Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

Hallo!


Good news everyone! Die erste Komplikation ist beseitigt: Was wir auf dem Boiler messen scheint das zu sein, was wir aus dem Boiler bekommen.


Die Fragestellung kam durch diesen Hinweis aus dem Kaffee-Wiki:

Wegen dieser Frage habe ich heute überprüft, ob der Boiler für Ungenauigkeiten verantwortlich ist und er ist es meiner Ansicht nach nicht.

Der Reihe nach: Der Sensor sitzt am Messpunkt 1:



Die Kurven wurden in genau 50 Minuten Abstand genommen, um sicherzustellen, dass der Boiler in Ruhe ist und keine „Schichten“ oder Temperaturwolken mehr in Bewegung sind:







Die Kurven sahen sehr sehr gleich aus und ähnelten denen des Vortags, waren mit diesen vermutlich nur nicht absolut identisch, weil der Temperatursensor etwas anders lag.

Da dachte ich mir: Dass muss ich doch kaputt kriegen und destabilisieren! Also habe ich schneller bezogen, diesmal im 5 Minuten Rhythmus. (Messtechnisch ist hier das übertreten von 100° heikel. Ich weiß nicht genau, ob das die Ergebnisse einschränkt, ich kann das alles aber nochmal bei niedrigeren Temperaturen durchführen)















Viermal fast die gleiche Kurve, nur absolut etwas verschoben, das passt aber mit der Temperatur, die der Sensor vor dem Bezug hatte, einwandfrei zusammen.

Der Boiler gibt 7 mal fast die gleiche Temperaturkurve aus, nur dass bei schnelleren Bezügen das Metall auf dem Weg zum Sensor bereits wärmer ist und so die Absoluttemperaturen höher liegen.



Weiter in der nächsten Antwort..

 

AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

Nach dem Abendessen eine zweite Messreihe: Was passiert, wenn man den Boiler gar nicht einschwingen lässt, sondern nach erreichen der Solltemperatur sofort bezieht?

Nicht mal so kriegt man die Reproduzierbarkeit der Kurven klein:
Hier war 1 Stunde 20 Minuten Pause zwischen den Messungen und diese Kurve sieht den anderen mit 50 Minuten Abstand ziemlich ähnlich. Der absolute Ausschlag wird nicht ganz erreicht, aber das möglicherweise, weil ich beim ausleeren des Behälters leicht am Sensor gewackelt habe.



Dann der Versuch immer sofort zu beziehen, sobald die Zieltemperatur erreicht ist:










Hier war ich etwas zu früh dran und habe bei 98° bezogen:










Auch hier das gleiche Bild: Der Boiler scheint durch die Konstruktion mit dem Steigrohr ziemlich zuverlässig immer die gleichen Wasserteile auf die Reise zu schicken. Die gemessene Temperatur auf dem Boiler gibt hierbei auch ziemlich genau wieder welche Temperatur dieses Wasser hat.
Faustino hatte also recht: der Boiler der Silvia verursacht kein Temperaturchaos. Zentrales Problem ist die Temperatur der Brühgruppe, also von allem Metall, das nach dem Austritt aus dem Boiler überflossen wird.

Das vereinfacht die Frage doch schon mal etwas…

Die Folgerungen:

- Man muss einen Punkt finden an dem die Temperatur der Brühgruppe repräsentativ gemessen werden kann. Oben drauf nützt nichts, das habe ich ja schon ausprobiert. Vielleicht gibt es eine Stelle, wenn man die Blende vorne abmacht, wo sich das messen lässt.

- Die Tassen über den Heißwasserbezug mit Wasser aus dem Boiler vorzuheizen beeinträchtigt den Shot nicht, weil hier keine Metallteile über die Wasser in den Puck fließt aufgeheizt werden

- Es ist vor dem Shot nicht nötig zu warten bis sich die Maschine eingeschwungen hat (etwa nach dem Heißwasserbezug), sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist, kann bezogen werden.


- Die zuvor gemessene Varianz der Brühtemperatur liegt zum Teil an Messfehlern und zum anderen Teil an verschiedenen Temperaturzuständen der Brühgruppe.


Beste Grüße
octa

 

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Hallo!


Ich habe das frohe Neue ganz vergessen! Alles Gute, immer nur Godshots und viel Gesundheit!


