Электронный спиртометр.Концепция.

Продукт переливается ниже, в приёмную тару. Обём постоянный. Он-лайн.Весельчак Ы, 17 Дек. 20, 17:07

При измерениях в потоке точности хорошей не будет априори.
Полезный обзор по теме:
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ.pdf

Daniil, Интересная статья, посмотрел по-диагонали, надо будет внимательно почитать.

прижились на предприятиях электронные плотномерыDaniil, 16 Дек. 20, 19:06

типа emerson FDM ?

Daniil, спасибо, вполне доступная статья!

Весной 2014-го года со мной по скайпу связывался еще не очень старый, но уже очень больной человек.
История была такая.
Он всю жизнь занимался гидроакустикой, сам из Харькова, учился в моем Таанроге, в моем же радиотехническом институте, но на кафедре гидроакустики, потом работал в Киеве...ну неважно.
Последние годы жил в Львове, пытался заниматься коммерцией, с переменным успехом

Так вот, он мне рассказал, что делал для штатов и японии сложные железки и программы обработки данных, и побочным эффектом явилась разработка гаражная, прикладного макета для проверки чего—то там
И этот макет начал мерить крепость алкоголя, в любых пропорциях и при любой температуре, хоть в потоке хоть в мензурке
Датчик размером с термометр опускался в жидкость, и экран смартфона (макет подключался шнуром к компу или телефону) показывал крепость

Предлагал совместный проект по выпуску этого изделия. Он делает датчики и ПО, я делаю остальную электронику и коммерциализирую проект, налаживая сбыт.

Ну, я говорю, давайте прилечу, Юрий Михалыч, пообщаемся, обсудим.
Он грит — счас тебе к нам не надо лететь, тут все мутно. И я болею сильно, давай подождем, пока нормализуется все.
Пропал...уже к осени еще пару раз вышел на связь, сказал что его сотрудники допилили ПО на все платформы и фильтрацию помех сделали такой, что разрешение 0.1 он железно гарантирует, а 0,05 почти железно.
И цену они посчитали — в рознице готовый прибор с приложением на телефон должен был стоить от 100 до 150 долларов, готовят технологические карты и т.п. на электонику, датчик оставляют за собою, закрытым от распространения.
И — окончательно пропал.

Это я к чему.
Велосипеды все изобретены. Вопрос — в практической реализации.

типа emerson FDMNewocelot, 17 Дек. 20, 18:58

Я работал на приборе Anton Paar DMA 4500 и видел такие на других заводах.

Образец помещается в U-образную трубку, изготовленную из боросиликатного стекла, в которой возбуждаются колебания с характеристической частотой, напрямую связанной с плотностью образца. После достижения стабильных колебаний, возбуждение прекращается и колебание ячейки свободно затухает. Такая последовательность возбуждения и затухания непрерывно повторяется (метод запатентован как Метод Пульсирующего Возбуждения). Анализ получающегося профиля позволяет получить высокоточные значения плотности, скомпенсировать влияние вязкости, а также надежно обнаружить в ячейке пузырьки воздуха или частицы.

Ячейка измерения - эта трубка - термостатируется элементом Пельтье, то есть плотность/крепость измеряется при 20 градусах.

Daniil, определяется скорость звука в жидкости ?

на приборе Anton Paar DMADaniil, 17 Дек. 20, 20:11

как я понимаю он НЕ позволяет измерять он-лайн ?

