Temperaturreglerat vattenbad - Sous Vide
Postat: 29 december 2013, 00:27:01
Vem är jag?
Detta kommer bli min första post på detta forum vilket väl kräver en kort introduktion. Mitt namn är Rickard. Jag är 28 år gammal och bor i Trollhättan. Jag gick ur el-linjen på gymnasiet för 10 år sedan med inriktning automation, den lilla elektroniken jag läste på den linjen har jag redan glömt vilket gjort att jag är lite halvt om halvt tappad vad det gäller detta området. Min läs- och sökförmåga på internet kommer dock förhoppningsvis kompensera en del för detta och jag hoppas kunna snappa upp en del på ämnet elektronik då jag håller på med mitt nuvarande projekt. Ett av mina större intressen är matlagning vilket också ligger till grund för varför jag kom igång med detta projektet.
Mål
Tanken med projektet är att kunna styra en vattenmängds temperatur och samtidigt jämna ut temperaturen i vattenmängden så pass att det ej skiljer mer än ca 1 grad celsius mellan olika ställen i vattnet. I vattnet skall plastomsluten mat sänkas ned och hållas där i olika tidsperioder för att helt enkelt tillaga maten. Utrustningen får vara ett ihopbyggt vattenbad med tillhörande temperaturstyrning men den får med fördel vara utformad som en doppvärmare man kan sänka ned i valfri behållare, detta gör att utrustningen tar mindre plats när den ej används och är mer flexibel. Projektet får ej springa iväg för mycket i kostnad då ett fullt fungerande vattenbad kan köpas för 3600kr idag. Utrustningen skall vara reproducerbar då jag har några vänner som gärna får var sin utrustning om det visar sig bli bra.
Utgångspunkt
Jag har redan tjuvstartat detta projekt kan man säga, anledningen till att jag väljer att starta upp tråden är för att jag vill ha lite hjälpande åsikter i olika vägskäl jag står i.
Jag började min resa med en 20L kylbox, 2 stektermometrar och lite fryspåsar. Jag visste inte om det här med Sous Vide var något att satsa på så jag gjorde några försök hemma genom att värma upp vatten på spisen och se till att hålla rätt grader i kylboxen för att sedan släppa ned några bitar kött i fryspåsarna och justera temperaturen på vattnet med nytt vatten från spisen. Det tar lång tid att laga mat på detta sätt och mina försöksessioner bestod oftast av att under 3-4 timmar befinna mig i köket var 15e minut för att justera vattentemperaturen med mer vatten från spisen. Jag skulle dock säga att det var värt det när jag fick se hur bra kött kan bli när det blir tillagat på detta sätt!
Självklart funkar det inte att springa till köket varje kvart under flera timmar så jag började kolla på vad som skulle krävas för att få detta automatiserat. Jag är lite väl impulsiv ibland och beställde 2 doppvärmare á 500W från en sida som säljer utrustning till skolfysiksalar och liknande. Jag köpte också en akvarieluftpump och en syresten för att med luftens hjälp få lite cirkulation i kylboxen. 2 hål borrades i sidan av kylboxen, doppvärmarna fördes igenom och jag limmade det hela med 2-komponentlim, kopplade ihop doppvärmarna till en stickokontakt och körde manuellt dra-ur-stick-i för att värma vattnet på detta sätt. Detta var lite smidigare än vatten på spisen och jag ville främst se hur hårdvaran klarade sig så att jag senare skulle kunna byta ut mig själv mot någon form av styrning.
Det hela fungerade ganska bra. Vattnet fick en jämn temperatur med hjälp av lufttillförseln, värmarna gjorde sitt jobb och köttet blev bra tillagat, men det hela läckte vatten. Jag fortsatte försöka täta med lite allt möjligt jag hittade på clas ohlson men inget kunde få grepp på den feta plasten i kylboxen. Jag fick helt enkelt ge upp försöket med att använda en kylbox till detta.
Jag började kolla på möjligheten att bygga en tank i rostfri plåt istället, där skulle jag ha mycket enklare att täta mellan doppvärmare och dess håltagning i sidan av tanken. Det lilla problemet som kom nu var att materialet till tanken skulle kosta 1000kr, tillsammans med omkostnader för att få svetsen i garaget att kunna svetsa i rostfritt skulle detta bli en för dyr lösning för mig. Jag tog här beslutet att bygga en doppvärmare istället då jag slipper oroa mig för tanken och det hela blir mer flexibelt och mer lätthanterligt.
