Автоматизация перегонки браги.

Только что перегонял брагу на пустой новой полуколонне. ДУмал втихаря, что удастся перегнать не снижая полной мощности в 3кВт. Ни фига - закипело в дистилляторе. Тогда включил недособранную плату в режим регуляции мощности, крутнул резистор так, чтобы примерно2 сек горел светодиод на твердртельном реле и 1 сек не горел. Вроде течет, как при 2 кВт я привык видеть струйку. Это я к тому, Руди, что крутить потенциометр лучше, чем тены подбирать...
Корпуса я считать люблю - голова все время в экономический уклон лезет, проф.перекос. Но не в качестве минимальной стоимости, а в качестве оптимума цена-качество. Поэтому проц для переглнки браги - баловство. Так можно только в качестве бесплатного приложения к ректификации - сэкономить на автомате перегонки.
Далее,
Игорь прав насчет давления при перегонке. Я прилепил датчик давления с показометром к середине пустой колонны - он показывает нестабильно, качественно иначе, чем при ректификации. И большей частью возле нуля.

Руди, когда при перегонке давление покажет 10-20 мм.в.ст., это будет не момент, предшествуюший закипанию, а уже настоящее кипение. Уже поздно.
При ректификации такая ситуация уместно, так как между моментом закипания в кубе и попаданием пара в дефлегматор есть колонна - "линия задержки", которая должна еще прогреться.

Я много раз наблюдал этот процесс, правда с колонной. Давление достигает этих значении на несколько минут до начала кипения - выделение мелких пузырей на стенках нагревателя. На браге будет поменьше и попозже, но какая разница? При начале кипения доп. ТЭНы отключаться, чуть раньше, чуть позже - наплевать.

Середина пустой колонны - это отнюдь не датчик давления в баке. В баке будет больше. Диаметр холодильника много меньше диаметра колонны, и хоть он без насадки, даление будет ненамного меньше, поскольку поток пара в несколько раз выше, чем при ректификации. Кончайте теорию толкать, измерьте в реальных условиях.

Руди, когда уже кипит, уже поздно отключать разгонные ТЭНы. Нужно отключать всё, выливать из приёмной емкости перехлестнувшуюся через холодильник брагу, мыть от браги холодильник и приёмную ёмкость, а потом начинать всё сначала.

Но тут есть другой аспект. В браге навалом растворённых газов. Их перед перегонкой надо из жидкости удалить, иначе при кипении будет пенится. Для этого желательно некоторое время подержать брагу на границе кипения. Или просто перевести её с ускоренного режима на нормальный за 5 минут до закипания.

Я много раз наблюдал этот процесс, правда с колонной. Давление достигает этих значении на несколько минут до начала кипения - выделение мелких пузырей на стенках нагревателя. Rudy, 04 Марта 09, 18:51

Появление этих пузырей никак не может отразится на давлении в кубе, если ты его не укупоришь.
Для появления давления нудно движение газа, и немалое. Нет движения - нет и давления.

Диаметр холодильника много меньше диаметра колонны, и хоть он без насадки, давление будет ненамного меньше, поскольку поток пара в несколько раз выше, чем при ректификации.

Важен не столько 0поток, сколько путь, проходимый паром. В колонне это метр - полтора. В прямоточнике это 5 сантиметров. Потом движется уже не пар, а жидкость, которая на давление в кубе не влияет.

Кончайте теорию толкать, измерьте в реальных условиях.

Вчера измерял и дал тебе данные. К кубу прикручена метровая вертикальная труба сечением как у Ду70мм. Сверху к ней пристроен прямоточник сверху вниз. Давление при потоке 2,5 литра в час - от 5 до 15 миллиметров водяного столба. От подводимой мощности практически не зависит.

Руди, когда уже кипит, уже поздно отключать разгонные ТЭНы. Нужно отключать всё, выливать из приёмной емкости перехлестнувшуюся через холодильник брагу, мыть от браги холодильник и приёмную ёмкость, а потом начинать всё сначала.Игорь, 04 Марта 09, 19:30

Не когда закипит, а когда появится перепад давления. А если перепада нет - кто брагу в холодильник затащит? А как только появился перепад - ТЭНы отключились. Регулятор - это не ты, у него реакция мгновенная.

