Sensor for kontinuerlig overvåking av gjæringsprosessen ?

[magnesax]

Jeg leker med tanken om å lage en gadget for kontinuerlig overvåking av gjæringsprosessen - slik at man til en hver tid kan lese ut f.eks alkohol konsentrasjon eller gravity under selve gjæringen.

Min første ide var å måle vekta : CO2 avgis jo til luft gjennom gjærlås, og dette burde medføre et lite vekttap for vørteren. Molvekt for CO2 er 44g, mens for etanol ca 46g. Reaksjonslikningen for omdannelse av sukker til etanol og CO2 gir grovt sett : 1 sukker = 2 etanol + 2 CO2. Dvs etanol og CO2 dannes i forhold 1:1 . Derfor burde omtrent like mange gram (44/46) CO2 gå tapt, som etanol blir dannet. Ved 5% alkhoholinnhold i et ferdig brygg på 25L, kan vi altså anslå massetapet, via CO2 til ca 120 g.

Dette blir antakelig svært vanskelig å måle på en vekt som tåler 25L. Derfra har jeg lagt denne ideen på is.

Min andre ide er å måle CO2 direkte. Det finnes CO2 sensorer å få kjøpt, som gir en spenning som skalerer med CO2 partial trykk. Eks: http://www.futurlec.com/Gas_Sensors.shtml . Men her stopper det litt for meg - såvidt jeg kan forstå må man vel ha et lukket volum med CO2 for å kunne regne om fra målt partial trykk til mol (og gram). Og dette blir jo vanskelig i forhold til fri utstrømming av CO2 ut av gjærlåsen.

Mitt spørsmål til forumet er: er det noen andre som har tenkt på dette tidligere? Noen som har prøvd, og kanskje lyktes? Alle innspill mottas med takk!

 

[Eduard]

Du kunne kanskje brukt en gassteller på gjærlåsen for å måle hvor mye gass som strømmer ut der. Men man bør da også ta hensyn til ølets temperatur, og dermed plassen det opptar (som også er avhengig av temperaturen) samt det at kaldere øl er bedre i stand til å holde på CO2-en enn varmere øl. Det blir nokså mye regning, i forhold til å ta en SG-måling i ny og ne, men for all del, lag noe kult ;D.

 

[Erlendso]

Såg en amerikaner på youtube som brukte ballonger over forskjellige små gjæringskar. Tror han derimot ville måle hvilken øl som gjæret fortest ut med forskjellige typer gjær.

Du kan jo kanskje prøve det og veie ballongen etterpå?  [flash=200,200]http://www.youtube.com/watch?v=vOrfmzpDmPk[/flash]

 

[Oddvar Demmo]

Jeg leker med tanken om å lage en gadget for kontinuerlig overvåking av gjæringsprosessen - slik at man til en hver tid kan lese ut f.eks alkohol konsentrasjon eller gravity under selve gjæringen.

Min første idé var å måle vekta : CO₂ avgis jo til luft gjennom gjærlås, og dette burde medføre et lite vekttap for vørteren. Molvekt for CO₂ er 44g, mens for etanol ca 46g. Reaksjonslikningen for omdannelse av sukker til etanol og CO₂ gir grovt sett : 1 sukker = 2 etanol + 2 CO₂. Dvs etanol og CO₂ dannes i forhold 1:1 . Derfor burde omtrent like mange gram (44/46) CO₂ gå tapt, som etanol blir dannet. Ved 5% alkhoholinnhold i et ferdig brygg på 25L, kan vi altså anslå massetapet, via CO₂ til ca 120 g.

Dette blir antakelig svært vanskelig å måle på en vekt som tåler 25L. Derfra har jeg lagt denne ideen på is.

Min andre idé er å måle CO₂ direkte. Det finnes CO₂ sensorer å få kjøpt, som gir en spenning som skalerer med CO₂ partial trykk. Eks: http://www.futurlec.com/Gas_Sensors.shtml . Men her stopper det litt for meg - såvidt jeg kan forstå må man vel ha et lukket volum med CO₂ for å kunne regne om fra målt partial trykk til mol (og gram). Og dette blir jo vanskelig i forhold til fri utstrømming av CO₂ ut av gjærlåsen.

Mitt spørsmål til forumet er: er det noen andre som har tenkt på dette tidligere? Noen som har prøvd, og kanskje lyktes? Alle innspill mottas med takk!

Siden jeg gjærer alt ølet i "fritidshuset" har jeg tenkt på det. den mest rasjonelle metoden slik jeg ser det er å veie ølet, jeg vet ikke hvor nøyaktige veieceller det er å få tak i men det må elektronikk og data inn i bildet også. det enkleste er det enkleste, vektstang, denne får du så nøyaktig som du vil men for min del må det også her data og elktronikk og internett inn i bildet, men overkommelig.

Men foreløpig er jeg mer opptatt av å ta vare på Co2en.