Ich habe heute weiter gemessen, mit ziemlich ermutigenden Ergebnissen!
Diesmal mit einem kleinen Trichter unter der Brühgruppe, jeweils mit einer Stunde Abstand.
Diesmal habe ich zusätzlich die Messwerte eines Fühlers der oben auf der Brühgruppe sitzt aufgezeichnet (roter Pfeil):




Das Heizprogramm (8 Sekunden mit 100%, der Rest 80%) erwies sich als zu stark, ich habe es aber wegen der Vergleichbarkeit belassen:







Das sieht doch schon mal sehr gut aus! Der tiefere Zacken in der dritten Kurve kommt, da der Fluss kurz abgerissen ist und der Sensor an der Luft etwas abkühlte.
Die Absolutwerte sind ziemlich reproduzierbar, der Anstieg ist zwischen 2,5 und 2,2 Grad, der erste Absolutwert gleich, wenn man die leicht verschiedenen Temperaturen der Brühgruppe berücksichtigt.

Neben der Frage wie das Heizprogramm für Temperaturkonstanz aussehen sollte, kommt nun noch die Frage hinzu wie "Brühgruppenbegründetes Temperatursurfen" aussehen müsste. Dafür habe ich noch einige Experimente gemacht bei denen sich der Sensor auf der Brühgruppe als ganz guter Schätzer für den Off-Set ergab

Zeit || Gruppe || Wasser || Anstieg von der ersten eingeschwungen Absoluttemperatur -> Endwert

21:10 || 85,2 || 94 || 2,5
22:10 || 85 || 94 || 2,2
23:10 || 84,3 || 93,5 || 2,5
23:19 || 85 || 95 || 2,5
23:27 87,2 || 97 || 2,2
23:34 88 || 97 || 2,2
23:47 85 || 94 || 2,5
23:57 85,5 || 95 || 2

Ok, Abstände nicht eingehalten, aber ich wollte mit der Messkonfiguration noch ein paar Werte einfangen, hier war etwas Chaos sogar erwünscht, weil solche Dinge ja auch im Alltag umsetzbar sein müssen.

Meiner Ansicht nach kann folgendes daraus gefolgert werden:

1) Schönste und wichtigste Erkenntnis: Es gelang in fast allen Kurven fast genau den gleichen Anstieg zu redroduzieren. Mein Brühprogramm hätte zwar eigentlich die Temperatur konstant halten sollen, aber wenn es immer die gleiche Steigung reinkriegt, wird es die Temperatur auch gerade halten können. Ramp and Soak ist bei der Miss Silvia möglich und erlaubt die Temperatur beim Brühen konstant zu halten

2) Die Absoluttemperaturen dürften dabei reproduzierbar sein. Was auf dem Boiler am PID gemessen wird, landet auch in der Tasse!

Aber 3) diese Absoluttemperaturen werden um einen konstanten Einfluss der Temperatur der Brühgruppe verändert.


Es zeichnen sich folgende Lösungen ab:
- Ein Ramp and Soak Programm basteln, das die Temperatur hält.
- Nachmessen ob die Temperatur auf der Brühgruppe den Off-Set konsistent vorhersagt. Hier insbesondere typische Situationen wie 4 Cappuccini mit zwischen drin Dampfen berücksichtigen.

Wenn alles so klappt, wie ich mir das vorstelle verfährt man wie folgt:
Vorm Bezug liest man die Temperatur der Brühgruppe ab, meinetwegen 85°. Für diese Temperatur ist der Boiler eingestellt, man bezieht wenn der Boiler wieder seine Solltemperatur erreicht hat.
Direkt danach will man wieder einen Cappuccino machen, der Boiler hat aber 87°, dann bezieht man einfach schon, wenn der Boiler noch 2° unter dem Sollwert ist. EDIT: Hier muss sich erst noch zeigen ob und wie das geht.
Andere Möglichkeit, wie hier schon angeregt: Man stellt den Boiler insgesamt kälter, heizt dafür aber vor jedem Schott die Brühgruppe auf die gleiche Temperatur auf.

Natürlich gäbe es hier auch die Möglichkeit das auf dem Board abzubilden: Der zweite Messwert von der Brühgruppe wird dafür verwendet, um den ersten automatisch anzupassen. Der PID heizt dann je nach Brühgruppentemperatur nicht so hoch.


