Датчики плотности дистиллята для автоматизации

[makh 262]

как относишся к дисплею 4.3Nextion

 

Никак не отношусь, хз что за оно.

 

 

Кто- бы взялся за цифру)))

 

Сложно браться за цифру без железа. Тот же цифровой сенсор отинтерфейсить по книжке без собственно сенсора -- с перепугу можно, конечно, но лучше так не делать.

 

Не бойся ардуины. Это для младшего школьного возраста, советский человек с хоть каким английским разбирается с задачей такого уровня за неделю по вечерам, выгугливая непонятные слова по ходу процесса. А куда копать и другими полезными советами добрые люди несомненно помогут.

 

Не закладывай на этапе разработки и экспериментов в устройство какие либо пользовательские интерфейсы, от слова вообще, ни дисплеев, ни кнопок. Воткнешь в писюк и будешь сразу графики в реальном времени смотреть и на управлялки кликать. Инструментарий и некий минимум документации для реализации такого подхода я пару лет на ХД выкладывал, прям счас не могу дать ссылку ибо ХД лежит, потом посмотри в моих темах.

 

Т.е. микропроцик пусть для начала занимается только специфичными для него задачами -- чтение сенсоров, измерения с помощью АЦП (10 бит, к слову так, категорически мало для данной задачи), управление некими исполнительными устройствами (реле, клапана, фазовые регуляторы, и т.д.). А гуманоид на большом дисплее с нормальной клавиатурой пусть сперва вручную посмотрит на анимированные графики, прежде чем начать думать алгоритмы, или, чего доброго, пользовательские интерфейсы -- много удивительного можно увидеть на графиках, в том числе и на годами откатанных процессах. Сильно, очень сильно упрощает жизнь разработчика-экспериментатора такой подход.

[bigson 97]

А фильтрануть сигнал просто сгладить ползущим средним

Антон, мне больше понравилось фильтровать Баттервортом второго порядка, памяти меньше жрет, результат заметно лучше дает... Примерчик я тебе где-то отправлял, когда с обычного термистора на встроенный в ардуину АЦП, я получил температурный шум в 0,04-0,05 градуса Цельсия... Да, быстродействие у такого датчика получилось около 20 секунд... Но я и опрашивал тогда пять каналов...

[POLE 731]

Началось - в смысле появились незнакомые мне слова от чего и не могу полностью понять смысл сказанного). Попробую разобраться.

[b][member=capsolo][/b] и [b][member=makh][/b], я так понял, что много лишнего нафантазировал))). У меня подход простой шаг за шагом. Так быстрее можно сделать. Похоже что Ардиуно легко цепляется к компу и все остальное в виде графиков и перефирии управления от него пойдет или напрямую от Ардуинки. По сервомотору ничего сказать не могу, тк не использую. Но если такой привод есть и используется, то почему бы и не применять.

По поводу типа датчика - цифровой SM 5852 003  или аналоговый MPXV7002DP мне не ясно, что лучше под Ардуино. Понятно, что дельта по плотности (от 94 до 0%) дает дельту давления в 2кПа, что будет соответствовать рабочей высоте столба примерно в 1 м (при компенсации противодавлением). Как это получится в битах не понимаю. Но желательно сократить рабочую высоту датчика хотя бы вдвое.

[b][member=bigson][/b], что 60, что 94% мне сейчас без разницы. Понятно что  нужно, чтобы датчик четко работал в разных диапазонах. Кстати противодавление можно создавать не только столбом спирта, но и нагнетать в камеру шприцом до нужного значения. Только понадобиться миниатюрный сбросной клапан и порт сопряжения шприца с камерой датчика.

 

Может кто короче и четче сформулирует как и что сделать на первом этапе с учетом перспектив по расширению функционала?

[capsolo 658]

[member=POLE],попугай меряет крепость. Пусть ее и показывает ;) ну и в комп выдает температуру градусника с измеренным давлением.

