Kugelfall-Viskosimeter

Der chaotische Hauptfaden

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ch_ris
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Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Das Prinzip ist sehr einfach. Eine Stahlkugel fällt durch ein ölgefülltes Rohr das knapp größer im Durchmesser ist.
Die Fallzeit entspricht der Viskosität.
Zwecks Bestimmung dieser sind die Endkappen durchsichtig und das Gerät steht auf einem Spiegelchen damit man's sieht.
Temperatur ist sehr wichtig, deshalb ist ein Thermometer dran.
Der Ablauf ist:
Stoppuhr starten, Rohr umdrehen, auf die Kugel warten, stoppen, Temp ablesen, Zeit ablesen, auf ein Zettel schmieren.
Das Öl bzw. das ganze Gerät wurde vorher aufgeheizt und durch Wiederholung und den Temperatur-Abfall ergibt sich eine Messreihe.
Die dann vom Schmierzettel in eine Calc Tabelle getippselt wird. So mach ich's.
Das messen erfordert genaues Timing und präzisen Ablauf, mir ist das zu sportlich, ich mache das ungern.

Erste Idee war, die Betätigung der Uhr zu automatisieren.
Mir kam aber schnell ein Tiny85 gedanklich ins spiel weil der Küchentimer sonst nicht mitspielt, und dann kann man ja gleich...
Das soll aber keine Forschungsarbeit werden, eigentlich will ich nur das Problem schnell lösen.
Deshalb möchte ich die Idee zur Diskussion stellen:

Der Tiny mit ATtinyCore wird direkt von USB versorgt.
wahrscheinlich Wunschdenken.

Zwei Hall Sensoren hängen an einem Digital Pin. Low=Zeit messen, High= Endlage.
hier wären vielleicht ABS Sensoren am einfachsten und schnellsten umzusetzen.

Ein One Wire Sensor DS18B20 misst die Temperatur.
überhaupt keine Ahnung von.

Der Tiny schickt die Einzel-Ergebnisse an ein Terminal auf Hendi oder Laptop.
siehe Stromversorgung, könnt knapp werden.

:?:

Das würde mir schon viel Erleichterung bringen.
Eine weitere Eskalation mit Heizung, Schrittmotor und Waage ist nicht nötig.
sirell
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von sirell »

Du musst ja das Rohr frei bewegen können.
Wäre dann ein halter nicht besser ?
Rohr mit Kugel unten ist Idlebedingung.
Sobald die Kugel nicht mehr erkannt wird -> start Timer
Stop timer und Temperatur nehmen sobald die Kugel wieder da ist.
Edit:
Schalter oder Lichtschranke im Halter erkennt das der umdrehvorgang abgeschlossen ist.

Dann noch ein Offset für aufnehmen und umdrehen ermitteln und addieren auf die Zeit.
Edit: Oder eben direkt ermittelt - siehe oben.

Dann brauchst du keine Technik am Rohr.

Wenn du das umdrehen exakt ermitteln willst brauchst du mind. 4 Kabel am Rohr (+,-,2 Hallgeber)
ABS-Sensoren gehen bestimmt, aber ich würde einfach ne Packung Hallsensoren beim großen Fluß ordern.

Alternativ Beschleunigungssensor und das Profil des Umdrehens als Startsignal nehmen.
So habe ich das bei meinem Cheating-Würfel gelöst.
Er erkennt wenn man ein bestimmtes Rotationsmuster vorm Schütteln (würfeln) anwendet und würfelt dann tendenziell höhere Nummern ;)
manuel
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von manuel »

Zum automatisieren könnte man die Kugel eventuell an einem Faden hochziehen. Oder anstatt Kugel gleich ein Kolben mit kurzem hub der per Elektromagnet gehoben wird. Die lange Strecke braucht man ja nur damit man mit der Stoppuhr messen kann, der uC braucht das ja nicht so "hochauflösend".
Oder man nimmt eine andere Momentquelle die ähnlich reproduzierbar ist wie die Schwerkraft die auf die Kugel oder Kolben wirkt. Hmm, oder ein Flügelrad umgeben von der Flüssigkeit Drehzahlgeregelt und Strom messen? Dazu müsste man wissen wie konstant die Stromaufnahme versus Drehmoment ist.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

so etwa sieht das aus:
https://www.martechnic.com/img_lb/jung.jpg
Löcher reinbohren oder so möcht ich nicht.

Ja, ein drehbarer Halter irgendwie kommt dran, der das in senkrechter Position hält.
Das umdrehen ist zeitlich glaub ich kein Problem, vielleicht bleibt die Kugel sogar währenddessen im erkennungs- Bereich.

