Profils de pression

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Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 13 Sep 2017, 17:56

Salut a tous,

Je suis en train de bricoler avec un microcontroleur pour faire du "pressure profiling" sur une machine avec pompe vibrante.

C'est pour avoir une pre-infusion, puis une pression stable pendant un certain temps (genre 10 a 15s) et enfin decroissante jusqu'au bout de l'extraction.

Globalement ca "marche", je veux dire par la qu'au depart ca humidifie la mouture, puis ca s'arrete comme prevu, apres ca envoie la pression, et tant bien que mal ca diminue sur la fin.

Le probleme c'est que ca me fait des pics de pression chaque fois que la pompe est activee.

J'imagine qu'il faudrait quelque chose dans le circuit pour amortir les a-coups, une sorte de tampon, ou bien alors mieux controler la pompe pour etre plus "en phase" (la elle marche en tout ou rien a travers un SSR), enfin bref pour le moment c'est pas terrible.

Est ce qu'il y en a parmi vous qui ont essaye ce type de chose et/ou qui auraient des pistes de solution ?

A+

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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Jeu 14 Sep 2017, 17:50

Ca n'a pas l'air d'interesser grand monde les profils de pression, pourtant apres le controle de la temperature et de la mouture c'est quand meme un des parametres les plus importants, non ?
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Re: Profils de pression

Message par Maya le Jeu 14 Sep 2017, 17:57

Pas essayé Smile
Démarrage en courant haché pour un montée en pression progressive ?

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Re: Profils de pression

Message par metasystem le Jeu 14 Sep 2017, 18:03

demande à michel k qui à utilisé un anti-bellier pour faire un contrôle de pression hydraulique...
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Jeu 14 Sep 2017, 21:32

En fait c'est l'acquisition des valeurs de pression qui deconnait, maintenant ca va mieux

Il y reste toujours des petites variations (jusqu'a +/- 1bar par moment), mais le flot est relativement regulier et j'arrive bien a suivre le profil que j'ai fixe dans le programme.

Ici un exemple avec humidification suivie d'une pre-infusion, puis la pression qui augmente jusqu'a 9bars, y reste un moment, et diminue jusqu'a la fin



Je vais enfin pouvoir experimenter...
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Re: Profils de pression

Message par r0bin le Jeu 14 Sep 2017, 21:46

c'est top ton montage!
tu utilises quoi pour contrôler la pompe? et quel capteur pour récupérer la pression?
sur quelle machine tu testes?


de mon coté j'ai un montage similaire que je suis en train de mettre au point, basé sur un transistor haute tension (IGTB / triac) et contrôlé par un PWM à 10Khz venant de mon raspberry pi. je capte la pression retour avec un capteur chinois (décodage valeur anaologique 0 à 5v).
le souci c'est que j'utilise un E61 et que la pompe n'est pas en direct sur la galette, il y a une sacré pré-infusion que je ne contrôle pas, et ensuite j'ai du mal à calibrer le jus que j'envoie.
du coup ca marche bien, mais pas aussi finement que j'aurais espéré, pour le moment Wink
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Jeu 14 Sep 2017, 21:59

Cool ca, on va pouvoir faire des comparaisons

J'utilise un clone d'Arduino (ATmega328P), un SSR et un capteur de pression ratiometrique alimente directement par le micro-controlleur et dont je recupere (comme toi j'imagine) une valeur analogique entre 0.5 et 4.5V

La plage de fonctionnement est jusqu'a 12bars mais il supporte au moins le double en principe sans dommages

J'ai monte le tout sur une Gaggia Classic, donc toute petite chaudiere
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Re: Profils de pression

Message par r0bin le Jeu 14 Sep 2017, 22:18

c cool!
par contre le SSR c'est du zero crossing, tu as une fréquence tres basse (2 hertz?) en PWM?
je suis impressionné je trouve que ca marche super bien sur ton graphe!
tu as un algorithme type PID pour driver la pompe sur le profil?
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Jeu 14 Sep 2017, 22:29

Le SSR c'est un random turn-on

Je ne me sers pas de PWM, c'est peut etre pour ca que c'est bruyant

J'ai essaye avec un algorithme type PID mais ca faisait n'importe quoi, quels que soient les parametres essayes, du coup je fais juste un test pour commander la pompe on/off

Ca donne quoi toi tes mesures?
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Re: Profils de pression

