Кафеджии има ли?

[Evtim Djerekarov]

С две думи за машинката - в един сервиз й ремонтираха гайката ( че ми продадоха и още една), както и взех "преходник" за между маркуча от помпата и бойлера (оригиналният преходник беше със съмнително изядена от неправилно завинтване резба).
 

Сега машината работи ОК, като изключим това, че не е много тиха. Но пуска кафето много бързо, дори да е финосмляно и да съм натъпкал цедката чак до душа - съответно каймак почти няма, а понякога изобщо няма, а вкусът е приемлив, но не е това, което се търси. Може би това е обяснимо, предвид "безклапанната" конструкция.Това ме навежда на мисълта, че май ще си трябва модификация (а и за това я взех). От сервиза ме изгледаха като ГМО картоф, като им споменах за моите намерения, което означава, че ще трябва да търся части и информация сам.

 

Маркучът, който свързва помпата с бойлера е направен от бяла, твърда пластмаса, силикон или тефлон. Външният му диаметър е около 5-6мм, а вътрешният, може би 3. В краищата на маркуча има набити месингови накрайници (вътрешен и външен), а преди това на маркуча са нанизани две "гайки", с които маркучът се монтира.

 

 

Понеже искам да модифицирам (а и да снимам и обсъждаме), имам няколко въпроса:

-Възможно ли е човек да си направи "custom" връзки, които издържат на налягането от 15+ бара, без да трябва да поставя специални накрайници (предполагам чрез нагряване и пресоване) на маркучи и тръби.

 

-Може ли да се намерят разнообразни месингови преходници и маркучи, за експериментаторство.

 

-Как е най-добре според вас да постъпя по отношение на регулация на налягането (и евентуално пред-подгряване). Една от моите идеи е, да няма клапани, но да има датчик и електроника, която управлява импулсно помпата, поддържайки налягането в граници. Другият и най-обичаен вариант е, да сложа регулируем вентил(който засега не знам откъде да купя и как да сглобя с останалата част на машината). Обаче този вентил/клапан ще работи ли добре със силно-пулсиращото налягане директно от помпата.

 

-Дали поставянето на разширителен съд с някакъв обем (примерно 50-100 ml) и съответното подтискане на пулсациите от помпата, би имало положителен (или някакъв ефект) върху кафето. Ако да - има ли такива елементи, или трябва да се направисисамства...

 

 

-Продават ли се (на какви цени, къде) манометри, както има ли манометри с вграден вентил и изводи за 2 маркуча [един обратно за към резервоара] (мисля, че в промишленоста съм виждал манометри+вентил, на който манометър-вентил може да се регулира налягането отвън с отвертка.

 

-Един доста идиотски вариант, с който може би може да се понижи налягането, за който се сещам е, да регулирам фазово помпата, за да й намаля мощността.

Не знам, дали ще работи (със сигурност няма да помпи въобще, ако импулсите са твърде кратки), но е наистина просто, да се опита.

 

-Всякакви съвети и насоки ще са от помощ.

Редактирано Август 16, 2016 от Evtim Djerekarov

[iliev.p]

От въпросите ти,ми изглежда, че от "Плевенчанката" и помен няма да остане,дори производителите няма да я познаят после.

[Evtim Djerekarov]

Четейки различни статии, до колкото разбирам, мога (първоначално за тест чрез проста ШИМ схема с 555, по-нататък с контролер), и ползвайки IGBT или MOSFET транзистор и подходящ snubber, да "накъсвам" едната полувълна (тази, която помпата "пропуска") на мрежовото напрежение с относително висока честота (примерно 1-1.5 kHz) и променлив коефициент на запълване (да кажем 35-100%) и така мога да променям налягането на помпата, регулирайки мощността й.

 

До колкото разбрах, за екстракцията има значение не само при какво налягане се прави кафето, а също колко бързо се достига това налягане. Ако в скоро време изнамеря и монтирам датчик за налягането, вече ще има обратна връзка на процеса, и тези неща вероятно ще могат да се регулират.

 

Ще се радвам, ако дадете акъл и по отношение на предишните въпроси.

[Evtim Djerekarov]

В страни от темата, може би най-доброто име за бар, където се сервира добро еспресо е бар "9 Bar".

[sunsleeper]

Гледам, че само за еспресо се говори, а има ли фенове на френската преса? Аз напоследък съм пенсионирал еспресо машината и свикнах да пия основно френска преса, особено след като май му хванах цаката относно температура на водата, колко време да се вари и с какъв сорт кафе става най-добре.

[iliev.p]

Сподели опит,аз имам френска преса.От моите опити стигнах до следните изводи:

Градус вода 96_97

Време на престой на кафето в пресата около 7 минути,иначе става много горчиво.

