Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

Diskutiere Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Moin, in einigen Threads schien bereits durch, daß sich manch einer einen speziellen Siebträger zurechtgebastelt hat, so daß er die effektive...

  1. #1 chelonae, 12.08.2007
    chelonae

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    Moin,

    in einigen Threads schien bereits durch, daß sich manch einer einen speziellen Siebträger zurechtgebastelt hat, so daß er die effektive Temperatur des Bezugwasser unter halbwegs realen Bedingen messen kann. Die Hauptprobleme sind meist die Simulation der korrekten Flußgeschwindigkeit (also bspw. 25ml/25s) und ein geeignetes Anbringen des Thermoelements im Brühweg, sprich im Kaffeesieb. Ich hatte mir zusammen mit steffenk mal vor einigen Wochen ein paar Gedanken gemacht, wie sich dies möglichst simpel, günstig und am besten gleich noch mit einem externen Brühdruckmanometer realisieren ließe. Heraus kam Folgendes:

    [​IMG]

    Man braucht:
    • einen bodenlosen Siebträger oder man durchbohrt einen alten ST entsprechend
    • Blindsieb
    • 1/8-Doppelnippel
    • zwei oder drei 1/8-Muttern
    • evtl. ein paar 1/8-Dichtungsringe
    • T-Stück mit dreifachem 1/8-Innengewinde
    • kleines Manometer mit 1/8-Außengewinde und passender Skalierung (min. 10bar)
    • 1/8-Kugelventil oder besser noch ein (evtl. zu adaptierendes) Nadelventil
    • K-Fühler und ein entsprechendes Meßgerät zur Auswertung (z.B. ein ordinäres Voltcraft)
    • hitzebeständigen und möglichst lebensmittelechten Kleber (ich habe J-B Weld genommen, da es mir für diesen Zweck die perfekte Wahl zu sein schien)
    Obige Teileliste hat sich ein wenig aus dem ergeben, was ich ohnehin schon teilweise in den Schubladen liegen hatte; da kann man sicherlich auch einiges abwandeln, aber man sollte versuchen, mit so wenigen und so kleinen Teilen wie möglich auszukommen, da man sonst evtl. Platzprobleme bekommt oder zumindest die zu flutenden Volumina einfach zu groß werden.

    1. Zunächst hatte ich in das Blindsieb ein mittiges Loch für den Doppelnippel und irgendwo zwischen Mitte und Rand ein kleines Loch für das Kabel des Fühlers gebohrt
    2. Man dreht den (evtl. einseitig abgesägten oder mit einer Mutter verkürzten) Doppelnippel von unten rein und kontert mit einer Mutter
    3. Der Fühler wird von ein paar Zentimetern seiner Textilummantelung befreit, durch das Loch reingeführt und möglichst mit der Meßspitze direkt mittig über dem Doppelnippel mit Kleber fixiert.
    4. Ich habe zwecks Minimierung des zu flutenden Hohlraums (der verfälscht nur die Messungen) das gesamte Blindsieb bis zur Oberkante des Doppelnippels mit Kleber ausgefüllt; ansich würde es aber reichen, wenn man nur noch die kleine Kabeldurchführung abdichtet
    5. nachdem der Kleber ausgehärtet ist, kann man T-Stück und Nadelventil dranschrauben und abdichten
    6. das Ganze steckt man nun in den Siebträger schraubt das Manometer dran (diesen Schritt kann man dann immer bei Bedarf machen, wenn man den Siebträger nicht exklusiv zum Messen nutzen will)

    [​IMG]

    Das obige Bild ist leider etwas dunkel geraten; wenn man aber genau hinsieht, erkennt man den Fühler direkt über der Mitte des "Siebablaufes". In Aktion sieht das Ganze dann so aus:

    [​IMG]

    Ich habe auch zwei etwas wackelige Xvid-Videos davon gedreht (beide nach etwa 1min Standzeit). Eines im Normalbetrieb und eines ohne Pumpe, also lediglich mit Leitungsdruck -- das empfiehlt sich, wenn man kein so besonders gut einstellbares Ventil hat. Demnächst werde ich noch ein paar Messungen an weiteren Maschinen (Grimac La Uno und ECM Technika) machen und ein paar Diagramme posten.

