Электронный спиртометр.Концепция.

Стр. 16Newocelot, 05 Февр. 20, 07:12

Ну ты там именно тоже самое и предложил...только вот развития не было..почему, я так и не понял..

Ставим приемную ёмкость на весы (тензодатчик, еще что-то...). Отбросим вес тары с термометром (он постоянный). Вес жидкости зависит от ее удельной плотности напрямую (от слова "линейно"). Взвешиваем, корректируем данные в зависимости от температуры. Всё. главное, чтобы точность весов была достаточнSonologist, 05 Февр. 20, 11:04

Вопрос - как проконтролировать этим методом спиртуозность текущей флегмы в колоне?Отливать,взвешивать,а потом опять вливать,а как точно налить,а как мениск,холодная тара,ну и главное - кто будет наливать? А у меня все самотеком,без вмешательства оператора - автоматически.

Я тут мельком глянул в таблицы плотности спиртового раствора. Получается, что при мерной емкости 100 мл достаточнго иметь "весы" с точностью до 0,2 граммов, чтобы оценить вес (а, значит, по плотности - градусность) с интервалом 1%. Если емкость 50 мл, то, соответственно для тех же результатов нужна точность 0,1 грамма. Мне кажется, это вполне достижимо. Ну, в общем, ардуина есть, тензодатчик подберу (покупать весы для опытов влом). Результат экскремента, как проведу его, выложу.

Разница в весе поплавка при 96.5 и 96.6? Каких габаритов должен быть, что бы тензодатчик четко различил?

Я тут мельком глянул в таблицы плотности спиртового раствора. Получается, что при мерной емкости 100 мл достаточнго иметь "весы" с точностью до 0,2 граммов, чтобы оценить вес (а, значит, по плотности - градусность) с интервалом 1%. Если емкость 50 мл, то, соответственно для тех же результатов нужна точность 0,1 грамма. Мне кажется, это вполне достижимо. Ну, в общем, ардуина есть, тензодатчик подберу (покупать весы для опытов влом). Результат экскремента, как проведу его, выложу.Sonologist, 05 Февр. 20, 11:35

Да,так можно измерить,раз измерить,два измерить,ну три.Сколько суеты,нужен оператор - а тут все онлайн и хоть сутками.
Давайте сравним - опустил некий щуп (цилиндр ф 20мм х 100мм ,торчит из корпуса)в раствор до риски ,секунды и на табло результат.Ходи себе и тыкай по растворам - лиш бы уровень был.А там - взял баночку,отлил из нее в калиброванную тару,точно по уровню и взвешивай.А как точно туда влить? Какой объем?Соответственно точность зависит от объема - измерить можно,но точности не будет.

Добавлено через 11мин.:

Разница в весе поплавка при 96.5 и 96.6? Каких габаритов должен быть, что бы тензодатчик четко различил?Виктрыч, 05 Февр. 20, 11:43

Расчеты приводились выше,объем тела как у АСП ,разрешение весов 0,001 гр соответствуют делению 0,05 градуса спиртуозности.Соответственно увеличивая объем погруженного тела(до разумных пределов)получим большую разность в весе (выталкивающей силе) - большую точность.Недаром точные ареометры имеют большие "поплавки " и шкалы.Мы просто взяли и оцифровали ареометр,ничего не меняя в принципе.

Разница в весе поплавка при 96.5 и 96.6? Каких габаритов должен быть, что бы тензодатчик четко различил?Виктрыч, 05 Февр. 20, 11:43

вес 100мл 96% - 80,75
вес 100мл 97% - 80,33
на 1% спирта есть 0,42 грамма с точностью измерения +- 1 грамм =)

Добавлено через 2мин.:

разрешение весов 0,001 грМихал Стаканыч, 05 Февр. 20, 11:55

если взвешивать гирьку 100гр и получать на весах значения от 98,512 до 101,456 то какая точность и какое разрешение ?

