Densimetro o rifrattometro

Ciao a tutti,
qualcuno di voi conosce dei progetti già realizzati con Arduino che riguardano densimetri o rifrattometri?
Vorrei costruirne uno per misurare e monitorare la densità di un mosto in fermentazione.

Ho visto che forse è possibile farlo con un sensore di pressione diffrenziale (MPX5010DP) ma vorrei capire se ci sono altre strade.

Grazie a chi mi vorrà rispondere.

Buona giornata,
Tommaso

Sei sicuro ?

Densimetri per liquidi, in genere sono dei cilindri in vetro calibrati, con un peso in fondo ed un certo volume di aria all'interno, piu il liquido e' denso, e piu il cilindro galleggia, e leggi il valore sulla colonnina in cima al cilindro ... o volevi un viscosimetro ?

Rifrattometri sono tutta un'altra cosa ... sei nel campo dell'ottica ... forse ti confondevi con un "densitometro" ? (quello si usa in ottica per misurare la "densita' ottica" di un mezzo trasparente, ma dubito funzionerebbe con del mosto, che non mi sembra esattamente trasparente)

A te esattamente cosa serve, e per cosa ?

E' un progetto di un densimetro con trasmissione WiFi per chi si fa la birra da se.

Funziona in base all'inclinazione del dispositivo.

Etemenanki:
Sei sicuro ? ...

Sono sicuro si.

A me servirebbe per monitorare l’andamento di una fermentazione di un mosto di birra.

Per misurare gli zuccheri in un mosto si può usare sia un densimetro come hai detto te giustamente ma anche un rifrattometro (con le dovute tabelle di conversione perché la densità di un mosto in fermentazione è influenzata dall’alcool prodotto) che misura la rifrazione della luce attraverso una goccia di liquido zuccherino. Nella birra si utilizzano rifrattometri che generalmente esprimono misure in Brix (o in gradi Plato).

In commercio si trovano già tanti dispositivi che svolgono queste funzioni ma sono costosi e visto che utilizzo già un arduino per il monitoraggio delle temperature mi chiedevo se si potesse aggiungere questa funzionalità.

Sarebbe interessante poter memorizzare periodicamente temperatura, densità e pH e poterli vedere tutto assieme su un grafico.

Per farvi capire meglio e rispondere anche al post successivo conoscevo già iSpindel che misura la densità tramite l’inclinazione (credo un giroscopio), ne esiste uno molto simile che si chiama tilt. Oppure esiste anche un dispositivo che tramite le bolle di CO2 che escono dal fermentatore riesce a misurare la densità, tale Plaato.

Tutti molto belli e tutti con i suoi pro e i suoi contro.
Personalmente non amo lo iSpindel (o il tilt) perché sta a contatto con il mosto e quindi richiede procedure di sanificazione attente prima dell’utilizzo. Oltre al lavaggio accurato dopo l’utilizzo. Poi altra pecca ha necessariamente la batteria.

Ispindel usa un accelerometro e forse anche il giroscopio per le correzioni.
Certo sta immerso, ma non so se esiste una tecnica per misurare la densità di un mosto senza contatto. Usano delle provette in plastica e senza dubbio ci sono problemi di sanificazione ma si può prendere ispirazione da li, magari poi lo si fa in vetro che poi metti a bollire. Non si può aggiungere alimentazione esterna perché altererebbe continuamente l'equilibrio. Inoltre io non ho letto accuratamente la descrizione, non so come risolvano il problema delle bollicine di CO2 che alterano la densità e aderiscono al dispositivo.