[POLE 731]

[member=capsolo], Антон, мы вроде о крепости, т.е. о плотности и говорим. Но она же показывается на дисплее (компе) в виде цифр в % и по хорошему с учетом коррекции по температуре через непонятную мне метаморфозу напряжения с датчика в биты и цифирь)))) Ты и [member=makh], и многие другие понимают как это делается. Вот и спрашиваю знатоков, что нужно сформулировать, чтобы собрать, включить и радоваться) На себя возьму, что смогу - разработку ячейки в железе.

Впрочем если сделаете сами я буду только рад, что идея заработает.

Изменено 19 декабря 2016 пользователем POLE

[m16 116]

типа датчика - цифровой SM 5852 003 или аналоговый MPXV7002DP мне не ясно, что лучше под Ардуино

 

ни то ни другое.   SM 5852 003 в кишках имеет 11-ти разрядный ацп, маловато также как и 10-ти в дуине.  MPXV7002DP  к дуине нужно подключать через внешний ацп  разрядностью не менее 16.

[makh 262]

 

 

не ясно, что лучше под Ардуино

Лучше MS4525DO дифференциальная версия на 1PSI.

Там 14 бит АЦП, и сам собой довольно умный, и диапазон хороший.

И хорошо давеча сказал на ХД Newocelot насчет диффернциала с эталонным столбом.

И OldBean на ХД оставил кусок очень ценного кода, насчет расчетов давление/температура/концентрация, в т.ч. для AVR.

 

 

 

подключать через внешний ацп разрядностью не менее 16

А недешевая штука. И вопросы по схемотехнике, элементной базе и дизайну печатки начнутся, посерьезнее чем любительские. Лучше добавить дензнаков за готовую умную штуку, ИМХО.

[makh 262]

сформулировать, чтобы собрать, включить и радоваться

 

Полтора месяца возил в багажнике полненький баллон с аргоном, и вырезанные шайбы для кожухотрубника тоже недели три мешали под задницей.

Вчера все ето в хату притащил, возгордился и сказал что теперь-то я точно немедленно сяду колдырить метровый кожухотрубник для вакуумного техпроцесса, вот только чайку выпью, и нажрался, как сложно сказать какое именно животное. И все еще такой же. Со мной сложновато вобщем в последнее время. Тем не менее,

 

попробую в своем контексте сформулировать. Как бы я решал, со всеми своими деформациями головы, для понимания, не знаю для какого именно варианта измерительного узла в смысле механики.

 

хардварь:

1. P -- цифровой сенсор типа MS4525, ибо готовая весчь, не требует обвязки, конденсатор по питанию просто между ног ему присоплить можно.

2. ардуино нано с атмегой-323, доплатить за версию с UART-USB чипом от FTDI (по моему опыту FTDI драйвера стабильнее, что под винду что под любое).

3. T - цифровой сенсор типа ADT7410/20, готовая точная проверенная весчь, имеет специфические тараканы, но известно как с ними бороццо.

4. писюк

 

софт (1я фаза):

1. в ардуину пишем опрос устройств на I2C шине, на предмет давления и температуры

2. туда же пишем гуманоидно-понятный серийный output (хоть в попугаях) для выдачи показаний

3. заводим на компе hdctl-1.0 (что-то типа короткого описания со ссылками на некое подобие документации есть на ХД в одной из моих тем), подключаем ардуинку и, вручную управляя железом, смотрим картинки (графики)

 

софт (2я фаза)

1. дописываем а в ардуину чего там не хватает -- пересчет попугаев в проценты объемные, коррекцию по температуре, и т.д., управление исполнительными устройствами (реле, клапаны, и т.д.), чтение неких дополнительных данных.

2. выводим все это снова (и с управлением) в серийный порт, гуманоидно-понятно

3. снова смотрим на картинки, вручную управляем железом с писюка, думаем как это сказать алгоритмически

4. пишем, на простом понятном языке, прямо в процессе отлаживая, на компе. Пытаемся чтоб заработало.

 

скорее всего, будет еще фаза 1.5 или 2.5-- добавить опрос сенсора давления в откачанной системе (дифференциального), и барометрического (абсолютного, чтоб совсем все знать), ну и по поводу наличия этаких данных пересчитать давление/температуру/концентрацию (для начала пишем не в ардуину, конечно)

 

После этого всего, если есть необходимость породить прототип для серийного производства, или по каким-то другим причинам имеется желание выдумывать некие пользовательские интерфейсы с кнопками и дисплеями -- таки выдумывать кнопки и дисплеи. )))

[makh 262]

Про кнопки и дисплеи я к тому, что в них как правило сидит какое-то неприличное количество дурной работы.