Добавлено через 5мин.:

вот очень серьезная работа по тензодатчикам, рекомендую ознакомиться про шум, гистерезис и остальное [Несколько простых опытов с 10-кг электронными весами на тензодатчиках]

При диаметре грузика ф16мм х 50мм разница выталкивающей силы при 90гр и 100 гр спиртуозности спирта будет 0,21 гр ,что при разрешении 0,01 гр составляет пол градуса спиртуозности .При разрешении 0,001 гр (как на хороших ювелирных за 900 рублей) количество делений будет 200 ,т е через 0,05 градуса спиртуозности – вполне достаточно дажеМихал Стаканыч, 01 Февр. 20, 23:19

Вот первый пост ...

Дался всем этот вес,тара и точный объем - отливай наливай,контролируй. А тут только вес и уровень - хоть бассейн,хоть лужа,лиш бы был.Результат - всунул - получил.Соответствено метод позволяет онлайн и непрерывно мерить спиртуозность флегмы работающей колоны без участия оператора.Вдумайтесь - та цэ ж БОМБА - совсем другие перспективы.
Еще - увеличивая объем погружного тела,а оно может быть и пустотелым (минимально требуемого веса)- получаем большую величину выталкивающей силы - измерять проще и по спиртуозности цена деления ниже.

Добавлено через 2ч. 14мин.:

Возьмем погружное тело размерами ф3см х 11см,что приблизительно равно размерам поплавка точного ареометра с большой шкалой.Его объем в м кубических будет равен площади на высоту.Площадь - 0,015 х 0.015 х 3,14 = 0.000707 (округленно),объем - 0,000707 х 0,1= 0,0000707 метра кубических.Нужный всем диапазон спиртуозности- 95гр и 98гр,при 20гр С из таблицы плотность 811,4 и 799 кг на метр кубический.Сила архимеда 95 - 811,4 х 9,8 х 0,0000707 = 0,5622Н (округленно),для 98 - 799 х 9,8 х 0,0000707 = 0,5536 (округленно) ихняя разница - наш рабочий диапазон,в Ньютонах 0,5622 - 0,5536 = 0,0086,пересчитаем в граммы 0,0086 х 100 = 0,86гр
При делении весов 0,01 гр,получим отсчетов 86,при делении 0,001 гр получим 860 отсчетов.То есть на 98 -95 = 3 градуса спиртуозности получим ,при разрешении 0,01гр всего 86 делений.Цена 0,01 гр соответствует спиртуозности 0,0348 градуса,а при разрешении 0,001 гр - всего лиш 0,00348 градуса.Есть два варианта - увеличить объем погружаемого тела для получения получения разницы в 1гр - тогда на 3гр придется 100 отсчетов (разрешение 0,01гр) или 1000 отсчетов (разрешение 0,001 гр) или все пересчитать программно,не увеличивая размер.Нас устроит 90 отсчетов,т е на 1 градус - 30 делений ,т е на десятку - 3 деления (разрешение 0,01гр)или 30 делений при 0,001гр.Выберем компромис - всего на три градуса 300 делений,те индикация каждой сотой ,да еще и точность повысим.Шкала из 100 делений на градус спиртуозности - да где такое видано? Можно оставить только 60 отсчетов (простенький 100гр тензик за 3$)тогда на 1 градус спиртуозности будет 20 делений ,т е на одно деление 0,05 гр спиртуозности - тоже нэпагано. Где то так.

Добавлено через 14мин.:

При таких "зазорах "уже настоятельно необходимо следить за температурным изменением объема погружного тела -ф3см х 11см.Давайте посчитаем размер емкости для погружного тела с запасом по 5мм со всех сторон - ф4см х 12см ,через объем посчитаем количество необходимой жидкости - 1,5 х 1,5 х 3,14 х 11 = 77,7 куб см,2 х 2 х 3,14 х 12 = 150,7 куб см итого раствора необходимо - 150,7 -77.7 = 73 куб см То есть для работы этой композиции необходимо 73 мл раствора. Теперь все.