Виж за кафето като сорт така и не можах да стигна до някакъв извод,сподели своя опит....

[sunsleeper]

Ами аз го варя на 92-94 C и го оставям за по-кратко - първо наливам малко вода, колкото да накисна кафето, и след 30-40 сек. добавям останалата вода и го оставям така още към 4 минути. Иначе ползвам по-високо от препоръчваното съотношение кафе/вода.

За сортове кафе - пробвал съм с всякакви по-скъпи кафета от Дъбов и тн., но специално за френската преса ми допада един сорт Колумбия (уж 100% арабика) който го продават в кварталния ми магазин за насипно кафе на зърна и е само 19лв/кг.

[iliev.p]

Тенкс ще пробвам и така.

[iliev.p]

Е май си намерих кафето,"Давидов"направо кърти мивки.След толкова много проби на различни кафета.

[iliev.p]

Евтиме,чакаме сведения за тунинговането на"Плевенчанката".

[Evtim Djerekarov]

Ограничен съм откъм време, но драснах една схема за PWM контрол на помпата, която ползва таймер NE555, няколко транзистора и snubber/clamp (който направих транзисторен, понеже се очаква, да разсейва до около 15-20 вата в определени режими). Не знам как да симулирам помпата ( а и каква част от енергията, която й се подава всъщност ще се превърне в механична енергия в различните режими, и каква ще се превърне обратно в електрическа енергия, която трябва да се разсее от snubber-a). На практика схемата изглежда доста близка до flyback конвертор, с тази разлика, че нямаме трансформатор и вторична страна. Като най-проста апроксимация, можем да симулираме помпата като последователно свързани изправителен диод, индуктивност около 1.3H и резистор около 150 ома (говоря за 220-волтова ULKA 48W). Може да се очаква, че напрежението на колектора на транзистора, управляващ помпата, ще се покачва до 2+ пъти входното напрежение (което е 311 волта пик). Това прави 622+ волта, а поради вторични ефекти, може да достигне 1+ киловолт, което би унищожило транзистора. Затова snubber схемата ограничава това напрежение до около 680-700V, разсейвайки около 10-20W излишна енергия. Това налага да ползвам консервативно оразмерен snubber, както и минимум 800 - волтов мощен транзистор, който едвам открих. Разбира се, може да се ползват някои типове random-fire SSR, MOSFET транзистор, или IGBT, които често се предлагат за напрежения над 1500 волта. Вкъщи от изброените, открих единствено 3(5)-амперов, 25W 800V биполярен NPN транзистор в корпус TO-220 (2SC5353), който мисля, ще е подходящ. за SNUBBER-a мисля, че 400-волтов транзистор от рода на 13007 ще свърши работа.

 

По-разумно решение би било, да се ползва топология с два мощни транзистора (един "над" помпата и един "под" нея). Тогава вероятно ще могат да се ползват и 400-волтови транзистори, обаче схемата става по-сложна заради необходимостта от управляващ трансформатор и прилежащата към това схема.

 

Днес или утре, ще налепя схемата на експериментална платка и ще пробвам, какво ще излезе. На първо време ще има просто потенциометър, който променя мощността на помпата така, че да се получи до някъде регулируемо, по-ниско налягане на екстракцията. Ако ми хареса резултатът, чак тогава ще мисля за електронен датчик на налягането и обратна връзка(регулатор), който да се стреми да поддържа налягането константно. С този подход, може да се направи и защита, която спира помпата или цялата машина, ако по някаква причина (запушване, повреден термостат), налягането в бойлера се повиши над 15 бара.

 

Хрумна ми, че с някои машини (които имат място вътре), може да се експериментира с две вибрационни помпи, електрически свързани една срещу друга, така че да имаме двойна максимална мощност, и отделно 100- вместо 50-херцови пулсации, които са по-лесни за подтискане (а и вероятно ще имаме по-малка вариация в налягането).

Редактирано Август 22, 2016 от Evtim Djerekarov

[CyberGene]

Евтиме, доста интересно начинание. Аз съм бос в електрониката, но доколкото разбирам се опитваш да регулираш налягането не с клапан, а посредством модулация на тока, който пускаш към помпата, така ли?