    Wer Verbesserungsvorschläge hat, möge diese bitte äußern. :)

    Gruß
    Martin
     
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  2. blu

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    hi,
    coole arbeit! das nadelventil kenn' ich doch irgendwoher :). beim scace-geraet wird noch der puck simuliert. naja, ob das sein muss...
    lg blu
     
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  3. #3 chelonae, 12.08.2007
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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Hey blu,

    ja, das hab ich Steffen für eine kurze Zeit gemopst. :) Habe bislang nur ziemlich teure Dinger bei eBay und diversen Shops gesehen; wo hattest Du das damals doch gleich her?

    Stimmt, als solches wird es angepriesen. Aber das kann sich ja nur auf die thermischen Eigenschaften beziehen -- und die halte ich für vollkommen unnötig, da der Puck in Windeseile durchtränkt ist und die Temperatur des Brühwasser annimmt. Und überhaupt -- wir wollen messen, was direkt aus der Maschine rauskommt und nicht das, was wir sowieso nicht mehr beeinflussen können. Ich halte es eher für wichtig, daß so wenig Wasser wie möglich irgendwo stehenbleibt oder rumwirbelt...

    Gruß
    Martin
     
  4. blu

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    hallo martin,
    vom "vergaser-busch" in freiburg, eig. busch ag. wenn du gar nicht fuendig wirst, kann ich es organisieren - ist allerdings auch nicht gerade ums eck von mir, so dass ich ein paar tage benoetige. ich kann mich leider nicht mehr an den preis erinnern, muessten ca. 20 euro gewesen sein. rechnung wuerdest du nat. bekommen. bei interesse bitte pn.
    lg blu
     
  5. #5 chelonae, 13.08.2007
    chelonae

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Hallo blu,

    super, da werde ich demnächst mal mein Glück versuchen.

    Besten Dank,
    Martin
     
  6. #6 Walter_, 16.08.2007
    Walter_

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Ich denke ich hab mal wo gelesen daß das Füllmaterial, welches den Puck beim Scace thermisch simulieren soll, auch bloß ein Epoxyharz ist. Mit passender Auswahl des Klebers liegt man da wahrscheinlich recht nah d'ran. Einziger Unterschied ist, daß beim Scace der Durchfluss nicht durch ein Ventil, sondern Filtermaterial (gesinterte Bronze, IIRC) simuliert wird...

    Aus meiner Sicht, muß der Kleber auch nicht unbedingt lebensmittelecht sein, das was da unten rauskommt, trinkt man eh' nicht...
     
  7. #7 chelonae, 01.12.2007
    Zuletzt bearbeitet: 25.03.2008
    chelonae

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Moin,

    leider habe ich noch immer nicht die Zeit gefunden, ein paar Maschinen systematisch nach einem festgelegten Muster -- und somit halbwegs reproduzierbar -- durchzumessen. Aber vielleicht sind die zwischenzeitlich entstandenen Einzelmessungen dennoch für den einen oder anderen interessant...

    Zum Ablauf der Messungen wäre Folgendes zu sagen: Anfangs hatte ich ein simples Multimeter (wie es oben auf den Bildern zu sehen ist) genommen und über den Zeitraum des Bezuges hinweg ein kleines Video aufgezeichnet, das ich anschließend am Computer im Sekundentakt Meßwert für Meßwert in eine Tabelle übertrug. Später hat das Voltmeter jedoch ne Grätsche gemacht und wurde durch ein V&A VA18B ersetzt, das über einen optischen Port zum Datenloggen verfügt und in unserem Meßbereich in Zehntelgraden auflöst. Man sieht dem Teil äußerlich sehrwohl seine Herkunft an (China... :-(), aber ansonsten gibt es nichts zu meckern -- insbesondere nicht an dem Preis (ca. 40 Euro). Daß es zur Datenerfassung wieder einmal nur Windowstreiber gab, war ärgerlich, aber das ist man ja gewohnt. Für den Fall, daß jemand nach mir ebenso das Gerät unter Linux nutzen möchte, habe ich hier einen auf die Schnelle von mir zusammengestrickten USB-Treiber nebst kleinem Datenerfassungsprogrämmchen hochgeladen. Der kann sogar noch mehr Werte pro Sekunde ausspucken als der Originaltreiber unter Windows, hehe. :D