Ähm, ist jetzt alles klar? Ich kann irgendwie nicht glauben. :-D
Ich möchte mich hier auf jeden Fall nochmal bei allen Mitdiskutanten, die sich sinnvoll eingebracht haben, bedanken und inbesondere bei faustino für seine Engelsgeduld bei Fragen zu dem board und bei McGyver2K, der mir mit Messequipment und know how, diese Versuche überhaupt erst ermöglich hat und auch eine Kampagne mitgemessen und mit Ideen versorgt hat.

Beste Grüße
octa

 

Brühgruppentemperatureffekte.

Hallo!

Ich habe gestern nochmal versucht ein sinnvolles Ramp and Soak hinzukriegen und dabei hat sich gezeigt, dass die Temperatur der Gruppe am Messpunkt nicht linear wirkt.
Hier das erste ziemlich erfolgreiche Ramp and Soak Profil:


Dann habe ich die Maschine 40 Minuten zur Ruhe kommen lassen und mit der selben Heizleistung, kam das hier raus:



Dann 3 Minuten später:


Und mit einer stark aufgeheizten Brühgruppe, wiederum drei Minuten später wieder ein ähnlich stabile Kurve:



Daraus folgen gleich mehrere "schlechte" Nachrichten:

- Die Temperatur auf der Gruppe gibt nicht unbedingt sehr genau den Off-Set an (Absoluttemperatur des Wassers zwischen 9-12° höher, bei konstanter Temperatur auf dem Boiler)

- Das gleiche Ramp and Soak profil sorgt bei verschiedenen Erhitzungszuständen der Brühgruppe für verschiedene Temperaturkurven. Das Widerspricht den sehr reproduzierbaren Geraden, die am Ausgang der Brühgruppe in das Duschsieb messbar waren.


Hält der PID die Maschine möglicherweise in verschiedenen Temperaturzuständen stabil?
Ich habe eine merkwürdige Beobachtung gemacht: Wenn die Maschine, etwa wegen Silvester drei Stunden vor mir aufsteht, dann steht die Gruppe bei 81° und der Boiler bei 100° und bleibt darauf stabil. Heize ich die Gruppe danach auf, etwa durch mehrere Bezüge bei niedriger Flussrate, dann steht der Boiler bei 100° und die Gruppe bleibt nach einer halben Stunde Abkühlen stabil bei 84,5°. Woran kann das liegen? Wird über die Brühgruppe mehr Wärme abgestrahlt, wegen höherer Differenztemperatur und der PID hält einfach mit mehr Heizleistung gegen?

Brühtemperatur, das unbekannte Wesen...:roll:

 

AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

Hallo!

Hier nochmal mein erster Beitrag:

Alternativ könnte man auch das hier lesen:
Die Brühtemperatur ? das unbekannte Wesen ? KaffeeWiki - die Wissensdatenbank rund um Espresso, Espressomaschinen und Kaffee

Also noch einmal:
Ich möchte gerne wissen welche Temperatur das Wasser hat, das meine Bohnen trifft. Meine Geschmacksnerven sagen mir, dass dieses Wasser, weil alle anderen Variablen kaum Möglichkeiten haben sich zu ändern, schwankt.

Noch einmal:
Wer keine Messungen, Kurven und theoretischen Überlegungen mag, der wird sich hier langweilen. Wer irgendwann ausprobieren will was er mit der Temperatur an seinem Espresso noch machen kann, der hat die Möglichkeit hier wenigstens eine grobe Richtung zu finden, welche Einstellungen welche realen Folgen haben.

Und noch einmal:
Wenn ich die Brühgruppe mit 100% Heizleistung hoch jage und dann beziehe verbrenne ich den Espresso eindeutig. Der Cafe wird wuchtig und ölig im Geschmack, alles wird eingeebnet. Ist die Maschine 3 Stunden wach also völlig durchgeheizt, schmeckt der Espresso anders, wenn man vorher Leerbezüge macht. Ohne Leerbezug: flach, langweilig, wie zu schnell durchgelaufen. Aber beim Vorheizen komme ich schnell in die Zone des Überhitzens. Im Kern: Die Temperatur der Gruppe bestimmt erheblich über den Geschmack. Ich könnte auch unter jede Kurve was von Zitronengras und Salbeiaromen schreiben. Aber ich dachte, das schmeckt dann jeder wie er will.