Случалось недооценивать человеко-часы на разработку пользовательских интерфейсов, всегда было больно, человеко-недели и т.д.

Надо ли оно на самом деле в современном домохозяйстве со всеми этими модемами, умными телефонами, холодильниками и прочими покемонами?

[Bogdanov_Alexey 4]

makh на тьюбе есть видео...................только брать нужно сбуквами NX       без для китайского рынка     библиотеки на китайском 

[POLE 731]

[member=m16], спасибо. Просьба не пропадай плз.

[member=makh], тебе спасибо в квадрате. Только береги себя плз. Аргоном не дыши)))

 

Прошу с ходу ногами не бить, но вчера на ночь посетила идея скрестить три датчика в одном устройстве.

Плотномер (по диф давлению с компенсационным столбом) + циф датчик температуры + дифференциальный датчик проводимости. Плотномер и термодатчик уже обсуждаем.

Зачем кондуктометр - показывать изменение в составе дистиллята.

Всем известна пограничная ситуация, когда в отбор из куба начинает валить кучка  промежуточных и хвостовых фракций и нужно принимать решение - "быть или не быть" менять емкость или нет. Вот тут нужен какой-нибудь показометр. Руди на хд как-то промолвился что видит когда начинают вылезать примеси. Но без деталек о девайсе.

Мне  мысль мозг прогрызла, а что если в трубки U-образника вставить 2 тонкие проволоку (стержни) и подать потенциал, а по мостовой схеме Уитстона измерять отклонение в мА или мВ (к примеру)? Т.е. при движении дистиллята по трубкам измерять скачок(и) напряхения (или тока?) и на график. Если получится, то придет понимание что и как происходит с примесями.

Примерную ячейку набросал.

Изменено 20 декабря 2016 пользователем POLE

[POLE 731]

[member=POLE], там вообще все просто. На борту контроллера есть АЦП, правда плохонький 10битный 1024 отсчета. ЗАцепишь датчик за аналоговую ногу, будем читать значение, по формуле пересчитывать в крепость. За один вечер пишется програмка. Мы с Саней подсобим. Ты подумай что устройство должно делать. Хватит ли того, что я описал выше? Нужно ли иметь возможность калибровать устройство (читать значение при нулевой крепости и при 97об) под конкретное исполнение "Башни Саурона"? :)

А, да. Надо как-то (может на разтяжках) растянуть диапазон в 5 вольт. У Ардуины 1024 отсчета - это 5 вольт

 

Ну и так-то попугай за полтора косаря не всякий станет себе делать :)

Диапазон в 2 вольта можно получить.

 

За 1,5 косаря просто цифровой попугай не нужен. 

Если замахиваться на связку

Плотномер (по диф давлению с компенсационным столбом) + циф датчик температуры + дифференциальный датчик проводимости.

, то стоит изучить и сделать на Ардуино с выходом на комп. В идеале картинка в виде временных графиков: температуры процесса (по нескольким точкам), давления в аппарате, плотности дистиллята, изменений состава дистиллята.

ИМХО рассматривается комплексный прибор не для обычного кухонного самогонщика (не обижайтесь парни плз), а для исследователя, что задается целью понять что и как, чтобы поправить технологию. Это точно не коммерция.

Только реален ли такой комплексный прибор на Ардуино?

[capsolo 658]

Думаю реален. Если это исследовательский агрегат думаю правильным будет разумный минимализм: задействовать два аналоговых входа, на которые можно будет зацеплять что угодно, меняющее свои показания от 0 до 5 вольт, и градусник цифровой. Все три показателя (два входа в условных единицах 0-1024 0-5В и температура) выплевывать периодический в ком порт, который цепляется через USB к компу. На компе уже делать все пересчеты и выводы, например, в экселе

[POLE 731]

[member=capsolo], пересчеты понятно что в экселе, а графики постоянно писать как? Тоже через эксель? А выходы на управление процессом через что. Короче у меня слишком много непоняток и вопросов. Не серчайте плз.