Nuvarande utrustning
Under mina tester med att bygga automatstyrning har jag plockat på mig ett Arduino Uno Rev3, ett SSR DC/AC 10A, en 2x20 tecken lcd-display, en 24pulsers vridencoder, två doppvärmare á 500W, en 10kOhm NTC termistor samt lite övrig elektronik för att driva SSRet och lite sådant. Arduinon tar in temperatur med NTC-motståndet och styr utgången till SSRet på en enkel hysteres runt en inställd börtemperatur som ställs in med encodern och visas på displayen.
Vägskäl 1
Jag har haft problem med att få en tät mätprob tillverkad hemma för termistorn. Jag försökte med ett 10mm stålrör (1mm gods) men jag fick alldeles för stora temperaturfördröjningar av detta, det är möjligt att detta kan lösas med en PIDstyrning istället för till och från som jag kör idag men det borde finnas enklare sätt att få bra värmeöverföring i ett vattenfast utrymme kan jag tycka.
Vägskälet handlar alltså om vad det finns för olika sätt att mäta temperatur och vilket som borde passa detta projekt. Förutsättningarna är att jag skall ha mätnoggrannhet på +- 0,25C, avståndet från arduinon till mätpunkten i vattnet blir ca 120-150mm och temperaturområdet på vattnet kommer ligga på -40C till +95C.
Fortsättning
Det ser ut som att jag kommer köra på sensorn DS18B20. Den är linjär och har en skaplig noggrannhet (±0.5C vid temperaturområdet -10C till +85C).
Vägskäl 2
PIDstyrning eller till och från? Detta är en programmeringsfråga egentligen men den kan vara avgörande för vägskäl 1. Ju mindre mängd vatten jag har, ju snabbare temperaturmätning kommer jag behöva för att kunna klara mig med till och från så som jag ser det, PIDstyrning borde enl. mig rädda en seg givare. Nackdelen som jag ser det med PIDstyrning är att den måste parametreras om så fort jag sätter utrustningen i ett nytt kärl. Förutsättningarna här är att jag inte får ha några kraftiga överskjut på temperaturen i vattnet, när utrustningen ligger och reglerar är det viktigt att temperaturen inte varierar mer än 1C.
Fortsättning
Eftersom PIDstyrningen är ren mjukvara kommer jag labba lite med denna när jag byggt färdigt min enhet.
Vägskäl 3
För att lösa utjämningen av temperaturen i vattenmängden som skall regleras tänker jag frångå luftpumpen, den blir klumpig och svår att förlägga på ett bra sätt, samt att den låter en hel del. Ett alternativ hade kunnat vara en vattenpump men jag har inte hittat några för rimliga pengar som klarar så höga temperaturer, därför har jag istället funderat på att låta en elmotor sitta vid torr del av utrustningen och köra en propeller som skickar vatten genom en kanal i blöt del av utrustningen. Axel blir en rostfri axel och propellern skrivs i plast i en 3D-skrivare. Jag har inte kollat på elmotorer ännu så där tar jag tacksamt emot tips! Förutsättningarna är egentligen bara att motorn skall drivas av arduinons spänning alternativt 230 då hela utrustningen kommer vara kopplad till vägguttaget.
Det känns som att jag börjar såhär, jag är otroligt tacksam för all input jag kan få och hoppas på att få er hjälp med att fortsätta tankegångarna i detta projektet!
Utrustning
1st Arduino Uno Rev3 (Microcontroller) Elfa: 10-389-19
1st Batterieliminator 9V 1.9A (Spänningsmatning) Electrokit: 41011452
1st JHD202C (LCD display) Electrokit: 41003002
5st Alps SKHHANA010 (Strömställare) Elfa: 35-655-95
1st DS18B20 (Temperaturgivare)
1dm FIT-221-3/8 (Krympslang utanpå givare) Elfa: 55-071-73
1st EL 817 (Optokopplare) Elfa: 75-390-00
1st TO-92 NPN (Transistor) Elfa: 71-014-62
1st KSD210AC8 (Solid State Relay) Elfa: 10-348-50 (Ja, dessa går att få billigare på ebay)
1st L7806CV (Spänningsregulator 6V 1.5A)
Diverse motstånd och dioder
Krets för motorstyrning Här är för övrigt lite bilder ifrån mina tester, inte så mycket elektronik ännu men någon kanske tycker det är skoj att se ändå.