    Vor dem eigentlichen Bezug habe ich den ST immer für eine gewisse Zeit aus der Brühgruppe genommen, den Leerbezug gemacht, wieder eingespannt und los ging es:

    [​IMG]

    An der ECM Technika (Festwassermodell, das aber in den wesentlichen Zügen auf der recht populären Technika II basiert) habe ich mal fünf aufeinanderfolgende Messungen gemacht, deren Leerbezugslängen ich geringfügig (!) variierte:

    [​IMG]

    Der Unterschied der effektiven Brühtemperaturen hat mich schon ein wenig überrascht. Der dicke Buckel am Anfang brachte mich zunächst auf den Gedanken, daß ich den Leerbezug wohl noch länger machen sollte -- dies würde jedoch den Aufwärtstrend gegen Ende des Bezuges noch verstärken. Wie im folgenden Diagramm zu sehen ist, hat die Linea zwar auch einen leichten Buckel am Anfang, aber längst nicht so extrem (für das zweite Diagramm hatte ich sie sehr viel heißer gestellt):

    [​IMG]
    [​IMG]

    Die nicht ganz so steile Rampe der Technika hat sicherlich auch mit der Tatsache zu tun, daß die Hebel-E61 ja implizit eine Präinfusion durchführt und dadurch anfangs Hitze verliert. Genaueres wird man sehen, wenn ich nochmal die Grimac La Uno (auch E61, aber mit Rotationspumpe und ohne Präinfusion) in Betrieb nehme. Ich hatte zwar vor Monaten ein paar Messungen an ihr durchgeführt, allerdings noch mit dem alten Multimeter und das sah dann u.a. so aus:

    [​IMG]

    Ich denke, daß insbesondere die Vertreter der HX-Fraktion mit ein wenig Messen die Konstanz ihrer Ergebnisse starkt verbessern können, da die Länge des Leerbezuges ganz entscheidenden Einfluß auf die effektive Brühtemperatur hat. Bei Dualboilern (und größeren Einkreisern) mit gutem Zweipunktregler oder gar PID muß man hingegen nur lange genug laufen, bis alles auf Temperatur ist. Apropos lange laufen lassen:

    [​IMG]

    Die Messung erstreckt sich über knapp 15min (aber ich hatte irgendwann nur noch mit Leitungsdruck weiterlaufen lassen) und zeigt sehr schön wie der Zweipunktregler der Linea immer wieder nachheizt. Die mittlere Abweichung von 0.17 Grad ist nicht wirklich tragisch, aber man darf wohl davon ausgehen, daß ein PID da nochmal einen Tick besser wäre. Und wenn ich parallel an der anderen Brühgruppe noch ordentlich bezogen hätte, wäre die Amplitude auch vermutlich noch ne Ecke größer...

    Derzeit schraubt Kai-Uwe an einer verbesserten Version meines "Bauernscaces" und wird hoffentlich bald mit einer Langzeitmessung zeigen können, was der PID seiner GB/5 so drauf hat. :D

    Für denn Fall, daß ich morgen doch noch nach Hannover zum kleinen Boardtreffen fahren werde, nehme ich einfach mal die Messausrüstung mit; dann könnte man mal noch ein paar weitere Maschinchen vermessen...

