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Topic: thermovarroa V2 : but : chauffer précisement les cadres d'abeilles (Read 3522 times) previous topic - next topic

thermovarroa

Bonjour

1) objectif
Nous sommes en cours de construction de la version 2 d'un appareil (le thermovarroa) qui a pour objectif de traiter le couvain des abeilles.
Le but étant de construire un appareil libre de droit et "facilement" réalisable par des apiculteurs amateurs

2) La version 1
Elle a été réalisé l'année dernière
http://www.thermovarroa.com/index.php/projet/15-thermovarroa-v1-5-ruches-220v
Cette version 1 fonctionne corectement et quelques amélioration sont nécessaire entre au niveau de l'électronique


3) historique
Dès le début du projet
N'ayant pas de connaissance approfondit en électronique, nous nous sommes tourné vers le forum de futura-sciences
http://forums.futura-sciences.com/electronique/677673-construction-dun-thermovarroa.html
Plusieurs participants nous conseillé d'utiliser un Arduino ... que je ne connaissais pas
Tour cela nous a permit de chercher, d'analyser et de comprendre un peu le fonctionnement d'Arduino et de certains composants associés
Pour une question de simplicité et d'autoconstruction possible par des néofites, nous avons choisit la technologie Grove (pas de soudure mais des petits connecteurs)

4) le cahier des charges en date du 15/02/15
Modèle 15 cadres - 5 Ruches - 220V Le Caisson de chauffe étanche
- énergie : 220 V
- capacité : 15 Cadres
- longueur : 700 mm
- largeur : 480 mm
- hauteur : 420 mm
- volume : 0.15 m3
- couvercle avec fermeture
- un caisson intérieur : bois en contreplaqué marine de 5 mm
- un caisson extérieur : bois en contreplaqué de 5 mm
- isolation entre caisson : 1 bombe de polystyrène épaisseur 20 mm (mise en place après passage des fils)

L'équipement du caisson de chauffe
- bac a eau : 1 capacité de 5/7 litres
- chauffage de l'eau : 1 résistance d'une puissance de 600/750 W
- circulation air intérieur : 1 ventilateur pour la circulation de l'air humidifié
- circulation air extérieur : 1 clapet permettant l'entrée de lair
- sonde température couvain : 1 a l'intérieur d'un cadre de couvain (sécurité : ne doit pas dépasser 42°C) + 2 connections
- sonde température air ambiant : 1 a l'intérieur du caisson + 2 connections
- sonde hygrométrie air ambiant : 1 a l'intérieur du caisson + 2 connections
- sonde température eau du bac : 1 dans le bac + 2 connections
- connexion résistance : 2 connexions pour alimenter la résistance en 220 V
- connexion clapet : 2 connexions pour alimenter le clapet
- sonde de température autres : 2 => 1 sonde en bas a droite et 1 sonde en haut a gauche et inversement pendant les essais (fils volants)

un boîtier extérieur
(intéressant de ne pas le figer dans le caisson de chauffe => il peut servir pour d'autres applications)
- câble 220 V : 1 alimentation globale
- alimentation 12 V : 1 alimentation de l'arduino
- arduino : 1 gestion globale avec communication par port USB
- carte electronique : 1 commande de la sonde par triac
- bouton marche/arret : 1
- bouton de démérage : 1 (démarrage du processus de chauffe)
- bouton d'arret d'urgence : 1 Stopper le processus et ramener le caisson à température ambiante
- dispositif d'affichage LCD : ligne 1 : en alternance : température actuelle dans le couvain <=> température de l'air ambiant intérieur du caisson
- dispositif d'affichage LCD : ligne 2 : en alternance : température actuelle de l'eau <=> hygrométrie du caisson
- dispositif d'affichage LCD : ligne 3 : en alternance : temps restant <=> programme en cours : exemple : de 38° à 39° depuis 3mn

