Standardy WBC, pomiary, rozwiązania i wiele więcej.

[hi_aro]

Z uwagi, że planuję poddać mój ekspres, "LA Arras", weryfikacji poczynionych prac, jak również nie znalazłem na forum podobnego wątku traktującego problematykę pomiarów ekspresów kawowych, postanowiłem rozpocząć ten wątek.

Na początek wkleję podstawowy link dla tej dyskusji:
https://www.worldcoffeeevents.org/wp-content/uploads/2017/01/2017-WCE-Procedure-for-Measuring-Brewing-Temperature-in-Espresso-Machines-2.pdf

oraz link do zalecanego przyrządu pomiarowego wg, tej metody:
https://www.espressoparts.com/espresso-machine-thermofilter-1-temperature-device-scace-device-only

Z czasem przygotuję arkusz kalkulacyjny z opcją wykresu, aby te, mam nadzieje że nasze pomiary, też były jakoś ustandaryzowane.

Mam nadzieję również, trochę odczarować ten magiczny proces pomiarów i zastosować przy waszej pomocy, bardziej wysublimowane rozwiązania.

P.S.
Mam nadzieję, że dyskusja nie będzie "przegrzana", a jedynie konstruktywna

[ranGo]

Masz przyrząd do pomiarów, kupujesz czy może będziesz samodzielnie składał SCACE?

[Krakus]

Termofiltr SCACE jest rzeczą dość drogą - kosztuje 600 USD, w dodatku jest wyposażony w egzotyczną termoparę typu T.
Można go zrobić samemu - trzeba tylko zdobyć odpowiednie komponenty.
Jako element z otworem limitującybprsepływ można użyć dyszę do drukarki 3D - są dostępne od 0,2 do 0,4 w krokach co 0,05mm. Dyszę należy uszczelnić oringiem, w przeciwnym przypadku będzie przeciekać po gwincie. Użycie wymiennej dyszy dodatkowo ma tę zaletę, że można robić pomiary przy innych przepływach. Do ewentualnego przetykania dyszy można kupić specjalną igłę - są w rozmiarach 0,2 0,3 i 0,4mm. Dysza powinna być ze stali nierdzewnej (trochę droższa) gdyż mosiężna szybko się rozkalibrowywuje.
Grupa do pomiarów musi być bardzo starannie wyczyszczona - pojedyncza drobinka kawy może popsuć całą zabawę.

[ranGo]

A co można użyć jako wkład aby zastąpić ciastko kawowe?

[Krakus]

aby zastąpić ciastko kawowe?

Tego jeszcze nie obczaiłem, choć obserwując wątek sprzed lat na HB sądzę, że będzie to jakaś żywica np epoksydowa, bądź teflon. W specyfikacji WBC która była tworzona w oparciu o tworzenie termofiltra przez Grega Scace masz podaną przewodność cieplną, więc coś się dobierze.

Ja użyłem ślepego sitka wyłożonego teflonem 1mm nie przejmując się przewodnością cieplną.

Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo zatkania dyszy użyłem filtru fi 6 firmy Ames (Bronfil). Dysza ma gwint M6, więc po rozwiercaniu gniazda taki filtr (o wysokości 3 lub 6mm) świetnie pasuje na wcisk.

[hi_aro]

Od samego początku liczyłem na Ciebie @Krakus   

@ranGo
oczywiście będę robił sam.

Jak na razie będę tylko dywagował i będą to moje malutkie przemyślenia na podstawie pobieżnie przeczytanej normy.

@Krakus, Twój pomysł na ogranicznik z dyszy od drukarki 3D, bardzo mi się podoba. Jednak jak widać na zdjęciach SCACE, oprócz ogranicznika wewnątrz mufy znajduje się tłumik. Jest on bardzo podobny do tłumików przepływu powietrza w układach pneumatycznych. Oraz wygląda identycznie jak tłumik w dyszak do palników naftowych w piecach CO. Zdjęcie poniżej. rozmiary dysz są przeróżne, dodatkowo są wykonane z nierdzewki

Odnośnie mitycznej termopary typu T. WBC wybrało ją, niby, z dwóch powodów:
- nie trzeba jej kalibrować, ja się z tym nie zgodzę, wszystko co ma miarodajnie mierzyć musi być kalibrowane
- czas reakcji termopary ma być na poziomie 0,2s. Czyli przy pomiarze cieczy o temp 50st.C, po jej zanurzeniu w cieczy po 0,2s musi wskazywać 49.5 st.C.