Gegenwärtig sieht es danach aus, dass man sich eigentlich die Absolutwerte des PID schon sparen kann. Der Stabilitisiert zwar das System, aber im Siebträger landet irgendwas. In den viel beschworenen 90-94° zu landen ist dann Glückssache oder Ergebnis strikt gleicher Benutzung, also PID-Temperatursurfen.


Vielleicht sehen meine Beiträge hier etwas komisch aus, mir wurde in den vergangenen Jahren anerzogen meine Beiträge aufzubereiten und präzise darzustellen. Deshalb die vielen Bilder, Überschriften und so weiter.

Nun denn, wie auch immer.

 

AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

@Pit:

Hier mit halber Heizleistung:


Direkt davor wurde die "perfekte" Kurve geschossen. Welche ganz ohne Heizung hatte ich ja schon gepostet. Die ersten Kurven waren mit zuviel Heizung gewesen.
Preinfusion ist KEINE dabei. Die verminderte Laufleistung der Pumpe wird dazu verwendet, den Fluss bei einem ECHTEN Bezug zu simulieren, also erst hohe Flussrate zum Fluten und danach niedrige Flussrate beim Durchdrücken des Pucks. Es fließen in 5 Sekunden 40ml und danach in 25 Sekunden 60ml, das passt ganz gut zu dem was fließen würde, wenn man einen Espresso brüht.

ich glaube aber, dass ich ein Loch in die Schraube der Bohrung oder gleich in die Brühgruppe bohre und einen Fühler einlöte, um dauerhaft die Brühtemperatur und die Temperatur der Gruppe zu messen. Die Möglichkeit steht dir doch auch offen, dank easy board ...

Beste Grüße
Octa

 

AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

5 Sekunden 65%, der Rest 73% Leistung.
Mit 8 Sekunden 100% und dem Rest 80% wird es nach hinten raus deutlich zu warm (2,5° Anstieg)
Mit 5 Sekunden 32% und der Rest 37% wird es nach hinten raus zu kalt (2° Abfall).

Wer abfallende Temperatur schmecken will:
Heizung aus (5-6° Abfall)

Wer ansteigende Temperatur schmecken will:
3 Sekunden Heizung aus und dann Rest 100% (noch nicht probiert)


Aber das ganze funktioniert nur, wenn ihr vorher die Brühgruppe aufheizt. Ihr werdet um den Kaffee nicht zu verbrennen, die Absoluttemperatur auf dem Boiler absenken müssen.

Was absolut in der Tasse landet ist nur ungefähr klar.
Kräftiges Nachheizen schmeckt besser, aber vorallem dann wenn man nach hinten den Druck reduziert, um die Extraktion der Bitterstoffe zu bremsen.


Ich bastel auch noch an diesen Fragen weiter. Wenn ich die Maschine dazu kriege immer die gleiche Temperatur auszuspucken, dann habe ich 12.000 Euro für eine Maschine, die das kann gespart. Das ergibt einen ziemlich hohen Stundenlohn, wenn ich das in 500 Stunden schaffe.


beste Grüße
octa

 

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Hallo!

@ Pit: Die Absolutwert Unteschiede kann ich dir messen. In den Amiforen wurden 2° angegeben.

@faustino: Ja, ich war nur total überrascht, das in dem Gang der Bohrung so stabile lineare Messungen möglich sind. Das Sieb kann doch den Temperaturverlauf nicht so stark ändern.
Könnte es sein, dass der Trichter mehr Effekt hat als erwartet? Ich habe das Experiment ja weiter getrieben als du, indem ich die Abstände nicht konstant gehalten habe, weil ich näher an Benutzungsbedingungen heran wollte.
Als Messpunkt ist das natürlich schwierig, ich dachte nur an die Leute, die aus den faustino kits zwei Sensoren haben und so meine Messungen nachvollziehen können. Gerade habe ich eher das Bedürfnis ein Loch in die Brühgruppe zu bohren. Oder genauer gesagt von McGyver bohren zu lassen ;-).


ich glaube ich wiederhole nochmal die Messungen am Brühwasserauslass, weil das Thermometer hier auch gleich die Innentemperatur der Gruppe misst und sich das dann mit der Temperatur auf der Gruppe vergleichen lässt.

Beste Grüße
octa.

p.s.: Wie schön, ist ja doch noch jemand hier...