    Viele Grüße
    Martin
     
  8. femto

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Ich bin absolut begeistert!! *Glückwunsch*, super aufbereitet!
    Ganz genau so sollte das sein ... und alleine zum Lernen, Rumspielen und Abstimmen bietet sich da jede Menge Anwendung.
    Spitzenklasse, danke dafür!
    Grüße,
    femto!
    PS
    Gehe jetzt meinen Weihnachswunschzettel abändern ... :-D
     
  9. #9 Kai-Uwe, 01.12.2007
    Kai-Uwe

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Oh je, nun haste mich aber wieder an etwas erinnert Martin!
     
  10. blu

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    hallo martin,
    respekt fuer deine tolle arbeit und danke, dass wir teilhaben duerfen! darf ich fragen, mit welchem programm du die daten*, die ja via usb eintrudeln, mitgeschnueffelt hast?
    kaffeetechnisch ist fuer mich die frage noch nicht geklaert, ob der kaffee mit oder ohne "temperaturbuckel" besser schmeckt - die frage duerfte gar nicht so einfach beantworten zu sein.
    lg blu

    edit:
    * (unter windows)
     
  11. #11 chelonae, 01.12.2007
    Zuletzt bearbeitet: 02.12.2007
    chelonae

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Moin blu,

    unter Linux? Habe den Kernel unangetastet gelassen und lieber libusb im Userland genutzt. Das geht dann erstaunlich bequem und reißt nicht jedes Mal den ganzen Rechner in den Keller, wenn man sich mal bei den Bitschiebereien vertippt hat... :oops:

    Oder meintest Du unter Windows, um den Originaltreiber abzulauschen? Dazu hatte ich SniffUSB verwendet und anschließend den riesigen Datenwust durch einen Perl-Skript gejagt, das die relevanten Daten von dem "Grundrauschen" trennt. Hatte ich mir mal gestrickt, als ich für meinen Multifunktionsdrucker den Scannertreiber selber schreiben musste, weil's mal wieder unter Linux nix gab...

    Darf man fragen, was Du genau vorhast? :D

    Gruß
    Martin
     
  12. #12 chelonae, 01.12.2007
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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Moin,

    der Vergleich ist in der Tat nicht leicht durchzuführen, da der Buckel scheinbar konstruktionsbedingt entweder da ist oder eben nicht. Ich wundere mich jedoch ein wenig, daß die Grimac im Vergleich zur Technika kaum solch einen Buckel aufweist. Ob's nur an der speziellen Hydraulik der Hebel-E61 liegt? Oder kann das auch mit der Eintauchtiefe des HX-Röhrchens zusammenhängen? Ein wenig rätselhaft finde ich das schon...

    Mir fällt aber gerade auch ein theoretisch ganz gutes Argument pro Buckel ein: Das Aufquellen des Pucks dauert ja mitunter relativ lange und somit dürften die ersten Tropfen in der Tasse bereits mehr Abkühlung erfahren haben als die übrigen. Ein Buckel könnte das kompensieren... :roll:

    Ein weiteres Argument wäre, daß in die ersten Tropfen ja angeblich mehr Säure extrahiert wird -- und dagegen hat sich eine höhere Temperatur ja schon immer bewährt.

    Gruß
    Martin
     
  13. emc2

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    <off topic>: Solche Kamera-Probleme kriegt man mit einer Viertelton/Gammakorrektur unter Kontrolle (und dann noch ein Weissabgleich, um den Farbstich loszuwerden).
    [​IMG]
     
  14. #14 chelonae, 02.12.2007
    chelonae

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Moin emc2,

    schick, da sieht man ja mehr Details als mit dem bloßen Auge beim Anblick des Originalgegenstands... :D

    Danke,
    Martin
     
  15. st

    st Mitglied

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Hmmmm, ich sehe an den Meßkurven, daß die Temperatur bei "nur" ca 90 Grad rumschuggelt. Ich habe da aus diversen Quellen mal über Brühtemperaturen von 92-96 Grad gelesen, bei denen der Kaffee auf die beste Weise extrahiert wird.
    In dem Zusammenhang ist mir auch ein Bericht aus dem Radio im Kopf, ich weiß natürlich einfach nicht den Sender und den Sendetermin mehr, dazu mußte ich zuviele Sender hören auf meinen Wegen. :(

