Датчик для прямого измерения спиритуозности

надо мерять объем с точностью в третьем знакеТриод, 16 Янв. 17, 01:44

Нафига нам его мерять?
Нужно просто ОТКАЛИБРОВАТЬ датчик в нескольких опорных точках и всё.

общеупотребительных единицах  об% ее таки нетТриод, 16 Янв. 17, 01:44

Есть то оно есть, да только пользы с них нет.

Продолжаю пробовать разные методы для определения плотности дистиллята в потоке.

Сегодня собрал простую ячейку (рис) по типу психрометра Ассмана на дифференциальной термопаре (ХК) и измерил изменения температуры в двух точках: погружение в дистиллят и в зоне испарения дистиллята (на сетке частично погруженной в дистиллят).

Цель - изменение содержания спирта (по испаряемости) в дистилляте фиксируются прибором по показаниям дифференциальной термопары.

Пришлось повозиться с количеством нерж сетки, чтобы добиться стабильных показаний. Датчик очень чувствительный.

Результат по усредненным показаниям: дистиллят 94% - 21,9 гр С, 40% - 20.9 гр С, 10% 20,3 гр С.

Вывод: данный метод применим для непрерывного измерения плотности дистиллята в потоке. Необходимо сконструировать ячейку датчика в "проточном" исполнении и подключить дифтермопару (или пару далласовских датчиков) к Ардуино с выводом данных на экран компа.

Получил ответ на запрос цены от поставщика на датчик абс. давления MS5803
Кому интересно - обращайтесь

Нафига нам его мерять?
Нужно просто ОТКАЛИБРОВАТЬ датчик в нескольких опорных точках и всё.Kotische, 16 Янв. 17, 02:41

поясню что имел ввиду, чувствительность этого метода зависит от производной (dT/dQ)в точке измерения%.в диапазоне 0-30% она мала 0.01-0.1 те на 1% точности по спиртуозности нужны тысячные точности обьема.
если отбор пробы в ячейку калориметра идет с помошью поршня(шприцом) это точность его хода и постоянства объема.
если переливной ячейкой -капилярными явлениями,колебаниями уровня итд.

в диапазоне 0-30% она малаТриод, 17 Янв. 17, 12:23

В этом диапазоне метод вообще работать нормально не будет, в силу немонотонности кривой.

В этом диапазоне метод вообще работать нормально не будет, в силу немонотонности кривой.Kotische, 17 Янв. 17, 16:19

она будет монотонной выше 20С и если мерять ее не в кДж\кГ*К а в кДж\л*К  . нагрев пробы вверх не проблема.
это видно если умножить 1й на 2й.

нагрев пробы вверх не проблемаТриод, 17 Янв. 17, 18:47

Наверное ты прав, но вот даже если график и будет монотонным, производная будет ну ооочень мала, следовательно точно померить будет проблематично.
И если датчик будет в вакууме то злобно греть пробу уже будет проблематично.

Сегодня собрал простую ячейку (рис) по типу психрометра Ассмана на дифференциальной термопаре (ХК)POLE, 16 Янв. 17, 19:25

Неплохая идея! А не смотрели как показания зависят от температуры дистиллята и влажности окружающей среды?

PS
Может быть второй конец термопары тоже вытащить, ваткой (сеточкой обернуть) и просто в воду (обычную) частично засунуть? Для пущей "дифференциальности" :)))

А не смотрели как показания зависят от температуры дистиллята и влажности окружающей среды?OldBean, 18 Янв. 17, 14:22

Не смотрел, но заметил что если слегка подуть в емкость то показания меняются.
Если такой датчик делать, то нужно чтобы влажность окружающей среды не влияла.

Может быть второй конец термопары тоже вытащить, ваткой (сеточкой обернуть) и просто в воду (обычную) частично засунуть? Для пущей "дифференциальности" ))OldBean, 18 Янв. 17, 14:22

разверни мысль плз

разверни мысль плзPOLE, 19 Янв. 17, 11:11

Второй конец термопары, который без сетки и сейчас просто опущен в дистиллят, оформить так же, как первый конец (с сеткой). Только погрузить его не в дистиллят, а в чистую воду. Водно-спиртовый раствор и просто вода будут испаряться с разной интенсивностью и тоже будут давать разность температур на концах термопары. Таким образом можно попытаться снизить влияние влажности воздуха и (если обеспечить хороший тепловой контакт между этой чистой водой и дистиллятом) еще и температуры.

