Besprechungsprotokoll 19 05 2022

Besprechungsprotokoll

Zwischenrücksprache
Ort: Zoom
Datum: 19.05.2022
Teilnehmer: Jan Budnick, LbA Rohnen

Top 1) Füllstandsregler

Da der Füllstandsregler sowohl im manuellen Modus als auch im automatischen Modus gleich ist und dieser implementiert wurde, wurde sich darauf geeinigt den Punkt mit Status 100 und einer Abschlussbemerkung zu schließen.

Top 2) Durchflussregler und Messwerte erfassen (für den Durchflussregler)

Es wurden verschiedene Probleme von Jan Budnick erläutert die eine Durchflussregelung schwer machen.

Die Messwerte schwanken, dies ist prinzipiell nichts neues, jedoch weiterhin ein Problem. Mit genug Gegendruck stabilisiert sich der Wert, sodass er normalerweise im Bereich ± 0,05ml/s liegt. Ab und an schwankt der Wert jedoch höher. Es wird angenommen, dass diese Schwankungen vor allem durch die folgenden Punkte hervorgerufen werden.

Der Festwasseranschluss hat einen hohen Druck. Dieser hohe Druck unterliegt ebenfalls Schwankungen, die sich auf den Durchfluss auswirken. Es wurde beobachtet, dass wenn Wasser bei einem ml/s bezogen wurde und der Wasserhahn geschlossen wurde, der Durchfluss kurzeitig auf 3 ml/s angestiegen ist.

Die Drehzahlregelung der Pumpe neigt bei Drucksprüngen zu abklingenden Schwingverhalten.

Die Pumpe ist zwischen 0 und 299 U/min nicht zu regeln. Die Pumpe reagiert erst ab 300 mV = 300 U/min. Dies bedeutet, dass beim ersten zuschalten der Pumpe schwankt der Durchfluss sehr stark, da die Pumpe immer wieder an und ausgeht. Die angesprochenen Punkte machen besonders die Verwendung von P und D-Anteilen schwierig, da diese die Schwingungen im System verstärkt und durch Messchwankungen stark beeinflusst wird. Die Verwendung einer Verstelldrossel hat bisher wenig geholfen. Sie erschien sogar vielmehr die Situation zu verschlechtern aufgrund der höheren Schwankungen beim an und Ausschalten der Pumpe. Die Verwendung eines FIR-Filters wurde untersucht. Die Verwendung wurde nicht tiefer ergründet. Es wurde sich lediglich die generelle Funktionsweise kurz angeschaut und dann verschiedene Tiefpassfilter mit verschiedenen Eckfrequenzen untersucht (0.1, 1, 4 Hz). Das Ergebnis erschien nicht stabiler als ein Mittelwertbildender Filter. Es wird von Jan Budnick vermutet, dass dies daran liegt, dass die Schwankung höher frequent ist und somit nicht durch den Filter aufgelöst und gefiltert werden kann (Auflösungslimit halbe Abtastfrequenz).

Außerdem ist Jan Budnick aufgefallen, dass eine signifikante Menge Wasser (>10-20ml) aus der Wasserwendel in den Boiler fließen, wenn man versucht diese ins Gleichgewicht zu bringen. Dies führt wiederrum dazu, dass beim Bezug die ersten Sekunden erst die Wasserwendel gefüllt werden muss. Jan Budnick merkte an, dass er doch wieder Pulsation messen konnte. Vorher war nur bei 500 mV, 1500 mV und 2000 mV getestet worden. In neuen Test stellte sich heraus, dass zwischen 600-1200 mV Pulsation messbar war. Da die Pulsation bei höherer Drehzahl verschwindet ist davon auszugehen, dass der Messwert nicht durch ein undichtes Ventil hervorgerufen wird. Armin Rohnen merkte an, dass Pulsation nur in einem bestimmten Bereich indikativ für Resonanz sei.

Armin Rohnen fragte, ob Jan Budnick Ideen zu den nötigen Leistungsdaten der Pumpe hätte, da er von Herrn Pichler von AVS Roemer Kontaktiert wurde. Jan Budnick musste dies verneinen. Lediglich die Leistung ist wahrscheinlich etwas überdimensioniert. (EDIT: Womöglich könnte auch eine weichere Kennlinie günstig sein, das bedeutet, der Durchfluss fällt stärker ab bei Gegendruck). Für die Zukunft wurde von Jan Budnick angemerkt, dass eine Flussregelung womöglich über ein Stromregelventil besser funktioniert. Armin Rohnen merkte an, dass ein Druckbegrenzungsventil womöglich auch helfen könnte.

Im Zuge der Besprechung des Druckes im System wurde von Jan Budnick geäußert, dass er sich unsicher über den Druck im System/Pumpe ist. Armin Rohnen kommentierte, dass er dazu noch Daten vom Pumpenprüfstand haben müsste. Darüber hinaus wurde sich darauf geeinigt, eine Druckmessung nahe der Pumpe durchzuführen.

Auf Nachfrage wurde von Jan Budnick angegeben, dass beim Kaffeebezug bisher etwa 2 bar Druck möglich waren. Nach eine Schraubenwechsel wurden bis 4 bar beobachtet. Jan Budnick hatte beim höheren Druck auch das Gefühl, dass es etwa mehr Crema gab. Um die Verschiedenen Probleme vorerst hoffentlich umgehen zu können wurde entschieden Kaffeebezug aus einem Wasserbehälter, nicht aus dem Festwasseranschluss zu versuchen. Dabei ist darauf zu achten, dass kein Dreck in die Leitung kommt.

Top 3) Kaffeebezug

Jan Budnick merkte an, dass er aufgrund eines Programmierfehlers die kalibrierten Messkurven für die NTCs noch nicht verwendet. Vorherige Erkenntnisse sein jedoch qualitativ immer noch richtig. Durch die Kalibrierung sind bei 125°C etwa 3-4 °C dazugekommen. Bei 25 °C gibt es einen unterschied von etwa einem °C. Im Zuge dessen untersuchte Jan Budnick auch die Abweichung zwischen den Sensoren. Während alle NTCs ähnliche Werte anzeigten, gab der vorkalibrierte Sensor von AVS-Römer (Leitwert und Temperatur) signifikant andere Messwerte aus. Bei etwa 90 °C gab es dort einen Unterschied von etwa 8 °C. Aufgrund dieser Erkenntnisse ist sich Jan Budnick sehr unsicher über die von ihm durchgeführte Kalibrierung, besonders vor dem Hintergrund wie sie durchgeführt wurde.

Des Weiteren wurde der Temperaturabfall zwischen Mischer und Brühgruppe untersucht. Laut bestehenden Simulationen dürfte nur ein geringer Temperaturverlust vorliegen. Jan Budnick präsentierte seinen Befund in dem die Temperaturabweichung bei Beginn des Bezugs größer als 15 °C betrug und am Ende des Bezugs noch etwa 10 °C. Jan Budnick merkte außerdem an, dass dieser Unterschied noch etwas reduziert werden könnte, da die Messtelle näher an die Brühgruppe verlegt werden könnte. Dadurch könnten womöglich bis zu 50% Temperaturunterschied reduziert werden. Zusätzlich zeigte er, dass nach Ende eines Bezuges die Temperatur im Sensor mit etwa 8 °C pro 10 Sekunden abfällt.

Neufahrn bei Freising am 20.05.2022
Jan Budnick