Alkohole-Domowe.com

Witam, ostatnio rozmyślając jak by se tu ułatwić życie, wymyśliłem elektroniczny alkoholomierz.
Działa na zasadzie pomiaru rezystancji roztworu.
Zacznijmy od początku.
Woda przewodzi prąd elektryczny (wiem, dzięki solom), a alkohole nie przewodzą prądu elektrycznego, czysta woda ma 0% więc jej rezystancja będzie mniejsza niż 96% alkoholu, przyjmijmy, że woda ma zerową rezystancję (czyli woda to 0), a 100% alkohol 10, więc np
alkohol 96% będzie miał 9,6 a wódka 40% będzie miała 4.
Z moich testów wiem, że rezystancja zmienia się liniowo względem stężenia.
Im większa rezystancja tym większy spadek napięcia, w ten sposób możemy sprawdzać aktualny stan % alkoholu w pojemniku jak i tego który dopiero tam trafi.
Bardziej zaawansowani mogą zrobić sobie układ na jakimś mikro-kontrolerze lub napisać program do PC.
Oto i rysunek jak by miało to mniej więcej wyglądać.

EDIT:
PS. Na każde 10% alkoholu jest 0,75V spadku napięcia, a na czystej wodzie 2V, więc jeśli zasilimy układ z 12V to przy wodzie będziemy mieli równe 10V a co każde 10% będzie o 0,75V mniej
Zasilanie 12V
0% 10V
10% 9,25V
20% 8,5V
30% 7,75V
40% 7V
50% 6,25V
60% 5,5V
70% 4,75V
80% 4V
90% 3,25V

Ja sprawdzałem od 70% w dół, i według tych pomiarów wywnioskowałem te 80 i 90%

Czysta woda nie przewodzi prądu. Destylowana raczej słabo, poza tym przewodnictwo elektryzcne wody zależy wyłącznie od jej nasycenia jonami, które z definicji podczas destylacji sa usuwane. No, nie jest to usunięcie doskonałe, ale na pewno nie można się spodziewać, że w kapiącej psocie stężenie jonów w wodzie będzie jakieś tablicowe.
Ale pomysł jest super, bo można by mierzyć bezpośrednio stężenie kapiącej psotki i w ten sposób regulować automatycznie poziom refluksu.

Wiem, że w czysta woda nie przewodzi prądu, a po destylacji pozostają jakieś jony, czy to z nastawu czy to z chłodnicy.
Ja osobiście używam alembika, ale ci którzy używają kolumny, to mogą jakoś użyć komputera lub mikro-kontrolera do sterowania elektrozaworem od refluxu.
Gdy już będę miał miernik podłączany pod komputer to wstawię tutaj wykres stężenia w czasie całej produkcji.

Ja właśnie jestem na etapie czekania na nastaw właśnie do próby takiego psocenia. Ustabilizowania kolumny a potem sterowania refluksem, ale w zależności od temperatury na szczycie kolumny, nie od stężenia bezpośrednio, w metodę elektrycznego pomiaru stężenia nie inwestuję na razie czasu, bo jak okaże się, że metoda termiczna działa dobrze, to pozostanie mi tylko do zrobienia obudowa do elektroniki.

Ciekawi mnie ten temat...

Ja natomiast myślę o zrobieniu papugi i oparciu "czubka" areometru o czujnik nacisku zasada teoretycznie banalnie prosta większy nacisk mniej % mniejszy nacisk więcej %, kwestia kalibracji i taki pomiar był by chyba najbardziej wiarygodny...

https://www.stilldragon.org/discussion/ ... ric-parrot tu poczytaj , niestety po angielsku, a tu można nawet kupic http://stilldragon.com/index.php/electr ... t-kit.html

@andrea
Chyba Ci o ten link chodziło?
http://stilldragon.com/index.php/compon ... parts.html

Oj tak pomyliłem linki i dwa razy poszło to samo, już poprawiam. Dzięki.

ozzy88 pisze:Ciekawi mnie ten temat...

Ja natomiast myślę o zrobieniu papugi i oparciu "czubka" areometru o czujnik nacisku zasada teoretycznie banalnie prosta większy nacisk mniej % mniejszy nacisk więcej %, kwestia kalibracji i taki pomiar był by chyba najbardziej wiarygodny...