Изменено 20 декабря 2016 пользователем POLE

[capsolo 658]

Олег зачем выходы на управление для исследований? Писать можно любой терминалкой, напримет PuTTY

[POLE 731]

Олег зачем выходы на управление для исследований? Писать можно любой терминалкой, напримет PuTTY

Как зачем? Допустим по показаниям датчиков найдена точка для переключения емкостей или снижения нагрева и пр. Следующий шаг управление  по параметрам. Затем опять смотрим что получается по кривым и выходу.

[capsolo 658]

Я может неправильно выразился, но я вроде не писал про коммерцию. Все мои проекты некоммерческие, но они однозначно направлены на воспроизведение в домашних условиях и активное использование в хозяйстве. Штучные какие-то вещи не очень заводят...

[POLE 731]

[b][member=capsolo][/b], это не ты, это я про коммерцию завел. Для того чтобы народ понял зачем мне это.  Получается, что мы с тобой единомышленники в этом вопросе)))

[makh 262]

 

 

графики постоянно писать как?

 

Тут -- http://forum.homedistiller.ru/index.php?topic=116404.0

 

Выбранные данные логируются в RRD-датабазы, можно собрать любую картинку за любой период времени в любом масштабе из любых записанных данных, в т.ч. перерисовывать картинку со свеполученными данными хоть раз в секунду. Вобщем если меня спрашивать по этой софтине, то буду рассказывать, по результатам может даже хоть какая документация получится.

[POLE 731]

Поясните плз сколько знаков после запятой получится увидеть на дисплее, если 1 кПа разложить через 10 бит АЦП в Ардуине?

[bigson 97]

Вся шкала у ардуины - 1024 попугая (вернее от 0 до 1023), 1023 попугая - это 5 Вольт.

Соответственно 1 попугай это примерно 5 миллиВольт. А уж сколько вольт даст датчик давления при дифференциале 1 кПа тебе виднее...

[makh 262]

[member=POLE], на примере MPXV7002DP следующим образом:

 

Смотрим в даташит, таблица 1, видим Full Scale Span -- от 3.5 до 4.5 вольт. Т.е. эффективный диапазон, в котором он будет выдавать свои измерения.

Берем за основу худший вариант -- 3.5 вольта.

При опорном напряжении АЦП равном 5 вольт имеем 3.5/5=0.7 или 70% измеряемого диапазона.

Десять бит это 2^10=1024 попугая. 1024*0.7=716 попугаев, для диапазона от -2 КПа до 2 КПа, т.е. цена одного попугая 4000/716~=5.59 Па.

179 единиц на килопаскаль. Довольно вяло.

 

 

[POLE 731]

[member=makh], посчитал примерно так.

Увеличивая высоту можно получить с датчика MPXV7002DP дельту в 1В. Это для 10 битного АЦП дает примерно 204 попугая на диапазон 0-94%. Усредненно 2 попугая на 1%. Если правильно понимаю получается точность в 0,5% ?

А если взять 12 разрядный АЦП?

Или этот датчик D6F-PH5050AD3, от которого ты почему-то отказался на ХД? В чем причина? Они это пишут "Type D6F-PH is based on thermal flow principle.

Air flow is needed to measure the differential pressure.", потому что эти дифдатчики (с малой дельтой давлений, в т.ч. и MPXV7002DP) ставят на измерение скорости потоков газа. Либо ветер измеряют, либо скорость полета летательных аппаратов.

Изменено 21 декабря 2016 пользователем POLE

[makh 262]

Ну да, как-то так будет. 12 бит это 2^12=4096.

 

UPD: Точнее говоря, не точность, а разрешение. Точность эт вопрос сенсора, насколько точно у него вольты на выходе соответствуют давлениям на портах.

Изменено 21 декабря 2016 пользователем makh

[POLE 731]

[member=makh], Ок подумаем.

У меня наверно дурацкий вопрос, но  можно ли подобрать АЦП к MPXV7002DP, чтобы АЦП выдавал коды как датчик температуры DS18B20?