    Allerdings bin ich auf diesen Link hier gestoßen mit diversen anderen Quellen:

    Google Answers: Ideal espresso coffee water temperatue

    Das erwähnte Dokument am Anfang des Posts geht auf eine Doktorarbeit in Spanien zurück, die sich genau mit dem Thema beschäftigt. Der Radiobericht ging auch um diese Doktorarbeit. Leider wollen die Geld für den vollen Artikel. Schade, weil 30$ sind doch etwas viel...
     
  16. emc2

    emc2 Mitglied

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Verwechsele nicht angezeigte/gemessene Temperatur mit realer Tempüeratur. Solche Mesungen zuhause sind PI mal Daumen und nicht auf zwei Grad genau - auch wenn die angezeige Auflösung (1/10 Grad, 1/2 Grad o.ä.) eine sehr hohe Genauigkeit vortäuscht. Das ist nur Auflösung, nicht Genauigkeit.

    Wissenschaftler verwenden teure Messgeräte. Wenn der Hausmann mit Thermoelementen misst, muss er mit zwei Grad Fehler + X rechnen. 2.5 Grad Fehler kommen schon vom Thermoelement (Klasse B), d.h. so gross kann die Abweichung zur Normalkurve sein (deren Verlauf im Messgerät abgelegt ist). Ursache dafür sind Verunreinigungen im Draht, Qualität der Schweissperle u.ä.

    Die Schaltung zur Auswertung bringt weitere Fehler: ein erster Fehler ensteht dadurch, dass man bei Thermoelementen eine zweite Temperaturmessung am kalten Ende des Thermoelements benötigt - weil Thermoelemente keine absolute Temperatur messen, sondern nur die Temperature-Differenz zwischen den beiden Enden, d.h. Espressomaschine <-> Messgerät. Ein zweiter Fehler kommt durch das Verstärken und Digitalisieren (Offsetfehler, Linearitätsfehler, Quantisierungsfehler, Störsignale usw).

    Im Grund genommen sind Thermoelemte der schlimmste denkbare Fühler, wenn man genau messen will. Ein DS18B20 an der Stelle würde fast 0.5 Grad Genauigkeit bringen. Allerdings sind praktisch alle anderen Fühler zu langam, um den Bezug mit der gewünschten zeitlichen Auflösung zu verfolgen. Das geht nur mit einem feinen Exposed-Junction-Thermoelement direkt im Wasser. Wenn man einigermassen genau messen will, könnte man direkt vor der eigentlichen Messung das Thermoelement am Arbeitspunkt (z.B. 90 Grad) mit einem kalibrierten digitalen Sensor a la DS18B20 oder TSic306 kalibrieren.
     
  17. #17 koffeinschock, 15.12.2007
    koffeinschock

    koffeinschock Mitglied

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    das stimmt - leider sind da auch viele leute in den us-foren unterwegs, die einem das vorgaukeln oder selbst nicht besser wissen.


    das ist schon sehr allgemein ausgedrückt, kommt aber dem ganzen recht nah. thermoelemente gibt es ja auch in besseren güteklassen. das thermoelement ist leider nicht linear (ebenso wie ntc und ptc-fühler), bietet aber einen großen meßbereich und ist vergleichsweise günstig aufzubauen. außerdem ist es ziemlich schnell, weil es eine geringe masse am meßpunkt aufweist.