Pomysł dobry, ale mam wrażenie że nieco przekombinowany. Olać aerometr podstawka z tensometrem (czujnik nacisku) na tym coś w rodzaju papugi, ale jakoś tak sprytnie całość stała tylko na czujniku. Teraz tylko kalibracja czysta woda 0% - wódka 40% - spirytus (nie wiem jak z liniowością takich czujników, ale mając niezły aerometr można mieć znacznie więcej punktów do kalibracji). Jak chcemy mieć czujnik ekstraklasa to jeszcze robić kalibrację w funkcji temperatury). Problem jest taki że jak zbiornik będzie za duży to pomiar będzie miał sporą inercję. Jak zbiornik będzie mały to potrzeba będzie bardzo czułego tensometru, albo układ pomiarowy będzie skomplikowany.

Jest już taki produkt dostępny na rynku:

https://tilthydrometer.com/products/cop ... or-brewing

o nazwie tilt hydrometer. Działa to na zasadzie nierówno obciążonego pływaka. Taki pływak zanurza się na różną głębokość i wychyla się o różne kąty w zależności od stężenia alkoholu. Chyba jest głównie wykorzystywany w browarnictwie, gdzie gęstość nastawów jest większa od jedności. Dla zastosowań w destylatach gęstość płynu jest mniejsza od jedności. Nie wiem czy takie urządzenie poradzi sobie z takim zakresem skali. Kąt wychylenia mierzą chyba za pomocą jakiegoś elektronicznego kompasu/żyrokompasu/czujnika nachylenia, czy coś.

Jako autor tematu sądzę że do pomiaru przepływowego papuga oparta o tensometr (pomysł rastro) będzie najlepszym rozwiązaniem.
Znamy masę samej papugi, znamy jej objętość więc można bez problemu policzyć gęstość płynu, a od gęstości już prosta droga do stężenia.
Ma to też jeszcze jedną cechę, wkładając do papugi aerometr nie zmieniamy wskazań, bo prawo Archimedesa cały czas działa.

Cześć, to ja wpadnę i popsuje zabawę Zakładam że potrzebujesz elektronicznego alkoholomierza do sterowania jakąś automatyka.

Macie rację że czysta woda prawie nie przewodzi prądu. Ale woda destylowana w aparacie otwartym będzie przewodzić prąd, co gorzej to przewodnictwo nie będzie stale oraz będzie zmieniało się w czasie.
Głównie jony odpowiadają za przewodnictwo, ale te jony to nie są jedynie sole rozpuszczone w wodzie, ale również inne substancje w tym lotne. Za przewodnictwo czystej wody destylowanej odpowiada głównie dwutlenek węgla, dlatego przewodnictwo rośnie z czasem w wyniku absorpcji z powietrza. W przypadku destylatow alkoholowych źródłem przewodnictwa będą również kwasy karboksylowe - nawet minimalna ilość spowoduje duzy wzrost przewodności.
Inna sprawa że pomiar przewodności w wodzie to nie to samo co pomiar przewodności w przewodzie. Jak wsadzisz dwie elektrody do wody lub alkohol/woda i przyłożysz relatywnie spore napięcie (12v) to w zależności od tego z czego są wykonane elektrody i jaki prąd przykładasz to zaczną na nich zachodzić reakcje elektrochemiczne i pomiar przewodności będzie pływał z czasem. Są metody pomiaru przewodności roztworów w trybie ciągłym, ale żeby to było wiarygodne to stosuje się m.in. odwracalna polaryzację elektrod, i jeszcze kilka innych sztuczek o ktorych nie wiem.