Il pH è invece una brutttissima besta se fatto in continuo. Se devi misurare il decimo già devi andare su sensori costosi. Inoltre la tecnologia attuale prevede che il liquido interno sia in contatto elettrico con il liquido esterno. Ciò viene di solito realizzato attraverso un setto poroso o un foro piccolissimo. Ma questo significa che per semplice osmosi il liquido interno si inquina o viene diluito (o entrambi) e l'evento accade più o meno velocemente a seconda delle proprietà del liquido esterno. Se vai a vedere i cataloghi delle ditte produttrici (io ricordo Mettler Toledo ma ce ne sono altre) trovi che non vendono un sensore ma diversi sensori a seconda delle applicazioni. Alcuni erano cicci proprio per contenere tanto liquido interno e allungare i tempi di inquinamento.

Ah, ecco, birra ... pensavo al mosto di vino ...

Ci sono i sensori veri e propri (sparano un raggio nel campione attraverso una finestra, e leggono la rifrazione con un CCD a linea, o un sensore a quadratura, se ricordo bene), ma sembra difficile trovarne a prezzi decenti (costano di meno i refrattometri gia pronti) ... oppure ci sono i sensori cosiddetti "smart" che dovrebbero gia darti dati leggibili in uscita, come ad esempio quelli della Misco e simili, anche per processi inline, ma piu costosi ... e ci sono anche diversi apparecchietti portatili gia fatti per quell'uso (digitali, escludendo quelli "a prisma" dove guardi la scala ad occhio), come ad esempio questo, oppure questo, o altri simili ... con Arduino non ho idea se ci sia qualcosa di gia fatto, ma se riesci a trovare un sensore a prezzo "umano", il resto dovrebbe essere solo questione di lettura e campionatura (costruirsi il sensore, la vedo dura ... non impossibile, ma molto dura) ... comunque a quanto vedo, il sensore va comunque messo a contatto con il prodotto da testare, di refrattometri "a distanza", non credo si possa trovare nulla che non costi uno sproposito e tre quarti ...

Stesso discorso per le sonde PH, dato che le menzionavi ... vanno per forza a contatto con i campioni da testare ...

Etemenanki:
Ah, ecco, birra ... pensavo al mosto di vino ...

Ho capito...
per il momento mi limiterò a misurare e monitorare la temperatura visto che un misco vip2 costa solo 6000 dollari.

Ma secondo voi questo a che densità si riferisce?

>tomma: Quando si quota un post, NON è necessario riportarlo (inutilmente) tutto; bastano poche righe per far capire di cosa si parla ed a cosa ci si riferisce, inoltre, se si risponde al post immediatamente precedente, normalmente NON è necessario alcun "quote" dato che è sottinteso. :slight_smile:

Gli utenti da device "mobile" (piccoli schermi) ringrazieranno per la cortesia :wink:

Guglielmo

P.S.: Ho troncato io il "quote" dal tuo post qui sopra :wink:

Questo sensore può tornare utile??

ciao…quello che hai postato tu misura la differenza di pressione sulla colonna del fluido tra un punto x ed y con distanza tra i due conosciuta…di cunseguenza ti calcoli la “gravità” del fuido…per fare questo devi sempre avere un qualche cosa nel mosto…

gpb01:
>tomma: Quando si quota un post, NON è necessario riportarlo (inutilmente) tutto;

Scusatemi… mi sono limitato a premere “quote” in fondo alla pagina senza pensarci.

Maurotec:
Questo sensore può tornare utile??

Se poi c’è modo di ricavarne la densità direi di si.

ORSO2001:
per fare questo devi sempre avere un qualche cosa nel mosto…

E’ vero orso ma non mi sembra ci sia altro modo e questa soluzione non è costosa quindi credo che adotterò una soluzione con qualcosa di immerso.

Se venisse comodo conoscere il volume e il peso del liquido potresti fare i conti ma non credo sia comodo.

Interessante il progetto con la pressione differenziale anche se tempo che le bolle complichino tutto.

Proverò in una fermentazione aperta.

Alla fine ho visto che ci sono persone che fermentano il mosto in un contenitore chiuso e accanto riempiono un cilindro dove tengono un densimetro (di vetro) sempre immerso per leggerne la densità.