    thermoelemente erzeugen eine spannung, wenn sie erwärmt werden ( -> peltier-/seebeck-effekt). dieser effekt tritt nicht nur bei den bekannten thermopärchen auf, sondern zb. auch an nicr-cu oder ni-cu. das bedeutet, daß am übergang vom thermodraht oder der ausgleichsleitung zum kupferdraht der meßschaltung weitere temperaturfühler entstehen, die aber eine entgegengesetzte spannung zur fühlerspannung erzeugen und somit in abhängigkeit der termperatur an den übergängen einen meßfehler erzeugen (cjc=cold junction compensation: klemmstellenkompensation. früher wurden kästen gebaut, die hochgenau auf 20grdc temperiert wurden, in denen sich die übergangsklemmen befunden haben, heute gibt es kleine pt100 fühler an den klemmen, wenn es ein besserer meßwandler ist, sonst werden ptc/ntc-fühler verwendet). somit gibt es noch eine weitere fehlerquelle zu den oben genannten: die zweite temperaturfühlerschaltung braucht auch eine hohe güte..

    genau messen ist teuer. wie schon erwähnt, haben thermoelemente eine sehr kurze ansprechzeit und eine sehr breite meßspanne. außerdem können thermoelemente sehr hohe temperaturen messen (nicr-ni typ k: -270grdc - +1300grdc, pt30rh-pt6rh typ b: kurzzeitig bis 1800grdc), dadurch, daß man nur eine spannung misst, ist auch der schaltungstechnische aufwand sehr gering - es lassen sich also einfach günstige meßgeräte herstellen.
    es gibt mittlerweile widerstandsthermometer (zb pt100) mit extrem geringer masse, die fast so schnell messen, wie thermoelemente. da diese extrem aufwändig herzustellen sind, kostet nur der fühler ca. 1000€, ohne schutzrohr o.ä. (eine ziemlich präzise anwendung mit passendem meßwandler in 4-leiter-schaltung für diesen fühler mit passender anzeige-und registriermöglichkeit bewegt sich dann im rahmen zwischen 2000-5000€ - selbst in industrie oder wissenschaftlichen anwendungen wird sowas nicht wirklich häufig angewendet, es gilt auch hier: nur so genau messen, wie nötig, nicht so genau wie möglich ;) )

    abschließend noch eines: die günstigen geräte, welche hier immer wieder erfragt werden und auch von boardies verwendet werden sind für den hausgebrauch MEHR als ausreichend! lasst euch nicht von irgendwelchen zahlen verrückt machen, wenn es um genauigkeiten geht. diese abweichungen sind ein kann, kein muß. den fühler einfach in eiswasser halten und in kochendes wasser ist ein ausreichender indikator für die genauigkeit - und da werden viele auf einmal feststellen, daß die fühler doch recht nah an der wirklichkeit sind. die meisten meßfehler entstehen übrigens nicht durch die ungenauigkeit der messung, sondern durch den meßaufbau :mrgreen:

    edit: die firma rössel-meßtechnik bietet auf ihren websites sehr viele informationen zur temperaturmeßtechnik: www.temp-web.de
     
  18. emc2

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Im Gegenteil: Der Schaltaufwand ist vermutlich der höchste aller Temperatur-Sensoren. Nur merkt man davon heutzutage nichts mehr, weil das alles in hochintegrierte ICs verpackt ist, z.B. MAX6674 und MAX6675. Die Spannung ist extrem klein und muss sehr stark verstärkt werden. Das gut zu machen ist nicht so einfach: Störung der empfindlichen Spannungssignale durch 230V-Leitungen in der Nähe, Massesschleifen bei Exposed-Junction-Thermoelementen, usw. Dazu kommt die aufwändige Kaltstellenkompensation. Auswert-IC und Anschlüsse müssen zudem isotherm sein, was den Aufwand erhöht (man nimmt meistens teure Spezialstecker aus Thermoelementmaterial, die das "Ende" des Thermoelements in das geschütze Gerät verlegen).

