שאלה קצת טכנית בנוגע ליציבות טמפרטורה

avshalog · שליחה #1 16/05/2011 18:23

השאלה היא כזו:
במכונות דוד יחיד הגורם העיקרי לנפילת הטמפרטורה במהלך החליטה היא כניסת המים הטריים שמקררים את הדוד.
אם כך, מדוע יצרניות המכונות לא בונות מנגנון כזה שבזמן חליטה לא יכנסו מים חדשים ורק בסיום החליטה יתחדש מילוי הדוד? כמובן שצריך גם מנגנון הגנה למקרה שמישהו מחליט לרוקן את הדוד אבל גם אם נקח כדוגמה מכונה כמו סילביה עם דוד קטן יחסית של בערך 300 מ"ל יכולה להתמודד עם כוס מלאה מלאה מים (=5 מנות אספרסו כפול + גלישת טמפ', בתאוריה כמובן) לפני שיגמרו המים...

שליחה #2 16/05/2011 18:26

נראה לי שזה יעבוד רק אם גוף החימום יהיה מאונך ולמטה, כך שהוא תמיד יהיה מכוסה במים.

avshalog · שליחה #3 16/05/2011 18:31

moti_r כתב:נראה לי שזה יעבוד רק אם גוף החימום יהיה מאונך ולמטה, כך שהוא תמיד יהיה מכוסה במים.
...

נכון. אני מניח שבנוסף גם זמני הכניסה לפעולה של התרמוסטט צריכים להשתנות... אולי בעצם אין סיבה. עדין מודדים את טמפרטורת הדוד.
אני מנסה לחשוב על חסרונות... אולי המתנה בין שוטים? גם זה לא אמור להיות מושפע...

שליחה #4 17/05/2011 9:10

מה שמקרר את הדוד הוא חוסר הפעלה של גוף החמום.
כשגוף החמם פועל המים בו יעלו בטמפרטורה עד שהוא יותך ולכן שמים תרמוסטט שתקידו לכבות את גוף החמום.
ואז הכל מתקרר ומתחמם חזרה ללא הפסקה גם כשלא נכנסים מים בכלל.
תרמוסטט יודע להדליק ולכבות בצורה לא חכמה (רק משווה לטמפרטורה) ולכן נותנים לו תחום משחק (היסטרזיס) שהוא משחק בו בין כיבוי להדלקה.
תסתכל על הגרפים במאמרים של גלישת טמפרטורה והמדריך להתקנת PID.
PID גוזר את קצב שינוי הטמפרטורה ובהתאם נותן פולסים קצרים שדואגים שהדוד יתייצב על אותה טמפרטורה (במנוחה) - וכשנכנסים מים קרים הדוד פועל קבוע עד שה PID ממתג אותו חזרה ומייצב אותו.

avshalog · שליחה #5 17/05/2011 14:41

דבוטאנט כתב:מה שמקרר את הדוד הוא חוסר הפעלה של גוף החמום.
PID גוזר את קצב שינוי הטמפרטורה ובהתאם נותן פולסים קצרים שדואגים שהדוד יתייצב על אותה טמפרטורה (במנוחה) - וכשנכנסים מים קרים הדוד פועל קבוע עד שה PID ממתג אותו חזרה ומייצב אותו.
...

מה שאתה כותב הוא נכון חלקית. חוסר ההפעלה של גוף החימום אכן גורם לאבדן חום אבל הקצב הוא איטי יחסית (תופעה שאנחנו מנצלים כשעושים גלישת טמפ') אך כאשר זה קורה בשילוב עם מהילת המים החמים שבדוד עם מים בטמפ' החדר כמובן שאיבוד החום מהיר פי כמה. הרי גם כוס מים שתעמוד באויר הפתוח לא תאבד יותר מ-15 מעלות ב-30 שניות כמו שקורה במכונה כמו סילביה.
אגב, לגבי PID, עד כמה שאני הבנתי שדגימת הטמפ' היא בפולסים מהירים אבל הזרם שמגיע לגוף החימום הוא רציף בניגוד למצב של תרמוסטט שבו הוא מכיר שני מצבים יש זרם\אין זרם. האם זה אכן ככה?