Hallgeber hab ich zwar, aber dann muss ich experimentieren...mit Magnet vorspannen...
Und die ABS Sensoren kann ich an ein Dings schrauben und dann einfach an das Viskosimeter dran klicken.

hier die auswertung wie die im moment aussieht.
vor der Umsetzung mit html/chart.js gruselts mir, das muss ja letztlich auch noch.
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aaa.png
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

@manuel, ich will ja das vorhandene Gerät nur besser benutzbar machen.
hmm. man könnte natürlich was komplett neues konstruieren, da wären aber andere Verfahren vielleicht besser.
gibt so was mit drehenden Scheiben wo das Scher Moment gemessen wird.
Nein!!! Stop! Eskalationsgefahr :lol:
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tschäikäi
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Beitrag von tschäikäi »

ups, Doppelpost
Zuletzt geändert von tschäikäi am Fr 30. Sep 2022, 12:38, insgesamt 1-mal geändert.
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tschäikäi
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von tschäikäi »

Oben und unten am Boden des Glasröhrchens jeweils zwei Kontakte, dazu Drehung per Modellbauservo.
Es wird die Zeit gemessen, in der die Kugel keine Kontakte betätigt. Während der Drehung um 180° sorgt die Flieh- ... äh Zentripetalkraft dafür,
dass die Kugel an den Kontakt gedrückt wird, der vor der Drehung unten war.
Wenn du nichts einschmelzen möchtest: Induktive oder kapazitive Sensoren außen am Glasröhrchen anbringen.
Gruß Julian
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Henrik_V
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Henrik_V »

Induktiver Näherungsschalter? Wenn man den ensprechend einstellt (einstellen kann), detektiert der die Ankunft der Stahlkugel ohne externes Magnetfeld (naja, er macht sich das selber ;) )

Würde mich nicht wundern, wenn hier jemand solche induktiven Näherungssensoren rumliegen hätte.

Die beiden Sensoren mit nem Gummiband (oder schickem 3D-Druckteil) an den Enden befestigen.

Im ersten Schritt würde ich das Wenden noch per Hand machen. Wenn einer der beiden Sensoren eine Kugel detektiert, zeitstempeln und Alarm machen, damit der Messsklave noch die Temperatur abliest :)

Wenn die Messungen so funzen, kann Fischertechnik oder anders das Röhrchen umdrehen und ein weiterer Sensor die Temperatur schätzen.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

ja, induktiv geht bestimmt auch.
ABS dinger sind bestellt mal gucken was da kommt.

Temperatur muss aber auch gleich sein weil
1), da steht dann im terminal
40,17
38, 19...usw.
das kopier ich dann direkt in das calc sheet*, fertsch.
und 2), sinkt die Temperatur auch während des Falls, könnte/sollte also gemittelt werden.
wobei was analoges mir lieber wäre als 1wire, gefühlt.


* eine html Seite die das übernimmt kann ich mir glaub abschminken, zu aufwändig für mich.
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Carbon
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Carbon »

wenn man die Kugel mittels elektromagnet loslässt könnte man sich den Drehmechanismus sparen. Dann die Zeit bis zur unteren Endlage messen sollte recht einfach möglich sein.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Ja stimmt. Aber die muss ja wieder zurück.
hmm...man könnt natürlich oben den Deckel offen lassen, die Kugel wieder mit dem Magnet zurück holen. Vielleicht.
Ich glaub das einzig Magnetische bei dem Apparat ist die Kugel.
Das könnte weitere Vorteile haben, Volumenausdehnung/Ölsauerei und so.

ich stell mir grad einen Neodym vor, der von einem Elektromagnet überstimmt wird.
muss ich mal probieren wie lange das hoch holen dauert, bei dickem kaltem Öl ist die Fallzeit schon erheblich >1min
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Roehricht
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
im Universitätslabor wurden mal Geräte ausgesondert die funktionierten so. Ein in die Flüssigkeit getauchter Kreuzlöffel drehte sich , die Stromaufnahme des Motors war ein Maß für die Viskosität. Dazu Temperturfühler. Das Auswertegerät war ein IC Grab völlig analog.
Vielleicht ist das mal ein Ansatzpunkt für ein Eigenkonstrukt.

73
Wolfgang
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Bastelbruder
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Bastelbruder »

Das gemeinsame Problem aller irgendwie gearteten Neukonstruktionen ist die völlige Unbekanntheit der damit gewonnenen Parameter. Bevor man solche Gebilde jemals sinnvoll nutzen (damit messen) könnte, müßten erst alle Unwägbarkeiten ermittelt, Fehler beseitigt und Meßwerte kalibriert werden. Der in einfach strukturierten Ideenschmieden entstandene "gute Tip" ist deshalb leider unbrauchbar.
Völlig.
Einfach vergessen!
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Henrik_V
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Henrik_V »

https://www.schwing-pmt.de/images/visko ... r_p183.pdf

Das wäre jetzt der Magnet als Stahlkugel ;)