Ещё интересная (на мой взгляд) штуковина появилась

определяется скорость звука в жидкости ?dee, 17 Дек. 20, 20:32

dee, нет, не скорость звука, а какой-то резонанс устанавливается. Точно не скажу. Посмотри ещё рекламу http://www.npfsyntex.ru/File/Anton_Paar_DMA_М.pdf
В обзоре выше это раздел вибрационные плотномеры:

Важное направление разработки вибрационных плотномеров связано с созданием бесконтактных приборов, в которых датчик размещается снаружи трубопровода. Получают дальнейшее развитие плотномеры с камертонным вибратором. Среди них наиболее чувствительны датчики в виде камертонных механических резонаторов [9]. Высокая добротность колебательной системы достигается за счет применения сдвоенного камертона, образованного двумя параллельными трубками, соединенными на концах. Сдвоенный камертон приводится в автоколебательный режим системой возбуждения, состоящей из электромагнитного возбудителя, приемника колебаний и усилителя. Выходным сигналом является частота собственных колебаний камертона, определяемая плотностью измеряемой среды. Пределы измерения 0,69–1,05 г/см3. Основная погрешность ± 1,5 г/см3.

как я понимаю он НЕ позволяет измерять он-лайн ?Newocelot, 17 Дек. 20, 20:48

Не проточный, это точно. Перистальтический насосик закачивает жидкость в трубку, вымывая предыдущую пробу из неё. Потом секунд 30 идёт термостатирование, слышен писк из трубки, и показания плотности и крепости выводятся на мониторчик.

Daniil, 1.5 гр погрешность,это много для спирта.

1.5 гр погрешность,это много для спиртаМух кусючий, 17 Дек. 20, 21:14

Мух кусючий, это цитата из обзора выше, там просто рассматриваются различные принципы измерителей плотности, не применительно к спирту. Погрешность, думаю, приведена с ошибкой, с учетом того что интервал измерения плотности приводится как 0,69-1,05 г/см3. Может, это миллиграммы, а не граммы.
В современных плотномерах всё ОК с точностью, на нашем плотномере мы её примерно принимали за 0,02%об. (в единицах крепости) исходя из повседневных измерений (а их бывало десятки за день).

1.5 гр погрешностьМух кусючий, 17 Дек. 20, 21:14

0.00005g/cm3 это не 1.5 а 0.02 !

Народ, ну мы же вроде доступный, и самое главное, повторяемый прибор обсуждаем. Цены на промышленные плотномеры с приемлемой точностью просто зашкаливают, пытались в свое время подобрать для пивоварни. Если спроектировать прибор не на готовых модулях, отпадет примерно 90% народа способных повторить конструкцию. Разработав прибор на современной базе деталюшек (микросхемки и прочие компоненты схемы) и платке куда надо самим все присандалить, останется вообще 0.1% (или менее) кто с этим справится.

Anton PaarDaniil, 17 Дек. 20, 20:11

https://www.anton-paar.com/corp-en/products/details/snap/

https://www.anton-paar.com/corp-en/products/details/snap/makh, 18 Дек. 20, 00:28

makh, это погружной?

Accuracy of 0.2 %v/v

- на порядок ниже, а в потоке, наверное, будет ещё хуже.

Там по ссылке две модели -- 41 и 51, у второго точность 0.1% об. Но, ИМХО, и 0.2 выше головы. И врядли оно будет способно работать "в потоке", судя по описанию.

погружной?Daniil, 18 Дек. 20, 00:38

он сам в себя небольшую пробу закачивает, неторопясь анализирует и выплёвывает

В общем прикупил сегодня фторопластовый пруток и провел эксперимент с его взвешиванием в жидкости.
Т.е. реализовал программно пока именно электронный попугай.
Вес прутка вышел примерно 80 гр., хотя для вычислений нам истинный вес знать и необязательно
Начальная калибровка: запоминаем сырые показания АЦП при взвешивании груза на воздухе, затем запоминаем опять же сырые показания АЦП при взвешивании в чистой воде. Далее эти значения можно просто в EEPROM сохранить. Ну и далее уже помещаем наш груз в измеряемую жидкость и вычисляем плотность, далее уже по табличке плотностей получаем процентное значение спирта в растворе. Пока все реализовал только для 20 гр.Цельсия. Шаг вычисления в 0,1 % вполне достижим, не путаем это с точностью. Точность больше зависит от кривизны рук при изготовлении механической части, монтажа электроники и "корявости" самого тензодатчика. Ниже скриншот измерений, результат просто выводил в COM порт с интервалом в 0.5 сек (как и сами измерения), сначала плотность, затем % спирта. Пляску показаний можете сами оценить.

p.s. Замеры производил в 2-х вариантах: 41 и 95 % по спирту, с АСП-3 показания сходятся.
p.p.s. C пикнометром калибровка и расчеты выйдут немного проще.