שליחה #6 17/05/2011 14:54

איטי אבל קיים - תפעיל את המכונה ותראה את הנורה נדקלת ונכבית כל הזמן. במצב מנוחה המכונה תמיד תנוע בטמפרטורה אבל בגבולות התרמוסטט - זה נכון ובחליטה באמת ייכנסו מים יותר קרים.
בגלישת טמפרטורה אתה מוריד מים עד שהדוד מתקרר, מחכה שיתחמם ואז כשהנורה כבית נותנים פולס קצר לקרור אלא אם כן אתה מעדיף לחכות דקה או 2 או 3 בתלות בקפה...זה לא מעשי לפי הניסיון שלי.
תרמוסטט מדליק ומכבה אבל לא סביב נקודה אחת כי אז גוף החמום יידלק וייכבה כל הזמן - חוצמזה שזה לא מעשי כל כך לעשות תרמוסטט כזה זה גם לא רצוי אז מראש כבר מתכננים תרמוסטט עם תחום פעולה ומכאן אין דיוק.
ב PID יש תרמוקאפל שכל הזמן מתרגם טמפרטורה למתח (הוא עובד כל הזמן). היציאה שלו מומרת לדיגטלי בקצב גבוה ומשם הנתונים מעובדים גם בקצב גבוה - בקיצור הגימה מבחינתך היא כמעט רציפה כי ככה אפשר לעקוב אחרי שינויי הטמפרטורה.
ה PID בודק את קצב שינוי הטמפרטורה ובהתאם נותן פולסים קצרים לגוף חמום ככה שבזמן מנוחה לא תעלה ולא תרד מהטמפרטורה שמתוכנתת.
הוא לא סתם משווה לטמפרטורה - הוא מתכנן להגיע לטמפרטורה = זה משהו קצת אחר.
בחליטה כאמור הוא יפעיל את החמום קבוע כי נכנסים מים קרים (אתה לא רוצה לשאוב מים חמים כי זה יסבך את המשאבה)

באופן כללי לא משנים את מתח הפעולה של גוף החמום אז כל הבקרה עליו היא רק כיבוי הדלקה - השאלה היא אם עושים את זה חכם או לא.

avshalog · שליחה #7 17/05/2011 21:01

מממ... או שאני לא מבין את התשובה או שקצת התרחקנו מהשאלה.
את עקרונות הפעולה והמכניקה של המכונה אני מכיר מצויין וגם את הבקר PID אני מבין דיי טוב (קורס בקרה בטכניון לא שוכחים גם אחרי הרבה שנים...)
השאלה היתה אחרת. מדוע חייבים להכניס מים לדוד בזמן החליטה, אם אפשר לחכות לגמר החליטה וכך להפחית את אחד מהגורמים לאיבוד הטמפרטורה.

שליחה #8 17/05/2011 22:08

avshalog כתב:מממ... או שאני לא מבין את התשובה או שקצת התרחקנו מהשאלה.
את עקרונות הפעולה והמכניקה של המכונה אני מכיר מצויין וגם את הבקר PID אני מבין דיי טוב (קורס בקרה בטכניון לא שוכחים גם אחרי הרבה שנים...)
השאלה היתה אחרת. מדוע חייבים להכניס מים לדוד בזמן החליטה, אם אפשר לחכות לגמר החליטה וכך להפחית את אחד מהגורמים לאיבוד הטמפרטורה.
...

ברגע שלא יוזרמו מים לדוד במהלך החליטה,חוסר המים יכול לגרום לנזק לגוף החימום,וגם לטרמוסטטים.