Sehr nett auch das Verfahren mit der Stimmgabel :)
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Ist ja immer eine Frage des Für und Wider.
Ein Kapillar Dingsi z.B. braucht nur eine sehr kleine Probe.
Allerdings merke ich schon bei dem Kugelfall das die Werte von altem bzw. verschmutztem Öl deutlich stärker streuen innerhalb der Messreihe.
Das wiederum würde die Messung mit Kapillar kaputt machen und ein Rührwerk vermutlich gar nicht nicht darstellen.
mMn. ist das einfache Kugel Gerät am dichtesten an der Realität. Für mich bzw. mein Geldbeutel.
Das hat deutlich zweistellig gekostet.
Es könnte sogar dabei bleiben wenn ich die Nerven behalte und nicht noch eine neue Endlos Baustelle aufmache.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Hat einer hier Permanent Elektro Magnete?
Kann dazu was sagen oder mir zukommen lassen?

Der Ali bietet permanent elektro Magnete an, P20/15; 2,5watt, die 25N können sollen.
Bin unsicher, ich muss das ja so verlängern das es nicht ins öl taucht (~15cm),
und mit kleinem Volumen um so wenig Öl wie möglich zu verdrängen.
Das wird ja die Haltekraft um einiges schwächen(?)

Gerät lässt sich zerlegen. übrigens auch von Jung, wie im Link oben.
ist ein rundes Rohr mit dem Mantel drüber und geschraubten Füßchen und Deckel an den Enden.
Fast alles Messing.
Schreit geradezu danach elektrisch beheizt zu werden.
Und passt prima in ein HT DN50 Rohr als Führung.
Es eskaliert also doch ein wenig.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Der Plan sieht also vor:
nano 4€
Silikon heizmatte 15w 8€
doppel relais 5€
LM35DZ 3€
Magnet: zu erforschen
Rest: ehda
code hingepfuscht, setup muss noch:

Code: Alles auswählen

//const uint8_t serial_Pin = 0;
const uint8_t pin_TemperaturLM35DZ = 1;
const uint8_t pin_KugelSens = 2;
const uint8_t pin_Endschalter_boden = 3;
const uint8_t pin_VM_lift = 3;
uint16_t time_lift = 1000;
const uint8_t pin_Heizung = 4;
bool heizen = false;
const uint8_t pin_Kugel_Magnet = 5;
uint16_t maxTemperatur = 500;

enum statuss {
	IDLE, LIFT_UP, LIFT_DOWN, READY, MEASURE
};
statuss status = IDLE;

uint16_t celsius1 = 0;
uint16_t celsius = 0;

uint64_t time1 = 0;
uint32_t time = 0;

void setup() {

	analogReference (INTERNAL1V1);
	Serial.begin(9600);
	//Beginn mit kaltem Öl
	digitalWrite(pin_Heizung, HIGH);
}

void loop() {

	switch (status) {
		case IDLE:
			//ProgrammStart mit IDLE, daher bedingung prüfen.
			//VM hat Bodenkontakt, Kugel ist unten
			if (!digitalRead(pin_KugelSens)
					&& digitalRead(pin_Endschalter_boden)) {

				status = LIFT_UP;
			}
			break;
		case LIFT_UP:
//			//Vmeter gegen Magnet ziehen
			digitalWrite(pin_VM_lift, HIGH);
			delay(time_lift);
			//Vmeter loslassen
			digitalWrite(pin_VM_lift, LOW);

			status = LIFT_DOWN;
			break;
		case LIFT_DOWN:
			//Vmeter sinkt runter
			if (digitalRead(pin_Endschalter_boden)) {

				if (digitalRead(pin_KugelSens)) {
					//Fehler, kugel runter gefallen, wiederholen
					status = IDLE;
					Serial.println("Magnet Fehler");
				} else {
					status = READY;
				}

			}
			break;
		case READY:
			//elektromagnet loesen, messung starten
			digitalWrite(pin_Kugel_Magnet, HIGH);
			time1 = millis();
			celsius1 = analogRead(pin_TemperaturLM35DZ);
			delay(1000);
			digitalWrite(pin_Kugel_Magnet, LOW);
			status = MEASURE;

			break;

		case MEASURE:

			if (digitalRead(pin_KugelSens)) {

				time = millis() - time1;
				celsius = (analogRead(pin_TemperaturLM35DZ) + celsius1) >> 1;

				Serial.print((celsius / 10), 10);// ==Temperatur in °
				Serial.print(';');
				Serial.print((time / 1000), 10);
				Serial.print('\n');