    Es gibt Platin-Dünnfilemelemte für weniger als 5 EUR, z.B. in der 0805-SMD-Bauform von Heraeus (Zeitkonstante T90 in Wasser ca 0.3s; zudem sehr genau). Die sind allerdings für Platinenmontage gedacht. Wenn man im Siebträger, also im Wasser, messen wollte, hätte man bei Dünnfilm-Elementen das Problem der elektrischen Isolierung. Nach der Isolierung dürfte die gute Zeitkonstante weitgehend dahin sein. Der Schaltaufwand der Platin-Elemente ist etwas geringer (robustere Stromübertragung statt Spannungsübertragung; keine Kaltstellenkompensation), erfodert aber ebenfalls eine Verstärkerschaltung.

    Eine solche Zweipunktkalibrierung ist das Minimum. Für den Hausgebrauch (Ziel +-2 Grad absolute Genauigkeit um 85 Grad) sicher ausreichend. Absolute Genauigkeit braucht man eigenlich nur, wenn man mit anderen Usern vergleichen will, ansonsten reicht Auflösung. Am besten den lokalen Siedepunkt des Wassers berechnen. Wenn man einfach 100 Grad annimmt, würde man beispielsweise in Aachen schon einen Fehler von ca 0.7 Grad machen, der sich zu allen anderen Fehlern addiert.

    Water Altitude Boiling Point Calculator
     
  19. #19 koffeinschock, 15.12.2007
    koffeinschock

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    ich geh mal davon aus, daß du mit deinen 'exposed junction' elementen thermoelemente mit offenem stecker meinst. bei uns in der firma werden solche stecker wegen mangelnder robustheit nicht verwendet (entgegen der normen). entweder werden schraubklemmen verbaut oder rundsteckverbinder der firma lemo (diese sind aber auch extrem teuer). teuer ist auch die ausgleichsleitung, die du eigentlich fast immer verwendest, der übergang sollte schließlich möglichst nah am meßwandler angebracht sein. der schaltungstechnische aufwand für eine präzise messung an einem widerstandsthermometer dürfte grösser sein, als eine spannung zu messen, verstärken und die umgebung herauszufiltern: um eine große präzision zu erreichen, mußt du 4 leitungen verwenden. über diese wird dann der strom geleitet, von dem du geschrieben hast, der spannungsabfall wird dann verwendet, um den leitungswiderstand zu bestimmen und kompensieren, dazu kommt dann noch die widerstandsmessung, um zu ermitteln, wie warm der sensor ist. die schaltung muß recht vorsichtig ausgelegt werden, da ein zu großer strom durch den sensor diesen erwärmt und die messung beeinflußt.


    ein vergleich mit anderen usern hinkt aber auch durch die unterschiedlichen umgebungsvariablen: verschiedene fühler, meßgeräte und vor allem die meßmethodik. der vergleich wäre erst dann halbwegs schlüssig, wenn man eine meßwertreihe aufnimmt und zwar mit jeder maschine am selben ort, auf die selbe art mit dem selben equipment.... aber ob wir das wirklich brauchen?
     
  20. emc2

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    AW: Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

    Ich meinte Thermoelemente, bei denen der Messpunkt - die Schweissperle, die die beiden Thermodrähte verbindet - nicht verpackt ist, sondern ungeschützt offen (exposed) liegt. So wie auf dem Foto weiter oben das Pünktchen genau in der Mitte des Siebträgers. Direkter Kontakt zum Medium, kleinste Abmessungen, reagiert blitzschnell. Üblich sind ansonsten noch Mantelthermoelemente, bei denen dieser Punkt geschützt in einem Metallöhrchen untergebracht ist.

    Mit schaltungstechnischem Aufwand meinte ich nicht die Verkabelung, sondern die Schaltung. Bei Widerstands-Sensoren ist die Schaltung einfacher. Aber nur, wenn man diskret arbeitet. Heute setzt man oft hoch integrierte ICs ein. Dann ist die Schaltung kein grosses Thema - so oder so hat man es dann nur mit einem einzigen, meistens ziemlich teuren IC zu tun. Wie die erwähnten Maxim/Dallas für Thermoelemente und den UTI Transducer für PT100/1000.
     
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Scace für Arme / Bastelanleitung für eine Temperatur- und Druckmeßvorrichtung

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