picasaweb.google.com/115359143437903735026/SousVide
Detta kommer bli min första post på detta forum vilket väl kräver en kort introduktion. Mitt namn är Rickard. Jag är 28 år gammal och bor i Trollhättan. Jag gick ur el-linjen på gymnasiet för 10 år sedan med inriktning automation, den lilla elektroniken jag läste på den linjen har jag redan glömt vilket gjort att jag är lite halvt om halvt tappad vad det gäller detta området. Min läs- och sökförmåga på internet kommer dock förhoppningsvis kompensera en del för detta och jag hoppas kunna snappa upp en del på ämnet elektronik då jag håller på med mitt nuvarande projekt. Ett av mina större intressen är matlagning vilket också ligger till grund för varför jag kom igång med detta projektet.
Mål
Tanken med projektet är att kunna styra en vattenmängds temperatur och samtidigt jämna ut temperaturen i vattenmängden så pass att det ej skiljer mer än ca 1 grad celsius mellan olika ställen i vattnet. I vattnet skall plastomsluten mat sänkas ned och hållas där i olika tidsperioder för att helt enkelt tillaga maten. Utrustningen får vara ett ihopbyggt vattenbad med tillhörande temperaturstyrning men den får med fördel vara utformad som en doppvärmare man kan sänka ned i valfri behållare, detta gör att utrustningen tar mindre plats när den ej används och är mer flexibel. Projektet får ej springa iväg för mycket i kostnad då ett fullt fungerande vattenbad kan köpas för 3600kr idag. Utrustningen skall vara reproducerbar då jag har några vänner som gärna får var sin utrustning om det visar sig bli bra.
Utgångspunkt
Jag har redan tjuvstartat detta projekt kan man säga, anledningen till att jag väljer att starta upp tråden är för att jag vill ha lite hjälpande åsikter i olika vägskäl jag står i.
Jag började min resa med en 20L kylbox, 2 stektermometrar och lite fryspåsar. Jag visste inte om det här med Sous Vide var något att satsa på så jag gjorde några försök hemma genom att värma upp vatten på spisen och se till att hålla rätt grader i kylboxen för att sedan släppa ned några bitar kött i fryspåsarna och justera temperaturen på vattnet med nytt vatten från spisen. Det tar lång tid att laga mat på detta sätt och mina försöksessioner bestod oftast av att under 3-4 timmar befinna mig i köket var 15e minut för att justera vattentemperaturen med mer vatten från spisen. Jag skulle dock säga att det var värt det när jag fick se hur bra kött kan bli när det blir tillagat på detta sätt!
Självklart funkar det inte att springa till köket varje kvart under flera timmar så jag började kolla på vad som skulle krävas för att få detta automatiserat. Jag är lite väl impulsiv ibland och beställde 2 doppvärmare á 500W från en sida som säljer utrustning till skolfysiksalar och liknande. Jag köpte också en akvarieluftpump och en syresten för att med luftens hjälp få lite cirkulation i kylboxen. 2 hål borrades i sidan av kylboxen, doppvärmarna fördes igenom och jag limmade det hela med 2-komponentlim, kopplade ihop doppvärmarna till en stickokontakt och körde manuellt dra-ur-stick-i för att värma vattnet på detta sätt. Detta var lite smidigare än vatten på spisen och jag ville främst se hur hårdvaran klarade sig så att jag senare skulle kunna byta ut mig själv mot någon form av styrning.
Det hela fungerade ganska bra. Vattnet fick en jämn temperatur med hjälp av lufttillförseln, värmarna gjorde sitt jobb och köttet blev bra tillagat, men det hela läckte vatten. Jag fortsatte försöka täta med lite allt möjligt jag hittade på clas ohlson men inget kunde få grepp på den feta plasten i kylboxen. Jag fick helt enkelt ge upp försöket med att använda en kylbox till detta.
Jag började kolla på möjligheten att bygga en tank i rostfri plåt istället, där skulle jag ha mycket enklare att täta mellan doppvärmare och dess håltagning i sidan av tanken. Det lilla problemet som kom nu var att materialet till tanken skulle kosta 1000kr, tillsammans med omkostnader för att få svetsen i garaget att kunna svetsa i rostfritt skulle detta bli en för dyr lösning för mig. Jag tog här beslutet att bygga en doppvärmare istället då jag slipper oroa mig för tanken och det hela blir mer flexibelt och mer lätthanterligt.