Hmm, takie trochę czarowanie tymi parametrami, ponieważ sam układ pomiarowy, który będzie to musiał przeliczyć, tego po prostu nie zrobi w 0,2s.
Sama norma nie wskazuje również, w jakiej tolerancji ma być termopara czy miernik. Trochę nie profesjonalnie. Ponieważ jak przyjmiemy sobie tolerancję +- 1% to wskazania daje nam +-3st.C dryftu. Więc lipa.

Co wg mnie jest ważne i co widać na zdjęciach. W uwagi że termopara typu T to połączenie miedzi i czegoś tam, musi być w gilzie. Jak widać gilza max fi2mm i jest wykonana z nierdzewki. Właściwie sam pomiar jest tak szybki, jak duża jest bezwładność cieplna tych dwóch elementów. A nie samej termopary, jak wskazuje norma. Czyli trzeba dobrać termoparę, która może pracować w wodzie.

Odnośnie sztucznego ciastka to jeszcze nie wkręcałem się. Jednak jest to najmniejszy problem, doczytamy i się coś dobierze. Czy teflon, czy klej epoksydowy, czy żywica. Jednak sam plastik czy PCV jest dobrym izolatorem. A ciastko kawowe jakąś część temperatury pochłania.

To tak zgrubne przemyślenia. 

EDIT:
Odnośnie tego tłumika w środku mufy, może on też zabezpieczać przed zapchaniem dyszy, jako filtr.

[Krakus]

oprócz ogranicznika wewnątrz mufy znajduje się tłumik.

Ten tłumik pełni rolę również pełni rolę filtra przeciwko zapychaniu ogranicznika. W moim rozwiązaniu też jest - nie zobaczyłeś tego:

Będę w domu, to sfotografuję te, które kupiłem - chodzi mi o mały dysk z lewej w górnym rzędzie.
Edit: Oglądając dysze Danfossa zauważyłem, że filtr spełnia także rolę ogranicznika przepływu - zatem nie sam otwór.

tłumik w dyszak do palników naftowych w piecach CO

Podrzuć namiary. Na początku próbowałem użyć dyszy od palnika gazowego, ale pomijając drobnozowojowy gwint M6x0,75 otwory kończyły się na 0,48mm, a to za dużo.

Odnośnie sztucznego ciastka to jeszcze nie wkręcałem się.

Ja sobie temat sztucznego ciastka zupełnie odpuściłem (może niesłusznie) biorąc pod uwagę, że przebieg przepływ/ciśnienie w czasie dla ciastka kawowego jest zdecydowanie inny, niż w takim układzie symulującym.

PCV

Nie wiem, czy wytrzyma temperaturę wody.

jak duża jest bezwładność cieplna tych dwóch elementów.

Coś mi się wydaje, że te opowieści o termoparze typu T i o prędkości pomiaru to siłowe dorabianie teorii. Szybka to jest goła termopara - każda termopara w gilzie, nawet wypełnionej dobrym smarem termoprzewodzącym będzie wolna.

Jeszcze taki obrazek z duńskiego forum:

Być może, to nie gilza, tylko grubsza termopara.

Przewodność cieplna (wg. WBE ma być niższa, niż 0,5 W/mK) - właściwie wszystkie tworzywa sztuczne (nawet PE) spełniają ten warunek. A tutaj jest jeszcze lepsza tabelka

Na koniec, dwa odnośniki do HB: cały wątek opisujący, jak urządzenie powstawało i opis użycia

[hi_aro]

Być może, to nie gilza, tylko grubsza termopara.

Termopara to zawsze dwa przewody czy bardziej dwa metale. Obstawiam że jest to gilza. Trzeba poszukać u dostawców takie cudo.