Но тут есть другой аспект. В браге навалом растворённых газов. Их перед перегонкой надо из жидкости удалить, иначе при кипении будет пенится. Для этого желательно некоторое время подержать брагу на границе кипения. Или просто перевести её с ускоренного режима на нормальный за 5 минут до закипания.
Появление этих пузырей никак не может отразится на давлении в кубе, если ты его не укупоришь.

Это серьезнее и наверное стоит учесть. Подумаю.

Для появления давления нудно движение газа, и немалое. Нет движения - нет и давления.
Важен не столько 0поток, сколько путь, проходимый паром. В колонне это метр - полтора. В прямоточнике это 5 сантиметров. Потом движется уже не пар, а жидкость, которая на давление в кубе не влияет. Вчера измерял и дал тебе данные. К кубу прикручена метровая вертикальная труба сечением как у Ду70мм. Сверху к ней пристроен прямоточник сверху вниз. Давление при потоке 2,5 литра в час - от 5 до 15 миллиметров водяного столба.

Если использовать правильный датчик MPXVZ5004 (40 см.вод.ст.) а не MPXVZ5010 (100 см.вод.ст.), этого достаточно.

От подводимой мощности практически не зависит.

А вот так не бывает.

А корпуса не считай, это фигня. Можно, например поставить счетверенны компаратор, на один корпус меньше станет. Но разводить будет неудобнее.

Насчет отключения доп. ТЭНов по температуре ты, наверное, прав. Тогда в моей схеме нужно у компаратора U5 6 ногу подключить к датчику температуры, а не давления, 5 ногу - к потенциометру уставки. Все будет нормально работать.

Руди, читаю твою схему, иду с самого начала, не склеивается картинка.

Подаём питание. Слежу за напряжением на линии анодов светодиодов оптронов(буду называть её линией оптронов).
Их линия дважды (зачем?) подвешена на плюс - через 10к (R24) и 0,3к (R13). Но на этой линии сидит выход 1 нижнего компаратора. Так как сопротивление холодного термистора велико, конденсатор С2 заряжается через R16 и R17. Пока он не зарядится до напряжения на движке делителя R19, на выходе компаратора будет ноль, и на всей линии тоже ноль.
Этот ноль устанавливает на выходе 3 элемента 2И-НЕ единицу, поэтому транзистор VT1 открыт, и на линии оптронов ноль поддерживается. Через некоторое время С2 заряжается, выход 1 нижнего компаратора отсоединяется от нуля, но на линии оптронов сохраняется ноль через открытый VT1.
Кратковременно нажимаем кнопку "пуск". VT1 закрывается, на линии оптронов через два резистора устанавливается единица, на выходе 3 элемента 2И-НЕ появляется ноль, и на базе транзистора VT1 появляется напряжение делителя R23-R25, которое близко к одному вольту. Транзистор тут-же открывается и снова устанавливает на линии оптронов ноль, на выходе 3 элемента 2И-НЕ устанавливается единица, открывая еще больше транзистор и поддерживая ноль на линии анодов светодиодов оптронов.

Получается, что для работы симисторов нужно постоянно держать нажатой кнопку пуск.

В чем я заблуждаюсь?

R24 - не нужно, хотя и не мешает, забыл убить.

Конденсатор С2 - просто конденсатор фильтра, рояля не играет.
А вот конденсатор С3 специально поставлен для того, чтобы при включении питания схема перешла в режим СТОП. А конденсатор С2 помогает в этом.

В комментарии к схеме, я специально написал, что резистор R25 ставить не нужно. Он тоже от старой жизни. Но ты все вычислил совершенно верно.

На самом деле в схеме действительно есть бага. Я, по запарке, в результате закоротил токозадающие резисторы оптронов - посмотри. И, отсюда возникнет еше одна проблема с напряжением в этой точке при включении оптронов. Поправил все это в схеме.