Message par r0bin le Jeu 14 Sep 2017, 22:47

pour le moment je modifie à la volée l'intensité de la pompe pour faire varier la pression, il n'y a aucun contrôle. j'ai un retour visuel via un afficheur OLED (frequence de rafraichissement 0,5 secondes = pas super réactif) du coup pas encore de courbe à montrer.

mes observations:
le pressure profiling, chez moi c'est très dépendant de la mouture: si le café est moulu très fin j'ai du mal à faire baisser la pression (une fois que j'ai 9 bars dessus, difficile de diminuer la pression car le puck ne laisse pas passer assez d'eau). par contre quand c'est moulu plus gros, c'est plus facile. mais pas aussi bon Smile

par contre je comprends pas comment tu fais pour contrôler ta pompe
tu as combien de paliers? (0% à 100% par paliers de 1%?)
le random turn on, tu le commandes comment? via un timer arduino et en jouant du GPIO on/off?

du coup j'imagine que tu as un programme qui fait monter l'intensité de la pompe de 0% à 100% en 7 secondes, puis redescendre ensuite, c'est ça?
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Ven 15 Sep 2017, 08:09

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] : Ca n'est pas des paliers pre-definis, ca fonctionne en continu, et une fois l'extraction lancee je n'interviens plus manuellement

A chaque iteration de la boucle le micro-controlleur calcule la pression theorique et la compare a celle mesuree pour ajuster le niveau logique d'une sortie GPIO en LOW ou HIGH

La duree de chaque iteration varie legerement suivant dans quelle branche du programme on se trouve, mais c'est de l'ordre de 10 a 20ms

Et toi, tu joues sur la largeur de l'impulsion pour que la pompe (rotative ?) marche a pleine puissance ou pas, c'est ca ?

Aussi pourquoi un IGTB plutot qu'un SSR ?
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Re: Profils de pression

Message par r0bin le Ven 15 Sep 2017, 11:20

A chaque iteration de la boucle le micro-controlleur calcule la pression theorique et la compare a celle mesuree pour ajuster le niveau logique d'une sortie GPIO en LOW ou HIGH
du coup je pense que c'est pour ça que tu as des pics sur ton graphique: lorsque tu dépasses la pression de consigne, tu coupes la pompe et ça retombe d'un coup. non?

après je trouve ça quand même pas mal comme courbe de montée en pression. je me demande comment tu testes, tu mets un filtre aveugle?

Aussi pourquoi un IGTB plutot qu'un SSR ?
pour le IGTB c'est parceque je connaissais que le SSR en zéro crossing, et que ça marche pas bien d'après ce que j'ai pu voir sur les forums, et vu que la fréquence du secteur est en 50Hz tu es obligé de travailler à des fréquences basses pour pouvoir varier de 0 à 100%.
la solution type transistor de puissance, ça permet de découper la sinusoide beaucoup plus finement (1Khz au lieu de 50Hz) et du coup ça évite d'avoir des à-coups sur la pompe. cf ici:
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Ven 15 Sep 2017, 11:27

Ouais, si ca depasse je coupe la pompe, et si c'est en dessous elle marche a fond, sinon c'est pas assez reactif

Pour tester je prends une galette deja utilisee, comme c'est pas pour boire...

Je vais regarder la PWM de plus pres
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 20 Sep 2017, 16:01

Finalement la PWM s'est averee difficile a gerer (non-linearite, reproductibilite +/- aleatoire) et j'ai donc decide de rester avec ma methode basique ON∕OFF a une frequence de l'ordre de 600Hz en moyenne (ca depend dans quelle branche du programme on se trouve)

Je fais maintenant un "mouillage" a basse pression pour commencer puis une pause, et apres ramp-up, pression stabilisee et ramp-down

Ca marche plutot bien et apres mes premiers essais sur plusieurs cafes mais les memes reglages du moulin ca a l'air bien moins sensible que sans profiling, sans amertume, quasiment inratable !