OldBean, Конструктивно понятно. Порассуждаю но что это дает в плане показаний (природы и точности).
1 вариант - проточная ячейка с двумя датчиками температуры: один в дистилляте, другой выше дистиллята в сетке. Измеряем и имеем данные: температуры дистиллята и изменения температуры испарения дистиллята (в зависимости от состава и количества веществ). Результат - сравнение кривых в динамике (при достаточном разрешении) даст возможность анализировать не только крепость (плотность) дистиллята (при градуировании), но и изменение его состава.
2 вариант (если я правильно тебя понял и интерпретировал) - проточная ячейка с  термодатчиком выше дистиллята в сетке и второй аналогичный термодатчик в колбе с водой, которая прикреплена к ячейке, чтобы температура воды была одинаковой с температурой дистиллята. Измеряем и имеем данные: изменения температуры испарения дистиллята (в зависимости от состава и количества веществ) + изменения температуры испарения воды в зависимости от температуры.  Результат тот же - вероятно крепость дистиллята будет более наглядна, чем изменение его состава.
3 вариант - объединить 1 и 2 варианты и выводить три кривые.
Для экспериментов на этапе разработки ячейки можно попробовать третий вариант. Причем вместо воды можно взять чистый спирт.
Подумаем)

в колбе с водой, которая прикреплена к ячейке, чтобы температура воды была одинаковой с температуройPOLE, 19 Янв. 17, 13:10

Непонятно таки как обеспечить одинаковость температур. Температура "проточного" дистиллята может изменяться.....

Причем вместо воды можно взять чистый спирт.POLE, 19 Янв. 17, 13:10

Вполне. Для не сильно крепких дистиллятов спирт даже получше будет.

Непонятно таки как обеспечить одинаковость температур.Newocelot, 19 Янв. 17, 13:16

На этом этапе вполне можно и медь использовать (например, предварительный змеевичок для дистиллята, пропущенный через ячейку с водой/спиртом). Да и масса других вариантов.

Непонятно таки как обеспечить одинаковость температур. Температура "проточного" дистиллята может изменяться.....Newocelot, 19 Янв. 17, 13:16

У меня на установке температура дистиллята сильно меняется (с 20 до 24 гр С), когда начинает падать крепость (все больше идут пары воды). Это без термостабилизации охлаждения паров в конденсаторе.
Можно для охладить дистиллят с помощью дополнительного холодильника.
Сделал другу атмосферный многотрубный дистиллятор с регулятором давления на вход воды в конденсатор и кран подпора на выходе. При стабильном давлении воды в водопроводе доп холодильник держит температуру дистиллята около 20 грС.
Для компенсации скачков давления воды в водопроводе и как следствие изменений температуры дистиллята, можно вместо крана на выход воды поставить клапан (параллельно с диафрагмой с отверстием для минимально необходимого расходы воды) и привязать его к термодатчику для автоматической регулировки температуры дистиллята. Геморно, инерционно, но возможно.

можно и медь использовать (например, предварительный змеевичок для дистиллята, пропущенный через ячейку с водой/спиртом). Да и масса других вариантов.OldBean, 19 Янв. 17, 13:27

Понятно, что дистиллят должен омывать все три датчика. Тут  нужно найти оптимальный конструктив, чтобы теплоемкости дистиллята хватало компенсировать падение температуры на испарение в двух ячейках. С другой стороны ячейка должна быть небольшой по вместимости дистиллята. ИМХО не более 5 мл.

найти оптимальный конструктив, чтобы теплоемкости дистиллята хваталоPOLE, 19 Янв. 17, 13:59

или температуру всех жидкостей уравнять еще одним (внешним) теплоносителем (напр. подогретой(?) водой охлаждения холодильника).

или температуру всех жидкостей уравнять еще одним (внешним) теплоносителем (напр. подогретой(?) водой охлаждения холодильника).OldBean, 19 Янв. 17, 14:11

не совсем подходит.
Нужен дистиллят с температурой 20 гр С. Сильно переохлаждать, а потом подогревать?

предлагается ещё одна методика косвенного измерения спиртуозности:
физическая основа метода - в некоторых частях IR диапазона оптическая плотность(прозрачность) этанола и воды заметно отличаются.
конструктивно сенсор представляется весьма нехитрым: подходящий источник света-ёмкость с анализируемой жидкостью-светочувствительный(в нужном нам диапазоне) сенсор.

ёмкость с анализируемой жидкостью-светочувствительный(в нужном нам диапазоне) сенсор.Newocelot, 19 Янв. 17, 15:28

у меня сохранилась кювета из никеля с кварцевыми оптическими стеклами (внутр диаметр примерно 3см, длина  10см). Могу дать поиграться.
Только непонятно как в потоке снимать показания. Это же нужно спектр анализировать и обобщать данные.

Кто возмется строить фурье-спектрометр?  

Руди, ауууу! 

нужно спектр анализироватьPOLE, 19 Янв. 17, 16:23

спектр анализировать НЕ нужно!
нужно измерить "прозрачность" в узком диапазоне
я к сожалению слабо знаком с ИК электрооптическими приборами, буду изучать