Да, еще не усмотрел когда рисовал. Резистор с выхода компаратора U5, нога 1, на питание - не R13, забыл перенумеровать, можем его считать R25.

Руди, у нас с тобой две разные по применению схемы.

Твоя работает с двумя группами ТЭНов - разгонной и рабочей, а моя - с одной группой или с одним большим ТЭНом.

Нет, одинаковые. Моя схема работает и совсем без разгонных ТЭНов. Я их врисовал только на основании ваших-же воплей, можно и не подключать. На разгонные ТЭНы работает один отдельный компаратор.

Но, на самом деле, как то-то уже писал, некоторая проблема с одним ТЭНом будет - моргание сети. Когда есть отдельный нагревный ТЭН на 1 кВа - моргать почти не будет, а вот когда на 5... Тут без аккуратного брезенхема не обойтись.

Тут кстати ситуация именно двоякая.
Если есть в кубе несколько тенов, то ИМХО лучше и использовать раздельно. К примеру, при ректификации, когда один подключен постоянно, давление вообще минимально колеблется - можно его подводить к самому предзахлебу, если нужно.
А вот если одни тен мощный, то конечно, вариантов нет.
Поэтому, для универсальности, лучше конечно схема с одним теном, в которой аппаратно предусмотрена стабильность режимов.
Кстати, я сегодня гонял дистиллятор на куске ШИМ-схемы от Руди, а вчера колонну стабилизировал на схемах и Руди, и Игоря.
Все три прогона признал вполне успешными.

Мне, кстати, на практике видна большая польза от показометра, о котором вы оба пока забыли. Т.е. УПТ, к которому на вход подаются напряжение либо от датчика давления, либо от термистора (с разными Ку при этом) и вольтметр для визуализации показаний. В идеале с кнопкой, которая показывает выставленные уставки.

Вопрос почти по теме - переключалка разных линий уже трехгруппная, а с показометром групп прибавится.
Есть ли микросхемы - аналоговые ключи, что ли. Электронные аналоги обычных реле с группами на переключение. Чтобы можно было их на плате поставить и коммутацию всю проводить одним простеньким тумблером?
Вот тогда будет именно Измеритель-Регулятор.

По поводу моргания сети - у меня его сегодня с трехкиловатным теном и твердотельным реле не было - не знаю почему. А "клацало" каждые полторы секунды

Показометры - это отдельно и несложно. Только сигнал с терморезистора знать нужно. Переключалка - двухгруппная, и она не изменится - она задает режим работы, а не режим индикации. На индикаторе будет своя.

А насчет ключей - не помнишь кто тут микросхемы считал?

Дешевле поставить одну микросхему, чем кучу проводов каждый раз жгутовать.
Я тебе уже десять раз писал - рисуй в комплексе, тогда забывать ничего не будешь.
С терморезистора ты сигнал и так знаешь, Игорь в свое время в первом варианте же резисторы как то считал. А если на стандартном 50М датчике сопротивления нарисуешь - ввобще отпад будет, полная унификация.

А еще один провокационный вопрос - в каких единицах ты температуру терморезистора видеть желаешь? В вольтах?

Для датчика сопротивления нет проблем, нарисую. Но с одним условием - ты все это и спаяешь и настроишь. Лично. Идет?

Игорь223, надо уточнять задачу. Если идём в направлении одного мощного ТЭНа - это одно. Если в направлении отдельного разгонного - это другое.
По поводу индикации. Показометр тебе интересен для себя, или для мелкой серии?