Fonctionnement
- humidité : plus que 80% mais 90 % est préférable => humidité intérieur du ThermoVarroa
- température intérieur de la ruche : 36° C (avant transfert vers le ThermoVarroa)
- température de départ : 35° C (estimation après transfert des cadres)
- température maxi : 42° C (interdiction de dépasser les 44 °c ) mort des larves d'abeilles
- montée en température : passage de 35 à 41° => environ 70 minutes (1° / 10 minutes)
- durée du traitement : 30 minutes (maintien entre 41 et 42°)
- descente en température : passage de 42° à 36° => environ 50 minutes (1° / 10 minutes)
- Durée total du traitement : 150 minutes (2h30)

Programmation des paliers de températures
- passage de 35 a 36° : en 12 mn minimum (suivant température de départ)
- passage de 36 a 37° : en 10 mn minimum
- passage de 37 a 38° : en 10 mn minimum
- passage de 38 a 39° : en 10 mn minimum
- passage de 39 a 40° : en 12 mn minimum
- passage de 40 a 41° : en 16 mn minimum
- Maintien entre 41 et 42° : 30 mn (durée du traitement)
- passage de 41 a 40° : en 10 mn minimum
- passage de 40 a 39° : en 10 mn minimum
- passage de 39 a 38° : en 10 mn minimum
- passage de 38 a 37° : en 10 mn minimum
- passage de 37 a 36° : en 10 mn minimum
soit au total 150 mn (2h30)
A réécrire pour modifier quelques éléments mais globalement le principe est la

5) Version 2 => pour l'électronique
http://www.thermovarroa.com/index.php/projet/18-projet-version-2-themes-3-l-electronique
le problème qu'il serai préférable de faire évoluer concerne la sonde de température du couvain (N°7 de la page)

En effet, pour la version 1, nous avons utiliser une sonde DS18B20, hélas son diamètre de 6mm est destructeur pour le couvain
Le couvain : une paque de cire de 40 cm de longeur x 30 cm de haut avec des alvéoles de chaque coté (épaisseur 2.5 cm)
le but étant de planter la sonde a l'intérieur du couvain de manière a mesurer la pénétration de la température
Rappel des plages de températures : de 15° a 45° mais la température demande a être très précise entre 35° et 45°
longeur du cable : 1 m
sonde : 2 fils

6) Ma question : comment faire ?
Nous avons bien-sur chercher avant de le laisser ce message qui je le convient est un peu long
Relier une sonde pt100 sur l'Arduino semble une bonne solution
http://www.gotronic.fr/art-sonde-pt100-tre100-1m-8050.htm

Nous avons trouvé plusieurs dizaines de schémas et informations sur le sujet
mais beaucoup parle de plage de températures
Et certains chémas sont pour nous incompréhensible

Juste pour le cas ou ... est ce la meilleur solution ?

7) réalisation
Le but étant pour nous est de construire ce prototype
puis de l'essayer, de le tester
Et ensuite de donner l'information a tous ceux qui souhaiteraient le fabriquer (avec une estimation du cout)
Les non compétents en électronique pourront toujours demander a un électronicien local de le fabriquer

Merci d'avance pour vos soutiens


hazerty565

j'ai tendance pour la température à utilisé un thermocouple, c'est juste un fils d'alliage, donc gain de place, et cest assez precis

al1fch

Bonjour


Quote
le but étant de planter la sonde a l'intérieur du couvain de manière a mesurer la pénétration de la température
Rappel des plages de températures : de 15° a 45° mais la température demande a être très précise entre 35° et 45°
Outre le thermocouple la thermistance parait compatible avec le cahier des charges :
-'grande précision' autour de 40°C =  même contrainte que pour les thermometres médicaux équipés en général de thermistances
-petite taille en prenant une thermistance miniature 'perle de verre' (moins d'1mm de diametre) ex :
http://fr.rs-online.com/web/p/thermistances/7691892/?origin=PSF_433053|alt
-interfaçage facile et économique avec des cartes Arduino

infobarquee

bonjour,
+1 pour thermistance.
par contre j'en mettrai au moins deux (haut et bas ou exterieur et intérieur) afin de faire une moyenne.
AUCUNE AIDE PAR MP