				//max Temperatur erreicht, noch ein zyklus in der Abkuehlphase. Hysterese?
				if (celsius > maxTemperatur) {
					digitalWrite(pin_Heizung, LOW);
				}

				status = IDLE;
			}
			break;

		default:
			break;
	}

}
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Die 24v Heizmatte funktioniert hinreichend mit 12v, Problem ist eher die Abkühlung, das wird dann ein Lüfterchen beschleunigen.
Die Endschalter machen mir Kopfzerbrechen.
Versuche mit Reed+Magnet waren wenig erfolgversprechend trotz geringer Hysterese. Meine digital Hall Bauteile hab ich verschlampt.
Unten, durch die Plastik-Glas-Scheibe wär's wohl mit einem Induktiven machbar.
Oben muss ich aber seitlich durch 3mm Messing +Öl hindurch.
ich bezweifle das des Induktiv (problemlos) geht.(?)
Kapazitiv?, die haben zwar ein Trimpoti, aber da glaub ich noch weniger dran.
Hab mich für ky024 Maker zeugs (Hall) entschieden, vorläufig,
wegen preis und weil sowohl ein analog als auch digital Ausgang vorhanden ist, und ein Trimmer.
bin gespannt.

Unklar ist auch noch (Der Zylinder wird fixiert) wer die Kugel wieder hoch holen wird,
vorläufig, die Sau die grunzt.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

na toll, der ky-024 ist irgendwie un-analog.
geguckt, statt eines xx49e ist ein digitaler 3144 Hall sensor drin.
Vorher natürlich kabel verlängert und gemacht und getan.
HERRIMHIMMEL :evil:
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

so sieht das vorläufig aus.
oben ein Rohr als Zugang zum Heben.
die falschen Sensoren hab ich ersetzt.
Temperatur ist dann doch per 1wire.
Fehlt noch ein Lüfter für die aktive Abkühlung.
Und wenn das alles tut, der HebOmat spukt schon in meinem Kopf rum.
Wie das dann mit der Öl Sauerei funktioniert?
Jedenfalls muss es einfach zerlegbar sein, zur Reinigung.
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ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Ich probiere grade mit einem Schrittmotor aus einem Drucker,
und einem A4988 Treiber.
Leider will der Motor nur in eine Richtung drehen,
obwohl der DIR pin ordnungsgemäß High/Low geht.
Hab schon eine Wicklung umgedreht, kein Unterschied.
Besaftet mit 9,8v akkuspannung das ganze.
Was ist das jetzt schon wieder?
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ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Hab mit dem Netzteil Spannungen von 7 bis 15v probiert.
Hab sämtliche Auflösungen probiert.
Hab einen anderen A4988 probiert.
Hab andere Motoren probiert, die sind zu gross, zucken nur.
Dieser hier dreht ja, aber nur im Uhrzeiger.
Die Lib ist BasicStepperDriver.h.
obs daran liegt?

edit. der Motor hat gleiches Rastmoment rechts/links.
wenn ich ihn anstecke, ohne Spannung, hat er links rum wie vorher, rechts rum aber weniger Moment.
:?:
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ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

ich antworte selbst. :D
Vielleicht ist ein Dreckbrücke zwischen 2 Motor Pins daran schuld.
(gewesen)
ob die auch was dafür konnte das ich den Treiber kaputt probiert hab :?
Nun tut's aber.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Damit sind jetzt alle Einzel Funktionen im Trockenen getestet.
Bevor ich tatsächlich mit Öl pansche und das verheirate wird das Gestell erst mal gestrichen.
Mit Heizkörperlack, ich weis das der Ölfest ist.
Und hab vergessen das der Wochen braucht zum trocknen :roll:
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BernhardS
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von BernhardS »

Ich kannte das Prinzip mal recht gut.

Das Rohr steht in einem definierten Winkel schräg. Die Kugel muss rollen und darf nicht schneller werden. Du hast das Rohr momentan senkrecht stehen - das gibt einen Meßfehler, da das Spaltmaß nicht konstant ist.

Zur Wiederholung wird das Ganze umgedreht. Es wurde mit längeren weichen Schläuchen an eine Wasserheizung angeschlossen. Man füllt das Rohr frei von Luftblasen, schraubt eine Kappe drauf und dreht erst zwei, dreimal um damit das alles vergleichmäßigt ist.
Auf dem Rohr sind Markierungen. Auch bei fast schwarzem Öl ist die Schicht zwischen Kugel und Rohr so dünn, daß man problemlos die Spiegelung der Markierung auf der Kugel sieht. Wenn sich das deckt nimmt man die Zeit.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

dieses, nach Dr.Tausz, steht allerdings gerade. soll so.
da ich ja die Zeit exakt nehmen kann, künftig, werd ich mal mit Schrägstellung experimentieren.

heute erfolgte ein zwischen Anstrich mit Aceton. Farbe war immer noch pappig.
die nagelneue lidl alkydharz sprühdose, die danach kommen sollte, hat mir nur die Hand vollgekotzt. :shock:
so wurds dann Felgensilber, auch schön
.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

So. Feierabend. Schnauze voll.
Bis hier war's ein mühseliger Weg, und noch ist er nicht zu Ende.
Heizung fehlt noch...

