man die Luft = 0 hätte man keine Energie mehr an den Bohnen was bei einer 140° heißen Trommel bestimmt nicht stimmt. Die Konvektionswärme fehlt da.
Ist die Luft extrem Groß passt es auch nicht dann müsste die Heizleistung ja wieder sinken da der Brenner nicht mehr ausreicht sie zu erhitzen.
(Temperatur+ Luftmenge + (Konvektionswärme/(Temperatur + Luftmenge)) x Zeit = Heizleistung die den Bohnen zugeführt wird.
Ne das passt auch nicht.
Gas kann ich von ca. 0,5 mbar bis 2,9 mbar einstellen. Denke das ich das auch in 0,1 mbar messen könnte. Auf % wären das von ca. 17,5% bis 100% in 3,5% Schritten.
Denke aber der Brenner ist gerade im unteren Bereich nicht mehr proportional.

Gunnar

 

Hab noch mal was über Wärmeübertragung und Messung gelesen.
Es gibt drei Arten von Wärmeübertragung.
1. die Wärmeleitung das wäre die Trommelwärme als die Kontaktwärme welches die Bohnen ausgesetzt sind (°C)
2. Konvektion als die Wärme die durch die Heiße Luft auf die Bohnen übertragen wird (wird wohl in °C x Flussmenge angegeben)
3. die Wärmestrahlung bei geschlossener Trommel wir da nicht viel Strahlung durch sie durch gehen bei gelochter dann schon
Ich klammere mal 3. aus das sie bei geschlossener Trommel wohl keinen Rolle spielt.
Könnte man nun 1. und 2. genau messen und darstellen hätte man den Röstprozess genau dargestellt und eine sehr gute Beschreibung dieses.
Punkt 2 bisher messen wir die Abluftwärme das ist die Konventionsenergie ohne die aufgenommene Energie der Bohnen mit fehlender Flussmenge (Ventiltorstellung bzw. Klappe)
Punkt 1 Da messen wir nur die Bohnenwärme die sich aus Bohnenwärme und Luftwärme zusammen setzt je nach Messpunkt kann das Verhältnis von Bohnen zu Luft schwanken. Besser wäre für Punkt 1 die Trommelwärme zu messen.

Ich messe zur Zeit ja die Gehäuse Vorderseite am Messpunkt für die Bohnen. Der Messpunkt könnte eventuell schon ausreichen um genug Info zur Trommelwärme zu liefern.
Sonst könnte man die Trommelwärme nur mit einem IR Sensor messen die aber nicht billig sind.

Gunnar

 

Generell kann man damit die Röster gut klassifizieren z.B. auch auf Trommelwandstärken schließen.

Denke das eine gleichmäßige Wärmeverteilung durch dickere Trommelwände weniger Verbrennungen hervorbringen als Trommel mit dünneren Wänden.
Dickwandigetrommel: tiefste Temperatur z.B. 100 °C höchste 200°
Dünnwandigetrommel: tiefste Temperatur z.B. 70 °C höchste 230 °C da ist die Verbrennungsgefahr dann größer

Das hört sich spannend an bei mir verlaufen die Schaufeln aber bis nach vorne also keine Chanse.

Gunnar