Если второе - в Запорожье есть человек, который готов за 45-50 гривень (меньше 7 долларов) сделать индикаторы такие, как купил я (это его производство), но с другой программой. Сначала надо будет НЕ подать давление на МРХ и нажать на плате первую микрокнопку. Индикатор высветит ноль. Затем надо будет дать 500 мм.в.ст. и нажать вторую микрокнопку. Индикатор высветит 500, и будет настроен на конкретный датчик давления.
Это дешевле и проще твоего показометра, не требует УПТ.
С индикацией температуры сложнее. Если напряжение на выходе МРХ пропорционально давлению, то с температурой такого не будет. Индикатор останется показометром. Можно конечно с ним повозиться, но это долго, муторно, и всё равно достоверности показаний (как с МРХ) не будет. Можно разве что подогнать показания к истине в районе 80-100 градусов, когда они актуальны. Стоит попробовать.
В любом случае нужно помучить терморезисторы - сделать несколько раз серию замеров зависимости сопротивления от температуры. Будет время - сделай хотя-бы несколько замеров в диапазоне 80-100 градусов. Надо покумекать.

По переключениям. Если управлять только одним ТЭНом, можно оставить один тумблер, а для смены индикации с текущих показаний на установки можно использовать простую кнопку. Особенно если найти трёхконтактную без фиксации.

И еще одно. Физическое отключение сети 220 вольт релюхой при перегонке конечно впечатляет, но это перебор.
Нужно выбрать одно из двух - или вариант Руди с установкой в на входах реле таких напряжений, при которых открытие реле невозможно, или мой вариант (промежуточный ), когда используется реле, но маломощное, которое отключает питание управляющей части схемы, и оптронам просто неоткуда получить напругу для открытия.

Далее. Мы упустили управление охлаждением, или эта опция неактуальна?
Следующее. Нужна ли световая и звуковая индикация переходов с одного этапа на другой? Если да - то для каких переходов?

Пока всё.

Руди, есть вопрос. В природе существуют датчики температуры, падение напряжения на которых линейно изменяется на -2 миллиВольта на каждый °С. Как ты считаешь, такие изменения напряжения можно усилить раз в 500? не слишком ли слабый сигнал? Не угробят ли его собственные шумы усилителя?
Цена таких датчиков настолько смешна, что сигарета, которую я сейчас собираюсь выкурить, стоит дороже.

Я их давно предлагал. Но вытащить из них сотую градуса тоже непросто. У таких датчиков обычно 10 мВ/*С. Сотая градуса - 100 мкВ. В общем не смертельно, но делать нужно очень аккуратно, питание стабилизировать, от помех экранироваться и т.д. Это конечно в 30 раз лучше чем терморезистивный 100 Ом с током 1 мА, у которого 0.3 мВ/*С, но все равно нелегко. Но сделать можно.

Руди, я говорю о простых диодах. У меня несколько лет безупречно работал термометр, собранный по такой схеме, пока не погиб в пожаре.  В качестве датчика я использовал даже не диод, а инвалидный кт315 с оторванной ножкой.

Сотые градуса для измерения в кубе нам не нужны. 0,5 градуса вполне хватит. В описании схемы обещают точность 0,3 градуса при использовании в качестве датчика диода КД102А или любого другого кремниевого.

Чем не датчик для куба? Если обработать падение напряжения на нём так, чтобы 100 градусам соответствовало 4,7 вольт, а нулю - 0,2 вольта, показометр давления одновременно станет и термометром для измерений в кубе.

Примерный диапазон падений напряжения на диоде таков. При нуле градусов 0,72 вольта, при 100 градусах 0,49 вольт. Эти цифры меняются от экземпляра к экземпляру, но линейность для каждого диода - говорят - остаётся.
Может стоит попробовать?

Игорь, а какой смысл возится с диодом, у которых температурный коэффициент болтается в довольно больших пределах, если есть готовые дешевые датчики с калиброванным коэффициентом 10 мВ/*С?

LM35DZ - TO92 стоит сейчас 63 руб. и есть везде. Посмотри.

Посмотрю, спасибо. Но уже завтра.
Но диоды у нас стоят 10-20 копеек. У вас 0,5-1 рубль. Но действительно, если калиброванные, на 10, это интересней, чем некалиброванные на минус два.
-------------------------------
не сдержался. Посмотрел. Самое приятное то, что при нуле они дают ноль. Отличная игрушка.