Coś w ten deseń:
https://www.aliexpress.com/item/FTARP08-K-J-type-1-5m-metal-screening-cable-100mm-flexible-probe-thermocouple-temperature-sensor-diameter/32848451468.html?spm=2114.search0104.3.1.68c86da9oihQ6l&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1_10065_10068_319_317_10696_10084_453_10924_454_10083_10618_10920_10921_10304_10307_10922_10820_10821_537_10302_536_10059_10884_10887_100031_321_322_10103,searchweb201603_1,ppcSwitch_0&algo_expid=6c35a706-35fd-4b2d-96fd-f73e61fd424b-0&algo_pvid=6c35a706-35fd-4b2d-96fd-f73e61fd424b

[Krakus]

Termopara to zawsze dwa przewody

Wyraziłem się nieprecyzyjnie - są termopary robione jak kabel koncentryczny - z zewnątrz rurka z jednego metalu, w środku drut z drugiego a spoina na końcu. A termopara, którą pokazałeś ma 100mm długości, czyli będzie wystawać.

Co do otworu w dyszy - o ile filtr ze spiekanego brązu nie stawia znaczącego oporu, to dysza 0,35mm daje przepływ 70ml w 18 sekund.

Edit: w opisie aukcji jest mowa o oporności izolacji, więc chyba jednak gilza.

[hi_aro]

Poczytaj opis w tabeli, z mojego linku:
Probe diameter   0.5-8mm, more bigger more higher temperature resistant
Probe length   10-30000mm
Accuracy   K, E, J: ±0.4%|t|; PT100 A grade: ±(0.15°C+0.2%|t|); PT100 B grade: ±(0.3°C+0.5%|t|)
Thermal response time   <0.5s

SCACE był wykonany jako prototyp blisko 14 lat temu. Może w 2004-05 ta termopara typu T, rzeczywiście była szczytem technologicznym. Teraz dostęp do materiałów i technologii jest wszechobecny. Pamiętam jak właśnie PT100 w grupie A kosztowały jakieś kosmiczne pieniądze, jak jeszcze pracowałem w PL.

[Antonio]

Termopara typu T została wybrana nie ze względu na koszty lecz szybkość reakcji i dokładność pomiaru. We Wrocławiu jest firma, która zrobi każdy czujnik, także w dowolnej obudowie -->> Termoprecyzja.

PT100 jest lepszy do palenia kawy...

[Krakus]

Takich firm robiących termopary jest mnóstwo. W Krakowie są dwie które znam.

Nazywa się to termopara płaszczowa - może być izolowana albo nie. Średnice zaczynają się od 0,5mm.

Co do typu T to w tej chwili wszystkie w płaszczu typy mają czas reakcji rzędu 0,5s

@Antonio - zmierzysz proszę, jaka jest średnica termopary u Ciebie?

PS Czemu PT100 jest lepsza do palenia kawy?

[Antonio]

Bardziej dokładna, a mniej wrażliwa na zmiany, zakłócenia itp.

[Krakus]

na zmiany, zakłócenia

OK, to oczywiste - nie operujesz pojedynczymi miliwoltami.

Zmierzysz średnicę?

[hi_aro]

@Antonio
absolutnie masz rację, z wyborem termopary T, ale jak już wspominałem to było 14lat temu...
A naszym założeniem jest to uwspółcześnić. Jak przyjdzie czas, to podyskutujemy o wykresach które są dołączone do SCACE, które jasno pokazują, że 0,2 czy 0,5s (sumarycznej układu termopara-płaszcz a nie samej termopary, jak mówi norma) czasu reakcji jest nie wykorzystany (czyli zmarnowany) skoro logowanie danych odbywa się co 1s. Ale wrócimy do tego tematu później...

@Krakus
Odnośnie dysz Danfoss-a, odpadają
- dysze mają różne rozmiary, ale jest brak informacji o średnicy, a jedynie wydajności kg/h (dla nafty), są tabele ale to strata czasu, można też kupić cały typoszereg dysz i przetestować ale to wyrzucenie pieniędzy w błoto
- dysze atomizują naftę i tworzą strumień o różnym kącie (od 30 do 80st) oraz różnym wzorze
- istnieje możliwość rozkręcenia dyszy i jej przerobienia lecz...
lecz chodzi o coś zjadliwego dla nas wszystkich.

Tak więc Twoje rozwiązanie z dyszami od drukarek 3D jest idealne  . Myślę że nie ma co się przejmować ich "rozkalibrowanie". Widziałem na Alle.. dysze z nierdzewki za 4PLN. Jedynie trzeba by dobrać jakąś mufę aby zmieścił się filtr z mosiądzu spiekanego.

Odnoście średnicy termopary płaszczowej, im mniejszy tym lepszy. Lecz fi0,8mm może być za delikatne. Coś pomiędzy 1-1,5mm.