En plus avec ce systeme on peut se passee d'OPV (vu que la pression est maintenant regulee), et d'EV3 (etant donne qu'on termine l'extraction a une pression tres basse on peut retirer tout de suite le porte filtre sans repeindre la piece)

Le seul "inconvenient" c'est qu'a la place d'un double espresso je sors un double ristretto (avec la pompe qui marche en gros moitiee moins longtemps), mais tant que c'est bon...
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Re: Profils de pression

Message par r0bin le Mar 26 Sep 2017, 14:08

c'est intéressant comme technique!
du coup tu fais tout le temps des profils en forme de pyramide?
pourquoi ne pas continuer l'extraction plus longtemps pour avoir plus de volume en tasse?
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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mar 26 Sep 2017, 14:21

Ouais, je reste sur ce type de profil, c'est ce qui me donne les meilleurs resultats

Si tu continues l'extraction trop longtemps tu recuperes quelque chose de plutot amer, de moins en moins colore, ce qui n'apporte pas grand chose au final

Pour augmenter le volume il vaut mieux rajouter de l'eau chaude que de lessiver la mouture a mort
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Re: Profils de pression

Message par emmanuelcastro le Mer 27 Sep 2017, 16:10

pas de crainte de contrôler une pompe qui n'est pas forcément faite pour ça ? il faut que je recherche car j'ai lu pas mal de truc mais je me demande si les machines de type Vesuvius ou autre n'ont pas un pompe différente.
une des choses intéressantes de la vesuvius et le groupe E61 modifié. En effet ce groupe dans sa conception intègre une chambre permettant la préinfusion, ils ont modifié le groupe afin de supprimer cela car la phase initiale basse pression a justement le même but. Suis je clair ?

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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 27 Sep 2017, 16:31

Je ne suis pas inquiet pour la pompe, elle vibre a 50hz en temps normal et la je suprime quelques unes des sinusoides mais comme elle a de l'inertie et qu'elle est pleine d'eau elle ne s'arrete pas d'un coup : quand elle n'est pas alimentee electriquement ca diminue simplement la force avec laquelle elle pousse l'eau, donc la pression

Avec une pompe rotative ca devrait fonctionner +/- de la meme maniere, mais ca ne s'entendrait pas autant

Pour le E61 tu parles de ce qui se passe quand mets le levier a mi-chemin pour laisser l'eau entrer a la pression du reseau ? Si c'est ca, alors oui, ca revient au meme que la phase de "mouillage" a basse pression (je tourne autour de 2bars), avant la pause
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Re: Profils de pression

Message par emmanuelcastro le Mer 27 Sep 2017, 16:36

même avec un levier baissé d'un coup, il y a un temps de montée (sur ma R58 en tout cas) et je pense qu'il est du au temps de remplissage de cette chambre qui permet une préinfusion avant l'arrivée dela pression à 9. Il y a un rapport sur internet que je dois retrouver sur le test du prototype de la vesuvius avec des choses assez interessantes dedans.
le groupe E61 de la vesuvius est modifié et ne contient pas cette chambre de préinfusion, tout est donc géré par la pression dans le profil.

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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 27 Sep 2017, 16:49

C'est sur que si la "chambre" est vide l'eau va d'abord devoir la remplir, ca ca ne compte pas

Dans mon systeme je ne commence a decompter le temps qu'a partir du moment ou il y a de la pression (si par exemple la chaudiere n'etait pas pleine quand la pompe se met en route ca commence a la remplir d'abord, et apres ca debute le mouillage)
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Re: Profils de pression

Message par emmanuelcastro le Mer 27 Sep 2017, 16:57

entendu, ça a du sens, je ne sais pas à quel point cela joue, mais je dirais que le remplissage de la chambre limite évidement la pression sur la mouture, mais l'eau rentre en contact avec la mouture presque immédiatement démarrant ainsi la préinfusion

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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 27 Sep 2017, 17:00

Il serait interessant de stopper ta machine juste apres cette phase et de regarder comment la mouture a ete" mouillee" (sur quelle surface, jusqu'a quelle profondeur, etc.)

Tu peux faire ca et nous mettre des photos?
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Re: Profils de pression

Message par emmanuelcastro le Mer 27 Sep 2017, 17:14

je ne peux plus si tu parles du groupe standard donc ma R58, elle est purgée et prête pour partir en révision :-(

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Re: Profils de pression

Message par Kjetil le Mer 27 Sep 2017, 17:24

Et avec ta Vesuvius?
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Re: Profils de pression

Message par emmanuelcastro le Mer 27 Sep 2017, 17:38

avec la vsuvius c'est différent, il n'y a pas de chambre, donc l'eau atteint tout de suite la mouture à la pression du profile, donc généralement 2 ou 3 bar

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