Die ersten Werte sind aus dem Babla vom Öl, und die Dichte.
Rechts die zurückgerechnete Viskosität die es habe sollte bei der Temperatur.
2022-11-11 19_07_56-Unbenannt 1 - LibreOffice Calc.png
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Heute mit Heizung. Bei 45° hab ich's gut sein lassen, mit 9v tut sie sich zunehmend schwer.
Also Start bei 25, bis 45, ende bei 30. =60 Messungen.
Die Werte sind zu niedrig. Zum einen musste ich noch etliche Male dran fummeln, der momentane Messweg ist unbekannt.
Und das Öl stammt aus Anbruch, muss ich auf jeden Fall mit frischem nochmal probieren.
Jedenfalls ist diese Messung ohne Eingriff durchgelaufen, hab nix gemacht, keine Ausreißer entfernt.
2022-11-12 12_29_25-Unbenannt 1 - LibreOffice Calc.png
mechanische Probleme gab's noch und nöcher.
Zu lösen ist noch der Faden. Jetzt Sehengarn, Monofil würde kein Öl saugen, aber das was ich hier hab ist zu steif.
Der Motor hat 50 Schritte und läuft mit 50 RPM, der Faden flattert beim runterfahren und verteilt Ölspritzer.
Und überhaupt...die Kabel etc. und insgesamt schicker.
Aktive Kühlung muss. Das dauert sonst ewig.
Hysterese kann ich da jetzt nicht rauslesen, liegt vielleicht an der langsamkeit.
Dateianhänge
noex_166.jpg
noex_165.jpg
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

"Merkwürdigkeiten":
1)die KY 024 prellen ganz erheblich.
Schaltung:
https://image.easyeda.com/histories/1ab ... db459b.png
ich hab den oberen entprellt dadurch das 2000 LOWs in Folge gepollt werden müssen.
werd ich noch für jeden Zustandswechsel einführen.

2) die Digital-Kanal-LED glimmt vereinzelt nur schwach, leuchtet sonst aber eindeutig.
Dabei gibt's dann meistens trotzdem ein High, wird wohl mit 1) zusammenhängen.
Zufall durch tanzende Kugel? oder/und magnetisierte? durch den Hebemagnet.
dacht ich.
bin aber nicht sicher, hab im laufenden Betrieb die Heizung manuell abgeklemmt,
sofort ging die, vorher leuchtende, untere LED aus.
Den oberen Hall Magnet musste ich verstärken als die Heizung (DC) ins Spiel kam.
kann ja nur ein Magnetfeld durch die Heizung schuld sein?
Das sollte dann ja aber gleichmäßig sein.
Oder hat die Silikonmatte einen Schalter drin am End?
muss mal den Strom beobachten.
ch_ris hat geschrieben: Fr 30. Sep 2022, 08:09 ...Eine weitere Eskalation mit Heizung, Schrittmotor und Waage ist nicht nötig.
Was kümmert mich mein Geschwätz von gestern.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

die Heizung hat keinen Schalter, der Strom hat kein nennenswertes Temperatur Verhalten. einen magnetischen Effekt konnte ich hier auch nicht finden.

die Kugel ist magnetisiert. das ist schlecht. könnte ich irgendwie drum herum rechnen/versuchen zu kompensieren. Das wird aber nix zuverlässiges fürchte ich.
Der Gaul Hall ist tot.
unten wird wohl ein induktiver, durchs glas hindurch funktionieren,
oben, seitlich durch das Messing, weiss ich nicht.

Für das verwerfen der Idee einer paramagnetischen/Edelstahl Kugel hab länger gebraucht als mir lieb wäre. :lol:
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Für unten habe ich einen Stabförmigen Induktiven bestellt, 8mm und 1,5mm Abstand.
Ich denke das funktioniert.
Oben hab ich keine Idee. In einem DaBla fand ich einen Korrekturwert für Messing von 0.5.
dh bei 4mm Wandstärke könnte ich theoretisch einen 12mm Sensor bei 7mm platzieren,
und der würde die Kugel bei 11mm detektieren.
In der Milchmädchenrechnung fehlen aber die Massen der Teile und die Reproduzierbarkeit des Vorbeiflugs.
Ich glaub da nicht dran. :?:
Daher werd ich oben mit 2 redundanten Hall nochmal probieren.
Falls einer den falschen Pol der Kugel erwischt sollte der andere ja anspringen.

induktive Ringsensoren hab ich auch gefunden aber keine genaueren Infos dazu.
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Henrik_V
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Henrik_V »