Ёмкость известного объёма висит на нитке. Второй конец нитки закреплен на тензодатчике. Лишнее сливается в приёмную тару, т.е. объём всегда одинаковый.Весельчак Ы, 17 Дек. 20, 08:36

Накатили по 200,включили воображение - емкость у меня висит на нитке - куда совать?Какая приемная тара?У меня десять баночек из под подхвостья.
А моя концепция - с... тыкнул трубку ф 12мм х50мм и тут же увидел спиртуозность с точностью 0,05 гр,уже с температурной компенсацией(хотя легко получается и точность 0,01 градуса).

Добавлено через 8мин.:

Вопрос — в практической реализации.игорь223, 17 Дек. 20, 19:12

Согласен,мною озвученная концепция щупового спиртометра в серийном образце будет стоить ,с двойным подъемом,от 0 до 100 ,с разрешением 0,5 гр спиртуозности и с термокомпенсацией,с минимальной мензуркой,с возможностью отправки спиртуозностью в любую автоматику по порту,15$ максимум.

Добавлено через 15мин.:

Пока топим за эту концепцию - просто оцифрованный спиртометр АСП.Есть и другой,скажем так,более расходный метод.В любой раствор,опускается датчик ф 4мм х 20мм,на трех проводах,весьма тонких.Как фунциклирует - что бы всем понятно.Вибрирует он изначально на предустановленной частоте,для разной плотности растворов.При погружении в раствор,происходит автоподстройка механической системы датчик - плотность раствора.Микроконтроллер считает и получаем четко плотность,дальше простейший пересчет и на табло.

Добавлено через 5мин.:

Поправка от температуры обязательна,serjrv, 17 Дек. 20, 14:34

Скажем так,если температура раствора спиртуозность увеличивает,то это увеличение можно скомпенсировать изменение объема погружного тела (есть ньюансы,но несложно при массовке).

и тут же увидел спиртуозность с точностью 0,05 гр,уже с температурной компенсацией(хотя легко получается и точность 0,01 градуса).Михал Стаканыч, 19 Дек. 20, 15:28

с разрешением 0,5 гр спиртуозности и с термокомпенсацией,с минимальной мензуркой,с возможностью отправки спиртуозностью в любую автоматику по порту,15$ максимум.Михал Стаканыч, 19 Дек. 20, 15:28

...думаю, ты неправильно в профиле указал место проживания. Правильно будет - околесица.

Не торопите события , я же сказал что начну с электронного попугая, т.к. есть кому подарить. А остальные концепции, с мерной емкостью, колбой, пробиркой, да хоть рюмкой, требует абсолютно тот же принцип измерений как и с пикнометром. Данный вариант тоже будет, причем прошивка будет одна, а принцип измерений просто в настройках выберем. Тензодатчику совершенно по барабану как именно на него воздействует груз - давит сверху, или тянет вниз.

p.s. Возможно данный проект постепенно добью ранее остальной текучки, т.к. ковыряюсь с ним уже когда на основную работу не стоит, как отдых в общем

p.p.s. Точность в 0.01 % в нашем ширпотребе не достижима. Даже шаг измерения таким сделать уже не совсем просто, я конечно могу смухлевать и пляску измерений на экране не показывать, но это уже обман (хотя в китайских весах именно так и сделано). Цифровую фильтрацию можно усложнять до бесконечности, но время на измерение сильно возрастет. А кроме точности есть еще не менее значимый параметр как повторяемость...

p.p.p.s. Михал Стаканыч, резонансный метод измерения мне известен, но сразу скажу, совершенно не наш вариант по многим критериям.