Pomiar nacisku jest krokiem w dobrą stronę, ale...
Masa papugi jest większa niż masa cieczy w niej, miedziana papuga jest pewnie lżejsza, ale coś mi się kojarzy że stalowa papuga o pojemności ok. 170 ml ważyła z podstawą jakiś kilogram z hakiem. To sporo bo mierzysz w warunkach bojowych coś o masie 1300 -1400g, a defacto chcesz powtarzalnie wylapywac zmiany na poziomie 0,1g. Nawet jak będziesz miał leciutka, miedziana papugę o masie 200-300g, to pojawia się własne kwestia uśrednionego pomiaru, przy 100 ml pojemności różnica pomiędzy 90 a 70% to co prawda kilka gram, ale zanim zauważysz ta różnice to przez papugę będzie musiało przelecieć więcej niż te 100 ml. Bo świeży destylat musi przepchnąć to co już jest w papudze. Czyli tak naprawdę to mierzysz to co było kilka minut temu, a nie to co jest, chyba że opracujesz algorytm który z masy oraz z trendu zmiany masy papugi oblicza aktualny skład destylatu, ale wtedy potrzebujesz dużej dokładności i częstego próbkowania. Plus masz upierdliwy pomiar temperatury, bo albo mierzysz temperaturę papugi bezprzewodowo, albo robisz jakieś kombinacje z przewodami. A temperature mierzyć musisz bo wiadomo temperatura wpływa na gęstość (na oporność zresztą też).
Lepsze jest rozwiązanie z papuga w której znajduje się pływak i mierzysz wypornośc tego pływaka. Możesz ograniczyc objętość cieczy (bo pływak zajmie większość objętości w rurce), dzięki temu odpada duże uśrednienie składu oraz pomiar jest bardziej w czasie rzeczywistym. Pływak też nie musi naciskać na tensometr bezpośrednio, ale na przykład przez dźwignie, (tensometr na dłuższym ramieniu) dzięki czemu zmiany wyporu będą łatwiejsze do wyłapania.

PS. Ten tilt higrometr wydaje się genialny.
PS2. Jeżeli będziesz chciał to jutro mogę zrobić szybki rysunek jak taki uklad z pływakiem może wygladac.

Jeśli zakładamy identyczne wymiary papugi dla KO i Cu to ta z Cu będzie cięższa bo miedź ma większą gęstość niż stal.
Mówisz o 1kg? Nie przesadzasz? 30cm rurki Cu 28x1 to jest ok 240g, rurka dopływu i wypływu np 10x1 to ok 100g i jakieś dodatkowe kielichy dajmy też 100g. Czyli wychodzi ca. 450g miedziana papuga o pojemności ok 160ml, czyli zakres pomiarowy od ok 580-610g.
Belka tensometryczna do 1kg i powinno dać się zrobić taki pomiar.
Czas reakcji w minutach? Przecież jak zastosujemy papugę z aerometrem to fizyczna objętość alkoholu maleje, z tych 160 do np 60ml. Układ będzie działał tak jak twój z pływakiem, a może nawet lepiej bo nie mamy wpływu lepkości cieczy na szybkość i siłę poruszania pływaka. A jak będzie bardzo mała szczelina między papugą a pływakiem to może i efekt kapilarny by wpływał na pomiary.
A jak rozdzielczość pomiarowa belki 1kg będzie za mała to można zrobić jeszcze inaczej. Papuga na systemie dźwigni (zawiasy ostrzowe) z systemem kompensacji masy papugi z zawartością 0% czyli wodą. Wtedy byśmy mierzyli nacisk w zakresie tychy 30 paru gramów o ile zmienia się masa cieczy od wody po czysty spirytus. Belka tensometryczna 100g lub jeszcze mniejsza i już większą dokładność.

Aaa. I warto zauważyć że temat powstał 12 lat temu. I w sumie od tamtej pory radzę sobie bez elektronicznego pomiaru ale pomysł w głowie tkwi.

Nie zauważyłem że temat jest tak stary.

Czas reakcji w minutach, dlatego że przy przepływie 12-20 ml/min zmianę masy zauważysz wcześniej (przy odpowiedniej czułości), ale zanim cała ciecz w papudze się wymieni i odczyt będzie prawidlowy to minie kilka minut.
Problemem jest duża objętość cieczy w papudze względem przepływu i nie wielka różnica w gęstości roztworów.

Jak będę miał chwilę to rozrysuje to - pływak nie porusza się. Mierzysz jedynie siłę wyporu.