 

А иначе аз покрай туристическата ми помпа за еспресо се сблъсках с аналогичен на твоя проблем. Нямам представам там дали има клапан, но най-вероятно няма и реалното налягане е това, което мога аз да създам с ръцете си, помпейки Но предполагам има и някакво леко изпускане през уплътненията и през самото кафе, така че всъщност налягането зависи от профила на помпене - колкото по-бързо и рязко, толкова по-голямо налягане. Затова в последно време се опитвам да помпя бавно и плавно - точно толкова, колкото да протече водата през кафето. Реално модулирам мощността на помпата, както и ти, но изцяло ръчно 

[Evtim Djerekarov]

Да, вместо да се ползва клапан, се опитвам да променям мощността на помпата, чрез високочестоно "накъсване" на подаваното напрежение. Нормално помпата има вграден изправителен диод и тя пропуска ток само в едната посока, съответно в едната полувълна на мрежовото напрежение (в другата полувълна пружинката връща буталото в изходна позиция). Понеже бобината в помпата има значителна индуктивност, то тока през нея не нараства рязко с подаването на напрежение а постепенно във времето (в зависимост от приложеното напрежение и изминалото време). По този начин подавайки "накъсано" напрежение (с честота на тези "накъсвания" от около 1-1.5 килохерца и коефициент на запълване от 30%(минималното при което помпата все още се движи) до 100% (пълна мощност), реално токът през помпата достига до по-малка от максималната си стойност, съответно мощността й спада. Зависимостта не е линейна и трябва да се експериментира (според мен, около 30% от мощността ще се постига при 50-60% коефициент на запълване). Ефективно се получава ефект, подобен на понижаване на напрежението върху помпата (примерно, чрез реостат). Предполагам, че механично това означава, че при по-ниска мощност, буталото няма да прави пълен ход, а частичен, засмуквайки по-малко количество вода за единица време.

 

Ако в уравнението вкараме и датчик и контролер, на теория би могло да се поддържа каквото си искаме налягане(разбира се, над някакво минимално налягане, при което помпата все пак работи и се движи).

 

Алтернативен (и може би по-безопасен) начин да се постигне същото нещо е, да се ползва контролер, който усеща кога мрежовото напрежение пресича 0, и така той да пропуска цели полупериоди на мрежовото напрежение. Ако при пълна мощност, помпата прави 50 "избутвания" в секунда (50Hz е честотата на мрежовото напрежение), контролерът може да не включва помпата в някои полупериоди, Примерно при 3 "включени" периода на всеки 4, помпата ще прави средно 37.5 "избутвания" в секунда, а мощността ще е 75% или  36W при стандартната 48-ватова помпа. Звукът, който ще се получава при по-ниски мощности, ще е доста особен, напомнящ пукане на пуканки. Ако приемем, че периодът, за който регулираме, е 10 периода, то ще имаме 10 стъпки на регулиране на мощността, и на най-ниската мощност преди изключване  (4.8W), ще имаме просто 5 единични придвижвания в секунда. При сегашното PWM решение, такава мощност едва ли ще може да се поддържа, понеже при моментна мощност (за полупериода) 4,8W, буталото едва ли ще може да преодолее силата на пружината, което е опасно, защото при липса на движение на флуида, помпата може да прегрее (или може да се получи някакво нежелано пренасищане на магнитната сърцевина, което да изисква ресетиране по магнитен начин - тук спекулирам, но може би е възможен проблем).

Редактирано Август 22, 2016 от Evtim Djerekarov

[Evtim Djerekarov]

Ето клипче, показващо резулатат от нещо подобно:

 

[Evtim Djerekarov]

Снощи имах време, да налепя само генератора (остава снъбера и самото свързване, което може би ще стане довечера). Реших за помощно захранване да ползвам платката от евтино 5-волтово китайско зарядно. Трябва само да тествам, да видя, дали ще има пробив(не би трябвало), ако свържа фаза или нула от мрежата, със "земя" откъм вторичната страна на захранването, така, че да може да работи правилно схемата (да, няма да бъде галванично изолирана от мрежата, понеже ще бъде вътре в машината, или в изолирана кутийка.

 

Ето снимка на налепеното:

 

 

Тествах дали работи схемата с говорителче и мултицет, понеже осцилоскопът не е тук, въпреки че може да прибегна и до звуковата карта.

На снимката се вижда платката от китайското USB зарядно (около 5V / 0.4A), както и експерименталната платка с генератора. Отляво е интегралната схема 555, с която е реализиран генератор на триъгълни вълни с честота около 1.1 kHz. След това се наблюдава операционен усилвател 358, с който е изпълнен "компаратор". На неинвертиращият вход се подава напрежението, което се наглася чрез потенциометъра, да е между 1/3 и 2/3 от захранващото напрежение. Операционният усилвател сравнява това напрежение с триъгълния сигнал от генератора (който също варира между 1/3 и 2/3 от захранващото напрежение). Като резултат се постига правоъгълна вълна с честота 1.1 kHz и коефициент на запълване, който може да се регулира от потенциометъра от 0 до 100%.

 

Довечера ще напрявя и snubber-а, ще пробвам как работи схемата първо с крушка(която все пак няма значителна индуктивност), а след това и със помпата на самата кафемашина.

Редактирано Август 23, 2016 от Evtim Djerekarov