Artouste

5) Version 2 => pour l'électronique
http://www.thermovarroa.com/index.php/projet/18-projet-version-2-themes-3-l-electronique
le problème qu'il serai préférable de faire évoluer concerne la sonde de température du couvain (N°7 de la page)

En effet, pour la version 1, nous avons utiliser une sonde DS18B20, hélas son diamètre de 6mm est destructeur pour le couvain
bonjour
juste pour info :
il existe le ds18b20Z qui est en boitier SOIC
AMHA c'est peut etre une piste à suivre , faire affleurer le soic sur un rayon de couvain et continuer la gestion comme un simple ds18b20 "basique"  (ce qu'il est d'ailleurs)

thermovarroa

Bonsoir et merci pour vos réponses

1) les 4 conseils
- 2 pour une thermistance
- 1 pour un thermocouple
- 1 pour un ds18b20Z par un boitier SOIC
Ces trois solutions semblent intéressantes
Pour cette nouvelles maquettes, je souhaiterai utiliser 2 choix

2) Rappel de l'utilisation
A chaque utilisation, il faut planter une sonde a l'intérieur du couvain
Il est composés d'alvéoles en cire (d'abeilles bien-sur) et d'épaisseur 22 / 24 mm
Le but étant de mesurer la température pénétrant au coeur de ce couvain
A 36° la cire est relativement dur, c'est un peu comme planter la sonde dans du beuure qui sort du réfrigérateur !!

3) La thermistance
- Est ce adapté a être enfoncé dans de la cire a 36° ?
- celle que j'ai trouvé avait une pécision de 1%

si oui
*** 1 exemple qu'il est peut etre possible d'enfoncer dans la cire
thermistance 10kΩ précision 2%
http://www.gotronic.fr/art-thermistance-10k-937-3776.htm
une pécision de 2% indique elle ±1°C vers 50° ?

*** pour cet exemple
http://fr.rs-online.com/web/p/thermistances/7691892/?origin=PSF_433053|alt
une tolérance de 1% indique elle ±0.5°C vers 50° ?
Mais il ne semble pas adapté a être enfoncé dans la cire

4) le thermocouple

*** les thermocouples
http://aviatechno.net/thermo/thermo01.php
les sondes types T semble plus adapté a mon cas
=> plage de température : -40 a +350
=> tolérances : ±0.5°C
Qu'en pensez vous ?

*** cable de raccordement soie de verre
http://www.prosensor.fr/upload/catalogues/sondes_temperature_thermocouples_Prosensor.pdf
page 11 du pdf ou page 65 du catalogue
2 type de sonde thermocouple avec cable de raccordement soie de verre et idem + tresse inox
page 19 du pdf ou page 73 du catalogue
1 sonde thermocouple de contact
interessant pour enfoncé dans la cire
ce genre de sonde est elle raccordable sur Arduino ou/et sur Grove

*** Grove - High Temperature Sensor
intéressant principalement puisque c'est un élément Grove et qu'il serai donc facilement installé
le défault vient du thermocouple temérature sensor qu'il n'est pas de piquer dans la cire
Est il possible de le remplacer par un autre thermocouple ?
http://www.seeedstudio.com/depot/Grove-High-Temperature-Sensor-p-1810.html
http://www.gotronic.fr/art-capteur-de-t-grove-50-a-600-c-111020002-21549.htm

*** Thermocouple type K
Est ce utilisable avec arduino ?
http://www.gotronic.fr/art-thermocouple-type-k-20606.htm

*** chez rs
http://fr.rs-online.com/web/c/automatisme-et-controle-de-process/capteurs-et-transducteurs/thermocouples/
http://fr.rs-online.com/web/p/thermocouples/2194545/
Est ce utilisable sur Arduino ?