Pare che funzioni e che le due fermentazioni (chiusa/aperta) siano identiche. Salvo poi gettare il mosto del cilindro alla fine perché ovviamente non ha fermentato sotto co2 e quindi si è ossidato ecc.

Se in questo modo funzionasse sarei contento.

Be', se riesci a procurarti un vecchio sensore CCD a linea (magari recuperato da un vecchio scanner, non serve che sia a colori) ed un prisma in vetro ottico a 90 gradi (oppure a trapezio, ma si complica un po), potresti tentare l'autocostruzione ... come ho detto prima, non e' impossibile, ma neppure troppo semplice ... i sensori industriali costano uno sproposito e tre quarti, ma uno dei motivi e' che in genere usano un prisma speciale in zaffiro sintetico per avere il massimo della risoluzione, e per un'applicazione "casalinga" non ha senso una cosa cosi costosa ...

In pratica, con un led mandi la luce attraverso una delle facce corte del prisma su quella lunga, dove andra' il campione da leggere a contatto con il prisma (servira' fare una vaschettina stagna o qualcosa di simile), e dall'altra faccia corta leggi il riflesso con il sensore a linea, il grado di rifrazione del liquido sotto prova cambia il cosiddetto angolo critico, per cui al variare della rifrazione varia anche la lunghezza della parte illuminata del CCD ... poi si tratta di interfacciare il CCD con Arduino e leggerlo, ma dato che non serve la normale velocita' di scansione degli scanner ne leggere l'immagine, ma solo fare una lettura del punto in cui inizia la zona meno illuminata rispetto all'inizio del CCD (o ad un marker di riferimento), dovrebbe essere possibile ...

su questa pagina c'e' qualche immagine che spiega un po meglio della mia descrizione a parole :wink: ...

Su Aliexpress i CCD lineari ci sono ancora.
E qui si è parlato di come leggerli con Arduino.

Mi posteresti un link (anche in privato se qui non si può) di uno di questi sensori su aliexpress?

Ad esempio uno di questi … qui il datasheet … ma anche altri modelli, volendo … :wink:

Forse è meglio cercare
linear ccd arduino
su Google, scegliere il progetto che piace e quindi cercare su Aliexpress il modello di CCD usato.

zoomx:
Forse è meglio cercare linear ccd arduino
su Google, scegliere il progetto che piace e quindi cercare su Aliexpress il modello di CCD usato.

Vero anche quello ... io gli avevo suggerito quello linkato solo perche' leggendo il datasheet avevo visto che per farlo funzionare dovrebbero bastare tre segnali, un'impulso iniziale di acquisizione sul pin sample/hold, e due clock, uno sul master, ed uno alla meta' della frequenza del master per il CCD, e magari si potevano generare con tre pin di arduino ... ed un po anche perche' era piccolo ed economico, ma allo stesso tempo non cosi piccolo da doverci diventare matti per miniaturizzare il gruppo ottico :wink:

Ci sono anche altri prodotti, alcuni gia usati anche con Arduino, come ad esempio TSL1401 in case PDIP ad 8 pin ... ha solo 128 pixel, contro i 1024 del TC132DG, ma magari basterebbero, mettendolo piu vicino al prisma ... serve anche vedere quanta memoria occuperebbe la lettura dei 1024bit, anche se non dovrebbe essere un problema dato che non si deve leggere un'immagine in scala di grigi, ma solo rilevare il punto in cui la luce inizia a diminuire (per leggerlo come densimetro non serve in effetti creare un'array lineare per memorizzarci l'immagine, dovrebbe bastare crearne uno piccolo, tipo 20 o 30 celle, per poter confrontare i valori mentre si "contano" gli impulsi inviati al clock del CCD, e vedere il punto in cui inizia la curva discendente del valore, quello e' il punto in cui l'ombra creata dalla diffrazione cade sul CCD, e basandosi sul numero di impulsi mandati, si potrebbe sapere in che punto dell'array cade e quindi calcolarci la densita' ...

Poi ovviamente serve testare se il tutto funziona ...