Bei einer Stahlkugel müsste auch ein Differenzialtransformator gehen.
LVDT
Selber wickeln .....
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Ah, davon hab ich schon mal gelesen, aber mich nicht näher mit beschäftigt.
Ich frag mal provokant aber freundlich interessiert, an welchen Pin vom Nano muss ich die Wicklung anschließen?

edit. da ich ja keinen Weg messen muss, sondern nur ein Ereignis brauche,
wär das vielleicht verhältnismäßig...machbar.
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Henrik_V
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Henrik_V »

Treiben kann Du die Spule mit H-Brücke (+ggf R) und Rechteck . Die Spannung an der Mittelanzapfung der beiden( gegeseitiger Wicklungssinn) Sensor-Spulen ist dann die Position bei sync. Gleichrichtung (bzw ADC und numerische GL) ..
Damit könnte man auch die Geschwindigkeit messen ..
Wenn nur die Nullposition von Interesse ist könnte auch 1 Bit Eingang (Komparator) reichen und da dann eine konstante Treiberamplitude auch nicht nötig ist könnte man die H-Brücke weglassen, und mit etwas C die Treiberspule mit nur einem Pin in Resonanz treiben... wenn Treiberpin und Sensorpin die Phase wechseln ist die Kugel zwischen den beiden Sensorspulen. (in der Praxis wird da noch eine Phasenverschiebung sein...)


Wie ist das eigentlich mit der Temperaturausdehnung bei Kugel und Zylinder ... muss das nicht korrigiert werden, ich vermute der Spalt bleibt da ja nicht gleich... ?
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

hab den Spalt nicht ermittelt, aber n guter mm ist das. (edit. delta d=0.5mm)
Trotzdem muss der eine Rolle spielen.
Die Theorie, wenn ich's richtig weiss, sagt, die (reine) Fallgeschwindigkeit hängt von der kinematischen V. ab.
Hier soll das Messergebnis aber die dynamische sein. Also müsste das "Öl duch Spalt quetschen" Einfluss haben.
Das Thermometer was dran war geht bis 60, entweder spielt's da keine große Rolle oder ist vielleicht berücksichtigt bei der Auslegung.

Spulenexperimente werd ich mal machen. dank für den hinweis
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BernhardS
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von BernhardS »

ch_ris hat geschrieben: Di 15. Nov 2022, 14:25 .... die (reine) Fallgeschwindigkeit hängt von der kinematischen V. ab.
Hier soll das Messergebnis aber die dynamische sein.
Das kannst Du doch leicht umrechnen bzw. wenn sich die Ölsorte nicht ändert ist das egal
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

ja klar, der gerät ermittelt poise(dyn.), in stokes(kin.) muss dann umgerechnet werden.
die Frage war doch nach dem Einfluss der Wärmedehnung des Geräts und ob überhaupt.
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BernhardS
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von BernhardS »

Zunächst muss mal die Temperatur stimmen. Der Einfluss der Temperatur ist erheblich.
Die Viskosität ändert sich deutlich stärker als der temperaturabhängige Kalibrierfaktor des Geräts.

"Richtig" wird der Meßwert ohnehin erst wenn Vergleichsmessungen mit kalibrierten Flüssigkeiten gemacht worden sind.

Normalerweise misst man im Alltag eher vergleichend.
- Ändert das Öl mit der Nutzungsdauer die Viskosität?
- Ist es verunreinigt worden? Kraftstoff reingekommen oder Schmierfett
- neue Lieferung, nicht einfach glauben was draufsteht
- Öl A alleine, Öl B alleine, Mischung A und B
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Ich glaub ich hab eine Lösung für oben.
Das mit den 2 Hallsensoren hat mir nicht gefallen.
hab eine Einbuchtung in das Plasterohr gemacht so das ein 12mm Sensor schräg auf die Kugel guckt.
Das funktioniert präzise. oder gar nicht. der Sensor muss genau positioniert sein und bleiben.
Jedenfalls gibt's keine Abweichungen von mehreren mm.
Der MessWeg stimmt grundsätzlich nicht mehr, weil die Kugel ja höher gehoben wird, aber das kann ich raus rechnen.

Bernhard, erst mal ist mein Ziel wenig/keine Streuung zu haben.
Bzw den möglichen Einfluss der Erfassung auszuschalten.
Dateianhänge
noex_167.jpg
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

mit dieser Anordnung bin ich zufrieden. Streuung 1% etwa.
evtl. bisschen Feintuning noch, möglich das die Kugel sich oben fest saugt und sich unkontrolliert löst.
kann aber auch im Rahmen sein.

Mein DMM sagt Achselhöhlen Temperatur 37°
Annahme: es geht mir gut und die temp ist glaubwürdig.

den Fühler direkt ins Öl getunkt ohne Heizung dh gleiches Temperaturnivau:
23.75°ds 26°dmm
am Ende einer Heizphase (Heizung aus):
33.63° zu 40°
Der Fühler außen am Rohr in Nähe des Sensors sagt auch höher.
Also der DS18B20 lügt.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

--- # discover_fake_DS18B20.ino
This sketch will test DS18B20 sensors attached to
pin 16 for differences with Maxim Integrated-produced DS18B20
using only functionality documented in the datasheet and in
Maxim Application Note AN4377.

