Om øl og bryggerier og øl-historie og sånt ...

«  IPA – den nye pilsen?   |  Kunstindustriøl?  »

2015-04-19

Plopptelling med lysdiode

Ett av temaene jeg ikke helt klarer å slippe, er hvordan forbedre hjemmebryggeprosessen. Jeg antar at det enkleste er å kjøpe en Speidel, men det føles som juks. Jeg brygger ikke primært for ølets del, men for bryggingen – liksom elgjegere ikke primært drar til skogs for elgbiffens del, og fjellklatrere ikke gjør det fordi det er den enkleste fremkomstmåten.

En utfordring ved brygging er å monitorere hvor langt gjæringen er kommet, og da er telling av plopp en brukbar indikator, i hvert fall etter at prosessen har kommet i godt i gang.

Gjærlås med lyssensor for telling av plopp
Humleoppheng, hele
Jeg har forsåvidt en hel rekke ulike metoder jeg har lyst til å teste ut, og noen av dem går på telling av plopp – eller rettere sagt monitorering av hvor langt bryggeprosessen har skredet frem. Som jeg har skrevet tidligere er dette et forbausende vanskelig tema. Det er forsåvidt lett å telle antall plopp (jeg skal teste 5-6 ulike metoder). To fremgangsmåter ville være trigge på lyd fra ploppet, eller vibrasjoner i selve gjærlåsen. Begge er trolig enkle å implementere. Men det som er bedre – men vanskeligere – er å detektere tilstanden til systemet mellom ploppene. Jeg har minst tre lovende design for dét. Under kommer det første av dem: Gjennomlysing av væsken i gjærlåsen.

Metoden består av en lysdiode på den ene siden av vannsøylen i gjærlåsen, og en lysavhengig motstand (LDR) på den andre siden. Oppsettet jeg brukte var en Arduino med en lysdiode seriekoblet med en 220Ω motstand og en LDR seriekoblet med en 10kΩ motstand, der spenningsnivået over LDR ble målt på en analog port. Jeg brukte litt elektrikertape rundt lysdioden for å gjøre den noenlunde retningsbestemt.

I testen ble det litt fikling og manuell kalibrering, men målet var å sjekke gjennomførbarheten, ikke lage et stabilt oppsett. Tanken bak var: dersom lysdioden ikke skjøt midt på sylinderen med vann, ville forskjellen i lysbryting mellom tomt og fylt rør gjøre at lys ble bøyd annerledes, og at det ville kunne detekteres på spenningsfallet over LDR. Slik er det i hvert fall i teorien, men med litt prøving og feiling fikk jeg ikke det til. Kanskje om jeg hadde brukt en laser i stedet for en lysdiode? Så jeg falt tilbake på Plan B.

Plan B var å bruke farget væske i gjærlåsen. Da vi var tomme for sukkerkulør falt jeg tilbake på vanntynnet soyasaus. Eksperimentet var vellykket. Med en relativt grov innretting av lysdioden og LDR ble det målt et spenningsfall på rundt 1,95V, mens når vannsøylen ble flyttet over nivået der det ble målt, falt dette ned til i underkant av 0,5V. (Hmm, jeg ser nå at jeg målte over motstanden som LDR stod i serie med, men det endrer ikke fundamentalt på resultatene.)

Oppsettet var forøvrig plaget av at konstruksjonen var vaklevoren, samt at luftpumpa var en gammel og lekk ballongpumpe – men elektronikken i det ser ut til å fungere, og det måler tilsynelatende reelle og konsistente verdier utfra hvilke man kan si noe om ploppingen, og dermed gjæringen. Dessuten er fotoresistorer billige men ikke veldig gode lysmålere, men de ser ut til å være tilstrekkelig her, hvor vi egentlig bare er ute etter å finne tidspunktet for en tilstandsendring, ikke måle eksakte verdier.

Den vil umiddelbart si noe om relativ gjæringshastighet, og dermed når gjæringen går mot slutten. Med litt historiske data og manuell kontrollmåling som kalibrering vil den også kanskje kunne si noe om hvor nær man burde være til FG. Det danner i hvert fall grunnlag for en litt mer konsistent test.

Fordelen med dette er at den ikke bare trigger på selve ploppet men også én gang under hevingen av vannsøylen før ploppet. Tidsintervallet mellom to slike påfølgende, motsatte hendelser sammenlignet med tidsintervallet mellom to plopp sier noe om hvor mye væske som er vannlåsen. Det kan være nyttig for å finregne gjæringsgraden, siden mengden CO2 som slipper ut i hvert plopp trolig er avhengig av mengden vann i gjærlåsen (og fortvilende mange andre ting).

Innretningen for monitorering av gjæringen ved telling av plopp
Ploppteller - testoppsett

Jeg brukte bare én lysdiode og én LDR, men designet kan utvides. Først og fremst er det nyttig å måle på hver av de to vannsøylene, for da kan man si noe om det plopper inn luft i gjæringsfatet. Dernest vil jeg tro at det er endel å vinne på å måle på skrå i stedet for horisontalt gjennom vannsøylen. Ikke minst kan man montere flere par med lysdiode og LDR. På den andre siden er det ofte lurt å holde hardware-løsninger så enkle som mulig, og kanskje er det tilstrekkelig å ha én enkelt, horisontal målelinje – slik at man får raskest og mest mulig tydelige overganger.

Ulempen er at man må ha farget væske i gjærlåsen. Metoden kan også lett forvirres av endringer i rombelysningen, og den fordrer at man har laget et robust oppsett, langt mer robust enn det jeg laget.

Neste fase er en testkjøring med stabilt oppsett og en reell gjæring (vel, sukker, gjærnæring og gammel tørrgjær) over et par dager, slik at jeg får data som jeg kan sjekke om ser konsistente ut. Konsistente data er ikke nødvendigvis gode data, men vinglete og labile måledata er neppe gode data.

 

Legg igjen en kommentar



(obligatorisk)

(valgfri, bruk gjerne http://... eller mailto:...)

(optional)


Hvor mye er to pluss tre - med bokstaver?
Lagre navn og E-postadresse for meg til neste gang

«  IPA – den nye pilsen?   |  Kunstindustriøl?  »