Widzisz problemy tam gdzie ich nie ma, jeżeli urządzenie miało by być typowo elektroniczne, papuga powinna być przekonstruowana, nic nie stoi na przeszkodzie żeby zmniejszyć pojemnik do objętości 20-30ml, papugi są duże bo misi się tam zmieścić aerometr. Myślę że całość łącznie z elektroniką i akumulatorem zasilającym da się zamknąć w mniej niż 200-300g. Popularny układ do odczytu z belki tensometrycznej ma rozdzielczość 24bit, ale będąc realistami możemy uznać że mamy do dyspozycji 20bitów czo daje wystarczającą rozdzielczość 500g/1000000 co daje możliwą do uzyskania rozdzielczość 0,0005g (oczywiście, taka rozdzielczość jest nierealna, każda waga z pomiarem do trzeciego miejsca po przecinku musi być izolowana od środowiska (ruchu powietrza). ale nasze 0,1 jest do ogarnięcia. Co do poślizgu w pomiarze, nie ma co się oszukiwać, on jest zawsze niezależnie jaką metodą tego pomiaru dokonamy, ale z drugiej strony taki układ ma właściwości uśredniające. Zresztą pomiar spławikiem jest obarczony dokładnie tym samym błędem.

Większym problemem będą zakłócenia dynamiczne chociażby ciągle napływający i odpływający strumień cieczy, i to w sumie bez znaczenia czy będziemy ważyć próbkę czy mierzyć wyporność. (przynajmniej w mojej papudze spławik lubi sobie falować)

A mi chodzi jeszcze inny pomysł po głowie, można spróbować mierzyć podobnie jak to robią różne czujniki gazów, czyli mierzą absorbcję światła, np. IR układ wydaje się bardzo prosty, dioda IR, detektor, szklana rurka, tyle że pewnie będzie problem ze skalowaniem itp.

Być może widzę problemy tam gdzie ich nie ma. Mowa była o pomiarze masy papugi - czy jest to dobre rozwiązanie? Według mnie, nie. Najlepsza byłaby duża modyfikacja, ale to wtedy już nie byłaby papuga.

Oki, zgadzam się że wagi analityczne muszą być izolowane od ruchów powietrza. Bo zaburzenia wywoływane przez oddech jest większe niż ich dokładność, nawet jak nie dmucha się w kierunku wagi. Ale nawet jak na wadze precyzyjnej (dokładność do 0,01g) stoi 250 ml plastikowa zlewka i próbuję coś na niej odważać, to wiem że koleżanka z pokoju obok (pokoje mają łączniki) zaraz trzaśnie drzwiami.

Zgadzam się też że zakłócenia dynamiczne są zdecydowanym problemem - na wadze widać wahania wynikające ze spadających kropel. Można to spróbować ograniczyć w ten sposób że wlot cieczy znajduje się tuż nad lustrem cieczy. Jest też głupia sprawa że objętość cieczy w papudze będzie się zmieniała wraz ze zmianami przepływu cieczy przez papugę - w związku z tym wyzerowanie i skalowanie będzie bardzo trudne. I są to największe problemy pomiaru masy całej papugi. Rzuć okiem na rozwiązanie o którym ja myślałem - cały spływak znajduje się zanurzony w cieczy i jedynie naciska na cienki pręt, który z kolei przenosi nacisk na czujnik. Wskazania są wtedy niezależne od poziomu cieczy w papudze i zaburzeń przepływu.

Nie wiem jak jedynie aktualnie wygląda jakość tensometrów, obawiam się że jeżeli chodzi o pomiary dynamiczne twoje założenia odnośnie dokładności popularnych mogą być trochę optymistyczne.

Co do pomiaru światła - to zapomniałem tego zaproponować. Można zrobić prosty miernik. Rurka szklana jest kiepskim rozwiązaniem - lepsze jest zastosowanie kuwety do spektrofotometrii. Można delikatnie rozwiercić dno (tak żeby nie podrapać ścianek). Trzeba jedynie to tak ładnie zrobić żeby nie było za dużo rozpraszania na ściankach kuwety.
Tyle że najlepsza byłaby dioda dająca światło 6000-10000nm.

Refraktometr lub papuga + kamerka (może być stary telefon) i już możemy obserwować zdalnie. Jeżeli na potrzeby sterowania to prosty algorytm rozpoznawania obrazu da radę.

Tytuł wątku stanowi ogólnie o elektronicznym pomiarze mocy, ale pierwszy post autora wskazuje na pomiar podczas destylacji.

Nie najprościej po prostu mierzyć temperaturę par w głowicy - to akurat jeśli chodzi o aparaty z refluksem? Przy aparatach prostych chyba też by dało radę gdzieś zamontować termometr. Na podstawie tej temperatury można wnioskować o mocy destylatu.
Pytanie o jaką dokładność pomiaru chodzi. Tak "pi razy oko" to by dało radę, czyli podług rybki destylacyjnej.