28-56-32-75-D0-01-3C-6C: ROM does not follow expected pattern 28-xx-xx-xx-xx-00-00-crc. Error.
Scratchpad Register: 90/01/55/05/7F/A5/81/66/4E
Info only: Scratchpad bytes 2,3,4 (55/05/7F): not Maxim default values 4B/46/7F.
Scratchpad byte 5 (0xA5): should have been 0xFF according to datasheet. Error.
Scratchpad byte 6 (0x81): unexpected value. Error.
Scratchpad byte 7 (0x66): should have been 0x10 according to datasheet. Error.
0x4E modifies alarm registers: ok.
0x4E accepts 10 bit resolution: ok.
0x4E preserves reserved bytes: ok.
0x4E accepts 12 bit resolution: ok.
0x4E preserves reserved bytes: ok.
Checking byte 6 upon temperature change: not necessary. Skipped.
--> Sensor appears to be counterfeit based on 4 deviations.
ist das Resultat von:
https://github.com/cpetrich/counterfeit ... S18B20.ino

Rezension von Pollin:
Originalsensor

Viele der DS18B20 Sensoren, die man erhält, sind gefälscht. Siehe hierzu auch https://github.com/cpetrich/counterfeit_DS18B20 und wie man diese erkennen kann. Ich habe im März 2020 bei Pollin 2 dieser Sensoren bestellt und die Schrift ist gelasert (Zeichen für Original) und auch das Skript aus Github erkennt sie als Original. Auch die Sensoren bei Amazon von A*Deliver* (Zensur nicht durch Pollin, sondern Autor dieser Bewertung) erwiesen sich alle als Fakes.
Hätt ich das vorher gewusst, da hab ich die nämlich her(AZ) :(
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

neuer Versuch, frisches Öl, extra angebrochen.
Aufheizen bis 50° aussen (neuer DS18b20), dabei 55° direkt im Öl mit dem originalen Glasthermometer.
hat sich nach ausschalten der Heizung angeglichen.
messbeginn bei 50, bei 45 hab ich noch mal Temperaturen geprüft= plausibel, danach laufen lassen.
das sind die 1:1 Messwerte:
aaa.png
Die Ausreißer sind Plasikfusseln oder, ich hab mit dem Fühler vom DMM im Öl rumgefummelt während dem Betrieb, hab vergessen ob das dort war.

Im Kontext mit den Sollwerten sieht das so aus:
2022-11-23 05_53_24-Unbenannt 1 - LibreOffice Calc.png
bei 40 und 100 sieht man die Datenblatt werte.
die blaue Trendlinie sollte die schneiden.
Da die Temperatur Werte zu Anfang gestimmt haben müsste hier ja der Weg (zu kurz) der Fehler sein.
Dann sollte sich das linear auswirken.(in der linearen Darstellung, in echt ist es logarithmisch)
Interessant das bei 30° das Ergebnis mit dem DaBla übereinstimmt.
ich such nach Systematischen Fehlern, finde aber keine Erklärung für die stark ansteigende Fallzeit.
Am Ende der Messung sollten das 40sec sein, sind aber 49.
Der Einfluss des Dichteänderungskoeffizienten auf die Errechnung der Dichte ist auch eher marginal.
Keine Ahnung, es ist mir noch zu früh zu sagen das DaBla lügt.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Heißkleber Brocken vom Magnet aus dem Öl gefischt,
und die Anbindung vom Temp Sensor imho besser gemacht.
Und noch einen Versuch gefahren incl HeizPhase:
aaa.jpg
bei 50.22 hab ich die Heizung abgeschaltet.
Das Nivau steigt danach zwar noch,
aber die Fallzeiten korrelieren sofort mit der Temperatur.

Code: Alles auswählen

+49.88	19615
+50.22	19441
+50.47	19232
+50.47	19290
+50.25	19456
+49.97	19735
ToDo
Wenn ich endlich mal das Relais für die Heizung einbaue,
kann ich eh verschiedene Temperatur Niveaus anfahren, halten, und dann da messen.

Das Gerät rückbauen und dieses Öl manuell messen.