Mitt regnestykke sier at en OG på 1050 til en FG 1020 gir deg 1050-1020 = 30 * 2,6 = 78 gram sukker/liter * 100 liter = 7800 g/2 = 3900 g CO₂
Det er langt mer enn du trenger og mye å bare kaste.
Skulle jeg i tilleg behold dette i tanken for måling med sensor vill jeg endt opp med ca 50 bar trykk i gjæringstanken, helt umulig.

 

[Fettern]

Jeg synes ideen om gassteller på gjærlåsen høres genial ut jeg :idea:.

Eduard: er det den mengden løst CO₂ som er igjen i systemet som man ikke får målt som er problemet? Er dette mye i forhold til den totale mengen som blir produsert?

Massetapet (n) i systemet i form av CO₂ kan i hvert fall beregnes ganske enkelt vha pV=nRT (antar ideell gass). Massen til den produserte alkoholen blir jo da n*Mm*(44/46).

 

[Eduard]

Andelen løst CO2 i ølet, i forhold til all CO2 som formes under gjæringen, er kanskje ikke så mye. I Gahrs artikkel om CO2 skrives

Et lagerøl som holder 10 °C ved endt gjæring, vil inneholde omtrent 1,2 volumer CO2

1,2 volumer CO2 er ca 2,4 gram CO2, og det per liter. En vørter på 25 liter inneholder da 25 x 2,4 = 60 gram. Ikke så mye altså i forhold til Oddvars anslag på hvor mye CO2 som dannes under bryggingen (selv om hans beregning går ut fra 100 liter).

Når du så går ut ifra at 1,97 g CO2 tar 1 liter ved 0 gr. under vanlig atmosferisk trykk, så vil et brygg på 25 liter som gjærer slik som Oddvar skisserer gi

(3900 / 4) / 1,97 = 494 liter. (og det er ved 0 gr. så tallet blir nok litt større ved gjæringstemperaturen)

Slike mengder gass skal man lett kunne måle med en måler. Hvis man i tillegg måler temperatur og evt lufttrykk, for så å få inn alle variable som kan være relevante, så tror jeg at man nok kan få til en slags overvåkning av brygget.

 

[magnesax]

Demmo: jeg regnet selvsagt CO2 massen feil - jeg antok jo volumprosent istedet for vektprosent. Da ser det jo straks litt lysere ut. Må gruble litt på bruk av vektstang for nøyaktig veiing, men dette kan jo bli ganske interessant

Bevaring av CO2 i gjæringstanken er vel praktisk talt umulig, man må evt få tak i en gass sensor som kan gi noe fornuftig fra gass gjennomstrømning, ikke partialtrykk.

 

[Eduard]

Sånne målere som man kan bruke for å måle gassgjennomstrømming kalles bl a for 'gas flow meter'. Regner med at det er viktig at man får tak i en måler som gir veldig lite motstand slik at ingen trykk bygger seg opp mellom den og ølet.

 

[JoachimH]

En elektronisk vekt som måler gram opp til 30-40kg finnes jo (selv om de ikke er billige). Er ikke det fortsatt den enkleste løsningen for kontinuerlig overvåkning?

 

[Oddvar Demmo]

Demmo: jeg regnet selvsagt CO₂ massen feil - jeg antok jo volumprosent istedet for vektprosent. Da ser det jo straks litt lysere ut. Må gruble litt på bruk av vektstang for nøyaktig veiing, men dette kan jo bli ganske interessant

Bevaring av CO₂ i gjæringstanken er vel praktisk talt umulig, man må evt få tak i en gass sensor som kan gi noe fornuftig fra gass gjennomstrømning, ikke partialtrykk.

Siden jeg har prøcd å samle opp CO2 og endt opp med ca. resultatet jeg beregner er ikke beregningen veldi feil,  ellers ville jeg hatt lite Co2 eller sprengt tank. 

Et gassflowmeter blir dyrt og komlisert, men har du lyst har du lov.
Et ploppometer blr nok billigere, men enklere ? ved stormgjæringen vil det rase ut Co2, ikke bare enkle plopp.
Vektstang/Reodoer Felgen blir nok enklest og billigst.

 

[ThomasKjosnes]

Vil det ikke alltid fordampe litt vann også?

 

[Oddvar Demmo]

Vil det ikke alltid fordampe litt vann også?

I åpen beholder ja, og alkohol, noe som gjør at det må prøvekjøres først og legge inn konstanter.

 

[ThomasKjosnes]

Det høres veldig interessant ut. Utfordringen er nok å finne noe som både kan måle såpass høy vekt, og samtidig være nøyaktig ned til noen gram.

Har du sett denne?

http://www.lumasense.dk/fileadmin/Files/Product_data/1313_PD_A4_Web.pdf
Jeg vet ikke om det er brukende (om den måler noe relevant), men jeg fant den da jeg søkte på "fermentation monitor" 

 

[Per Aslak]

Gammel tråd, men her er det noen son har lagd en logger. Enkelt prinsipp.
http://www.sparkfun.com/tutorials/131

Arduino er egnet til slikt....