היתה לי בעבר נמוקס נפוליטנה שעובדת על אותו עיקרון של הסילביה,פעם ניסיתי להתחכם,והוצאתי את צינור הזנת המים לדוד ובגוף חימום הלך.
כשאתה חולט 60 סמ'ק קפה,כנראה שהפסדי המים בדוד גדולים יותר.

avshalog · שליחה #9 17/05/2011 22:49

אין ספק שצרך להיות איזה מנגנון שלא יתן לשרוף את הדוד. וכמובן שגודל הדוד צריך לאפשר את המשחק הזה.
השאלה שלי היתה עקרונית - לא על מכונה זו או אחרת. אני מחפש את הסיבה שאף מכונה לא עובדת כך על אף שתאורטית זה אמור לייצר יציבות טמפרטורה מאוד טובה.

שליחה #10 17/05/2011 23:01

avshalog כתב:אין ספק שצרך להיות איזה מנגנון שלא יתן לשרוף את הדוד. וכמובן שגודל הדוד צריך לאפשר את המשחק הזה.
השאלה שלי היתה עקרונית - לא על מכונה זו או אחרת. אני מחפש את הסיבה שאף מכונה לא עובדת כך על אף שתאורטית זה אמור לייצר יציבות טמפרטורה מאוד טובה.
...

עקרונית לא נראה לי שיש בעיה,רק להוסיף ברז חשמלי,סולנוייד,שסתום אל חוזר ועוד ועוד.
אז סביר להניח שהמכונה כבר לא תימכר כמכונה "פשוטה וזולה",אלה כמכונה ברמה גבוה יותר ויקרה יותר.

hosq · שליחה #11 18/05/2011 22:10

אלא אם כן מישהו יחשוב על פטנט לא מתוחכם. ברור שהשיטה הראשונה שחושבים עליה היא שתי שאבות, אבל אולי יש דרך יותר פשוטה שמסתמכת על משאבה אחת? מצוף לפני הדוד במיכל נפרד, או דוד שמחולק לשניים עם מעבר שמתוכנן כך שהמים הקרים לא יתערבבו מיידית במים שמגיעים לראש

גונן · שליחה #12 18/05/2011 23:10

לא ממש הבנתי את העיניין , אם הוצאת 60מ"ל מיים בצורה איטית ביותר במשך חצי דקה ויש pid כולומר הטרמוקפל מבחין מייד בסטייה ובמגמה הכללית למטה , הוא מפעיל מייד את הגוף חימום ויכול לחזות את ההמשך , בקיצור מניסיון אני אומר לך שהעסק יורד בלא יותר ממעלה בקושי .

בקיצור הpid נותן מענה מצויין ליציבות הטמפרטורה , למה לחשוב על פטנט אחר ?

hosq · שליחה #13 18/05/2011 23:12

פתרון מצוין אבל יקר

avshalog · שליחה #14 19/05/2011 8:22

גונן כתב:לא ממש הבנתי את העיניין , אם הוצאת 60מ"ל מיים בצורה איטית ביותר במשך חצי דקה ויש pid כולומר הטרמוקפל מבחין מייד בסטייה ובמגמה הכללית למטה , הוא מפעיל מייד את הגוף חימום ויכול לחזות את ההמשך , בקיצור מניסיון אני אומר לך שהעסק יורד בלא יותר ממעלה בקושי .

בקיצור הpid נותן מענה מצויין ליציבות הטמפרטורה , למה לחשוב על פטנט אחר ?
...

זה ממש מוזר לי מה שאתה אומר כי ממה שקראתי על PID, הבנתי שיש הבדלי טמפרטורה של 8 מעלות בין תחילת החליטה לסופה לעומת כמעט 12 ללא PID (בסילביה כמובן). כך שגם עם PID אנחנו לא מתקרבים לטווח של עד 2 מעלות כמו במכונות מקצועיות יותר.
בכל מקרה הרעיון שלי היה לעשות משהו במסגרת הטכנולוגיה הקיימת ללא תוספות אלא רק שינוי דרך הניצול...