Irgendwas besorgen das als "Eichöl" herhalten könnte.
Die einzigen Preise die ich adhoc finden konnte waren ab 170 für 100ml.
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Henrik_V
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Henrik_V »

Gibt es da nix aus der Apotheke?
Medizinisch reines Glizerin oder andere Flüssigkeiten mit bekannten Parametern.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

tja. Wasser? immer her mit die Ideen.
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Harry02
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von Harry02 »

Jetzt will ich auch so ein Ding :mrgreen:
Wahrscheinlich bin ich nicht der Einzige - falls noch jemand auf das uralt-Teil in der Auktionsbucht schielt, bitte per PN melden, damit es nicht unnötig teuer für einen von uns wird.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Harry02 hat geschrieben: Mi 23. Nov 2022, 18:07 Jetzt will ich auch so ein Ding :mrgreen:
...
echt? ich würde ja eher warten bis tatsächlich was erreicht ist.
Dann würde ich mir überlegen ob ich das wirklich will.
Und nicht vergessen das dies Teil unterste Geräteklasse ist, für Werkstattgebrauch.
Apotheken eingeschlossen, was anscheinend auch ApothekenPreise mit sich führt.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Henrik_V hat geschrieben: Mi 23. Nov 2022, 15:25 Gibt es da nix aus der Apotheke?
Medizinisch reines Glizerin oder andere Flüssigkeiten mit bekannten Parametern.
Ah! ich hätte ja gedacht das Glyzerin Molekülketten hat und damit nicht definiert.
scheint aber, mit oder ohne Wasser, genau dafür auch verwendet zu werden.
gibt's auch Rechner für.
Herrlich, Danke.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Bastelbruder hat geschrieben: Sa 1. Okt 2022, 19:23 Das gemeinsame Problem aller irgendwie gearteten Neukonstruktionen ist die völlige Unbekanntheit der damit gewonnenen Parameter. Bevor man solche Gebilde jemals sinnvoll nutzen (damit messen) könnte, müßten erst alle Unwägbarkeiten ermittelt, Fehler beseitigt und Meßwerte kalibriert werden. Der in einfach strukturierten Ideenschmieden entstandene "gute Tip" ist deshalb leider unbrauchbar.
Völlig.
Einfach vergessen!
2022-11-24 15_35_06-rsf75versuch2.pdf - LibreOffice Calc.png
Die Soll Werte sind errechnet bzw vom Datenblatt interpoliert.
Das Öl.
das Bild oben endet in einem negativen Viskositäts Index, obwohl der überdurchschnittlich hoch sein sollte.
Betrug! kann ja wohl nicht wahr sein! ;)
Glyzerin. stimmt auch nicht.
.
2022-11-25 08_33_02-Unbenannt 1 - LibreOffice Calc.png
ein kalt Versuch mit Glyzerin.
der erste und letzte Punkt sind hingebogene Werte.
Statt 85 Masse%, sind die mit 87% gerechnet*.
Die leichte Erwärmung kommt vom Rechner, meiner Anwesenheit, oder dem Versuch selbst.
Die Pfeile deuten an wo ich die Hebegeschwindigkeit erhöht oder gesenkt habe.

Also was nu?
1)Die Geschwindigkeit, könnte man hinein interpretieren, hat einen Einfluss.
2)Es steht geschrieben, du sollst nicht in der Probe herum rühren.
Möglich bis Wahrscheinlich das dieser Aufbau eine Neukonstruktion im Bastelbruderschen Sinn darstellt :(

was noch?
*Das Glyzerin steht seit gestern und hat auch schon eine Hitze abbekommen.
Ma waas es ned, könnte schon ein Wasseranteil verdunstet sein. wacklige These.

Temperatur. hab ich stichprobenartig geprüft, mit DMM und Glas Thermometer.
Beide haben keine Auflösung aber die geringe Streuung der Messungen spricht imho dafür das es hinkommt.
ch_ris
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Re: Kugelfall-Viskosimeter

Beitrag von ch_ris »

Hab einen Delay von 100sec eingefügt, am ende des Hebevorgangs, vor Beginn der Messung/kugel abstreifen. Damit sich das beruhigt.
Soll mit den obigen 87% bei 23.75° = 114.07cP
messung
+23.75 113466
+23.75 114249
+23.75 114263
+23.81 114498
Tja, deckt sich ja mit dem letzten Versuch, Einfluss der Hebung doch nicht so relevant?
heizung bis 30
abkühlung:
+29.97 74516 (soll 76.901)
+29.56 76153 (78.840)
+29.03 78913 (81.438)
+28.56 81727 (83.831)
+28.09 84287 (86.311)
hier wieder diese unglaubwürdige Steigung. Doch ein Temperatur Gefälle Problem?
wird sich zeigen.

Leitungswasser mochte das gerät gar nicht.
am Anfang gings noch, dann...keine Ahnung, Schrittverluste, Seil vollgesogen... :?:
+32.25 1007
+32.44 903
+32.56 877
+32.66 870
+32.69 925
+32.75 915
+32.81 1315
+32.81 1301
+32.78 1546
+32.78 2523
+32.81 2510
+32.81 2515
+32.63 2505
+32.56 1852
+32.50 1857
Antworten