пересчитаем в граммы 0,0086 х 100 = 0,86грМихал Стаканыч, 05 Февр. 20, 13:36

интересный пересчет, три порядка накинул, с такой аккуратности вычислений надо осторожнее ведь

цэ ж БОМБАМихал Стаканыч, 05 Февр. 20, 13:36

интересный пересчет, три порядка накинул, с такой аккуратности вычислений надо осторожнее ведьdee, 05 Февр. 20, 17:13

Четко переводить ньютоны в граммы ?а нужно ли - один Ньютон - 100 грамм ,достаточная точность.

Добавлено через 3мин.:

И на слух хорошо ложится.

для максимальной точности нужен поплавок на грани допустимой нагрузки на датчик т.е около 100мл

ик т.е около 100млПосл. ред. Сегодня, 17:37 от deedee, 05 Февр. 20, 17:36

Выше приведен расчет и геометрические размеры погружного тела,его объем.А поплавок - это так,для удочки.

онлайн и непрерывноМихал Стаканыч, 05 Февр. 20, 13:36

какой онлайн если твой девайс нужно погружать в раствор ?

простенький 100гр тензик за 3$Михал Стаканыч, 05 Февр. 20, 13:36

какие 100гр ?
ты же сам показал своими расчетами что мы должны измерять ВЕС грузика погруженного в жидкость порядка 1N
сколько ты думаешь стоит тензометрический сенсор на 1 N ?

какой онлайн если твой девайс нужно погружать в раствор ?Newocelot, 05 Февр. 20, 17:48

В начале все показано.Как втекает и вытекает и почему.Балка с тензиком на 100 гр,ссылка в верху - 3$.

.

Вес погружного тела должен быть минимально возможным для того что бы работать при хорошей линейности тензодатчика,погружное тело как правило делают пустотелым,в нашем случае оно весит 10 гр,эскиз был.Этот вес нужен для калибровки.

Разобрались с концепцией электронного спиртометра.А как сие чудо притулить к колоне,да еще и с пользой?Был придуман такой девайс.Состоит из стакана с трубками вход выход,которые немного сдвинуты по уровню.В стакане находится трубка,для измерительного тела (не поплавок - он не ныряет и не всплывает),дно которой закрыто сеткой с ячейкой 2 х 2мм,служащей для исключения влияния движения жидкости на измерительное тело,входящее с небольшим зазором по стенкам.С внешней стороны этой трубки установлен датчик термометра.Объем сей композиции минимально возможный,уровень стабильный.Для измерения горячей флегмы узел можно утеплить.Сверху узла крышка с тензодатчиком,который желательно не нагревать (не проверял влияние нагрева),через разъем идут провода в автоматику с большим табло.От чувствительности тензодатчика и диапазона размеры могут меняться,но все равно останутся небольшими.На чистый спирт ф40 х 120 мм,при разрешении от 0,05 до 0,01 градуса спиртуозности (разрешение тензодатчика 0,01 гр и 0,001 гр).Думаю,что при разрешении 0,01 по спиртуозности возможно четко отследить головы,подголовники и тело при встраивании в отбор.

Посчитай изменение градусов от присутствия 0.05% метанола.

Не готов,а работать надо.

Добавлено через 7мин.:

Скажем так,при отходе голов ,температура в узле отбора скачет (до выхода на спиртовую полку) ,но незначительно.Но при незначительном изменении температуры гораздо более по величине меняется спиртуозность,что мы пока теоретически ,можем контролировать с разрешением 0,05 градуса.Это можно использовать.

Изменение атмосферного давления даст большую ошибку. Не привязать правильно режим достаточной очистки колонны к температуре. Градусник только для справки. Не определит он изменение температуры кипения от внесения доли примеси, которая забракует спирт. Даже на порядок. Смотри пример про метанол.