5) ds18b20Z par un boitier SOIC
cette solution est particilièrement intéressante du coté programme
par contre je n'ai pas vraiment d'idée pour avoir un contact avec le coeur du couvain

Voila, je ne maitrise pas encore ces solutions
Encore quelques problèmes a résoudre

rjnc38

5) ds18b20Z par un boitier SOIC
cette solution est particilièrement intéressante du coté programme
par contre je n'ai pas vraiment d'idée pour avoir un contact avec le coeur du couvain

je pencherais plutôt pour un DS18B20 en boitier TO92 relié a des fils ultra souples, il suffirait de désoperculer une alvéole d'extraire la larve et de mettre la sonde à la place mais cela va prendre un peu de temps et refroidir le couvain ...
d'un autre coté je suis septique sur l'homogénéité de la température dans cette étuve obtenue avec un seul ventilateur dans la partie basse ???

thermovarroa

Merci rjnc38
La DS18B20 en boitier TO92 ne me semble pas pratique a mettre en place dans notre cas

Pour la ventilation, le traitement dure 2h30 avec 100% d'humiditée.
De plus le caisson est bien isolé.
Dans la version 1, j'ai 3 sondes de température bas, milieu et haut qui sont proche l'une de l'autre au niveau résultat

Par contre, nous avons prévu d'améliorer la circulation de l'air dans la nouvelle version

Pour ce qui est de la température
le modèle qui me semple le plus compatible dans un premier temps c'est

*** Grove - High Temperature Sensor
http://www.gotronic.fr/art-capteur-de-t-grove-50-a-600-c-111020002-21549.htm

Ma question
Est il possible de templacer la sonde thermocouple par une autre plus pointu et plus longue au niveau contact avec le coeur de la cire ?




Artouste

...
Ma question
Est il possible de templacer la sonde thermocouple par une autre plus pointu et plus longue au niveau contact avec le coeur de la cire ?
...
Bonsoir
Je crois que tu veux acquerir de  "la thermometrie precise" alors que déjà tu ne dispose pas d'un étalon précis (référence)
pour les calibrer.
La thermometrie est un domaine à part entiere et qui est tres surement un des plus "pénible à acquérir"

je n'ai pas (bien) compris ton probleme de capteur "couvain" : tu veux faire une mesure au plus pres d'une une alveole  sur cire ou directement dans le coeur du couvain ?  (captation quasi nécessairement alors intrusive et destructive) ?
J'ai bien compris que ce qui est important là pour la regulation là est la captation au plus prés du couvain, ce qui n'impose pas de faire de l'invasif/destructif.

pour comparaison (qui n'est jamais raison :smiley-mr-green: )
rapporté aux "petits" humains en couveuse ,là où il est important d'avoir de la captation T° interne pour reguler,
là tu ne peux coller un thermo dans  ta la larve , tu ne peux au mieux que te baser sur une T° acquise au plus pres.

en gros (pour moi) un/ou deux  capteurs positionné en haut et bas de cellules en quinconces sans faire d'intrusion doit surement faire bien mieux que "la rue Michel" 8)  



rjnc38

Ma question
Est il possible de templacer la sonde thermocouple par une autre plus pointu et plus longue au niveau contact avec le coeur de la cire ?

oui a condition de choisir le même type (E,J, K, ...) de thermocouple (https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouple)

je n'ai pas (bien) compris ton probleme de capteur "couvain" : tu veux faire une mesure au plus pres d'une une alveole  sur cire ou directement dans le coeur du couvain ?  (captation quasi nécessairement alors intrusive et destructive) ?
J'ai bien compris que ce qui est important là pour la regulation là est la captation au plus prés du couvain, ce qui n'impose pas de faire de l'invasif/destructif.
l'intrusion n'est pas forcement destructive (de larve), un cadre de couvain comporte a sa périphérie des alvéoles contenant des réserves (pollen, miel) . Le besoin d'avoir une mesure in-situ doit être du a ce qu'un cadre représente un certain volume et une certaine masse donc présente une certaine inertie par rapport a l'air chaud environnant et la méthode de traitement (que je découvre dans ce post) semble nécessiter une bonne précision pour être efficace

thermovarroa

Désolé pour le retard et Merci pour vos réponses

Oui, en effet l'intrusion est un peu destructrice, mais le but est bien d'avoir la température dans le milieu de la cire.