Nuvarande utrustning
Under mina tester med att bygga automatstyrning har jag plockat på mig ett Arduino Uno Rev3, ett SSR DC/AC 10A, en 2x20 tecken lcd-display, en 24pulsers vridencoder, två doppvärmare á 500W, en 10kOhm NTC termistor samt lite övrig elektronik för att driva SSRet och lite sådant. Arduinon tar in temperatur med NTC-motståndet och styr utgången till SSRet på en enkel hysteres runt en inställd börtemperatur som ställs in med encodern och visas på displayen.
Vägskäl 1
Jag har haft problem med att få en tät mätprob tillverkad hemma för termistorn. Jag försökte med ett 10mm stålrör (1mm gods) men jag fick alldeles för stora temperaturfördröjningar av detta, det är möjligt att detta kan lösas med en PIDstyrning istället för till och från som jag kör idag men det borde finnas enklare sätt att få bra värmeöverföring i ett vattenfast utrymme kan jag tycka.
Vägskälet handlar alltså om vad det finns för olika sätt att mäta temperatur och vilket som borde passa detta projekt. Förutsättningarna är att jag skall ha mätnoggrannhet på +- 0,25C, avståndet från arduinon till mätpunkten i vattnet blir ca 120-150mm och temperaturområdet på vattnet kommer ligga på -40C till +95C.
Fortsättning
Det ser ut som att jag kommer köra på sensorn DS18B20. Den är linjär och har en skaplig noggrannhet (±0.5C vid temperaturområdet -10C till +85C).
Vägskäl 2
PIDstyrning eller till och från? Detta är en programmeringsfråga egentligen men den kan vara avgörande för vägskäl 1. Ju mindre mängd vatten jag har, ju snabbare temperaturmätning kommer jag behöva för att kunna klara mig med till och från så som jag ser det, PIDstyrning borde enl. mig rädda en seg givare. Nackdelen som jag ser det med PIDstyrning är att den måste parametreras om så fort jag sätter utrustningen i ett nytt kärl. Förutsättningarna här är att jag inte får ha några kraftiga överskjut på temperaturen i vattnet, när utrustningen ligger och reglerar är det viktigt att temperaturen inte varierar mer än 1C.
Fortsättning
Eftersom PIDstyrningen är ren mjukvara kommer jag labba lite med denna när jag byggt färdigt min enhet.
Vägskäl 3
För att lösa utjämningen av temperaturen i vattenmängden som skall regleras tänker jag frångå luftpumpen, den blir klumpig och svår att förlägga på ett bra sätt, samt att den låter en hel del. Ett alternativ hade kunnat vara en vattenpump men jag har inte hittat några för rimliga pengar som klarar så höga temperaturer, därför har jag istället funderat på att låta en elmotor sitta vid torr del av utrustningen och köra en propeller som skickar vatten genom en kanal i blöt del av utrustningen. Axel blir en rostfri axel och propellern skrivs i plast i en 3D-skrivare. Jag har inte kollat på elmotorer ännu så där tar jag tacksamt emot tips! Förutsättningarna är egentligen bara att motorn skall drivas av arduinons spänning alternativt 230 då hela utrustningen kommer vara kopplad till vägguttaget.
Det känns som att jag börjar såhär, jag är otroligt tacksam för all input jag kan få och hoppas på att få er hjälp med att fortsätta tankegångarna i detta projektet!
Utrustning
1st Arduino Uno Rev3 (Microcontroller) Elfa: 10-389-19
1st Batterieliminator 9V 1.9A (Spänningsmatning) Electrokit: 41011452
1st JHD202C (LCD display) Electrokit: 41003002
5st Alps SKHHANA010 (Strömställare) Elfa: 35-655-95
1st DS18B20 (Temperaturgivare)
1dm FIT-221-3/8 (Krympslang utanpå givare) Elfa: 55-071-73
1st EL 817 (Optokopplare) Elfa: 75-390-00
1st TO-92 NPN (Transistor) Elfa: 71-014-62
1st KSD210AC8 (Solid State Relay) Elfa: 10-348-50 (Ja, dessa går att få billigare på ebay)
1st L7806CV (Spänningsregulator 6V 1.5A)
Diverse motstånd och dioder
Krets för motorstyrning Här är för övrigt lite bilder ifrån mina tester, inte så mycket elektronik ännu men någon kanske tycker det är skoj att se ändå.
picasaweb.google.com/115359143437903735026/SousVide