Le couvain est composé de 2 groupes d'alvéoles, un sur chaque face séparé par une couche de cire

Il faut que la sonde soit entièrement a l'intérieur de la cire et dans le milieu du cadre de manière a avoir une bonne lecture de la pénétration de la chaleur (sans avoir l'influence de l'air extérieur du coivain qui lui est controlé par une autre sonde)
Une sonde de 10cm et de 3mm serai intéressante pour sa bonne pétration sans éclater la cire et pour un bon maintien

Je regarde les sondes de type K de chez prosensor
- SOPIK3130TE2
- TCLK/SVT-1
- SOKPFA-2M-I
Le les ai contacté et j'attend leurs réponses

Je suis toujours intéréssé aussi par les thermistance
http://www.gotronic.fr/art-thermistance-10k-937-3776.htm

La question du jour est donc
Est il possible de racorder ce genre de produit sur un Arduino ?


ps : rjnc38, es tu aussi un peu ou beaucoup apiculteurs ?
J'ai l'impression que tu as des connaissances sur ce sujet

rjnc38

ps : rjnc38, es tu aussi un peu ou beaucoup apiculteurs ?
un peu (http://ruche.dolomoise.free.fr)

infobarquee

pourquoi ne pas mettre dès le départ une sonde (thermistance ou autre ) dans une alvéole avec un cable qui ressort où il suffirait de connecter l'appareil de mesure?

avantages :
pas d'intrusion
pas de différence de temp en ouvrant
temp immédiate après raccordement sur l'appareil de mesure puisque la sonde est déjà à température

inconvénients :
un fil qui sort de la ruche
AUCUNE AIDE PAR MP

thermovarroa

un peu (http://ruche.dolomoise.free.fr)
Bravo pour le projet de la ruche Dolomoise, c'est une super idée
Je comprend mieux maintenant tes connaissances sur ce sujet

Pour info, je suis aussi en Isère, sur les hauteurs de Pontcharra entre Grenoble et Chambéry
Par contre cela fait seulement 3 ans que je fais l'apiculteur débutant
Mais depuis le début, les produits chimiques dans les ruches, cela m'a toujours contrariés
D'où l'intérêt d'analyser les méthodes alternatives.
Et l'hyperthermie a attiré mon attention puisqu'elle est déjà utilisé principalement en Autriche et en Suisse

pourquoi ne pas mettre dès le départ une sonde (thermistance ou autre ) dans une alvéole avec un cable qui ressort où il suffirait de connecter l'appareil de mesure?

avantages :
pas d'intrusion
pas de différence de temp en ouvrant
temp immédiate après raccordement sur l'appareil de mesure puisque la sonde est déjà à température

inconvénients :
un fil qui sort de la ruche

Pour le projet Thermovarroa, il faut prendre les cadres de couvains (environ 3 par ruches), les sortir des ruches puis balayer les abeilles.

Il faut ensuite les transporter dans l'appareil (le Thermovarroa) qui pendant environ 2h30 fera le traitement de chauffage du couvain.

En effet il ne faut pas chauffer les abeilles, cela introduirait un stress intense dans la ruche. De plus notre but premier est de préserver le capital génétique de la reine qui ne doit subir aucun traitement.

Pour résumé, ce n'est pas la ruche qui chauffe mais le Thermovarroa

Artouste

bonjour
je reprend le topic là ( lu les interventions) 
Je persiste de plus en plus :smiley-mr-green:  à penser  pour ton projet (facilité de reproduction/simplicité de programation,... )
que la solution 1-Wire reste la plus simple à mettre en œuvre même à l'échelle d'un "rayon" .

Les capteurs 18B20 que tu utilise sont des capteurs "INOX" (DS18B20 tubés) , mais pas le capteur en boitier  "sortie usine" ?

les DS18B20 (encapsulage usine) sont très réactifs (notion de transfert thermique)



 

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