โยเกิร์ตบนตัวควบคุม PID

คุณจะเปลี่ยนการปรับจูนคอนโทรลเลอร์ PID เพื่อจัดการกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางความร้อนได้อย่างไร?

โครงการ: ฉันทำโยเกิร์ต มันอยู่ที่ 110 องศาฟาเรนไฮน์ประมาณครึ่งวัน คุณใส่นมและวัฒนธรรมเริ่มต้นเล็ก ๆ น้อย ๆ และรับโยเกิร์ต ประหยัดเล็กน้อยสำหรับผู้เริ่มต้นสำหรับชุดถัดไปและกินส่วนที่เหลือ ง่ายและอร่อย

การตั้งค่า: ฉันกำลังนำภาชนะบรรจุอาหารที่ปลอดภัย (กระทะพร้อมฝาปิด) วางไว้บนเครื่องทำความร้อนเพิ่มเทอร์โมคับเปิลชนิด k ตัวควบคุม SSR และ PID ทั้งหมดมีสายสวยมากต่อการอ้างอิงของคอนโทรลเลอร์ PID ที่คุณสนใจ วิธีนี้ใช้ได้ดีถ้าฉันใช้ crockpot (225W ประมาณ 3/4 gal) เป็นทั้งกระทะและองค์ประกอบความร้อนของฉัน แต่ฉันต้องการทำแบทช์ที่มีขนาดใหญ่กว่า (1 แกลลอน)

ปัญหา: ด้วยเครื่องทำความร้อนขนาดใหญ่อัตราส่วนความร้อน (1,000W จานร้อนและกระทะสแตนเลสแทนเซรามิก) มีความไม่แน่นอนเพิ่มขึ้นในช่วงต่อมาของวงจร ตัวควบคุม PID ถูกปรับด้วยน้ำ (นมมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย) และเก็บอุณหภูมิภายใน 2 องศาฟาเรนไฮต์ในสองสามชั่วโมงแรก แต่เนื่องจากวัฒนธรรมโยเกิร์ตฉันสังเกตเห็นการแกว่งของอุณหภูมิที่เด่นชัดและไม่เหมือนกับการใช้ crockpot ฉันเห็นการแยกเวย์ (อาจเนื่องมาจากอุณหภูมิสูงเกินไปหรือการควบแน่นที่เพิ่มขึ้นบนฝาเนื่องจากเดียวกัน) ฉันค่อนข้างแน่ใจว่ามวลความร้อนขนาดใหญ่ลดเสียงรบกวนของการเปลี่ยนแปลงของการนำความร้อนในระหว่างวัฒนธรรม แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะดำเนินการควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำมากขึ้นในช่วงต่อมาอย่างไรโดยไม่กระทบต่ออุณหภูมิมากเกินไปในตอนแรก

ปัญหาจริงน่าจะเป็นการตั้งค่ากลไกของคุณไม่ใช่รายละเอียดการควบคุม PID การควบคุมพีไอดีอาจไม่ได้เป็นอย่างที่คุณต้องการเลย

ฉันจะเริ่มด้วยการใส่ภาชนะโยเกิร์ตในอ่างน้ำจากนั้นพยายามควบคุมอุณหภูมิอ่างน้ำ มวลความร้อนที่เพิ่มขึ้นของน้ำจะทำให้ค่าคงที่เวลายาวนานขึ้นและจะไม่ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในภาชนะมากนัก

เมื่อใช้เวลานานขึ้นเทอร์โมสตัทควบคุมอุณหภูมิเปิด / ปิดง่ายควรทำงานได้ดีพอ คุณต้องการให้พลังงานของเครื่องทำความร้อนต่ำพอที่อ่างน้ำจะเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเช่นอาจ 2-4 องศาภายในค่าคงที่เพียงครั้งเดียว การควบคุมเปิด / ปิดการตรวจจับตามเกณฑ์อย่างง่ายจะทำงานได้ดีมาก

แทนที่จะเพิ่มฮิสเทรีซิสเพื่อป้องกันการแกว่งอย่างรวดเร็วที่ setpoint เพียงกดเอาท์พุทคงที่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่น 1/50 ของค่าคงที่ของเวลาหรือมากกว่านั้น

เมื่อนานมาแล้วฉันได้สร้างอ่างควบคุมอุณหภูมิสำหรับการแปรรูปฟิล์มถ่ายภาพ การติดตั้งเชิงกลเป็นหนึ่งในอ่างสไตล์พลาสติก "Rubbermade", ปั๊มถังปลาเพื่อให้น้ำไหลเวียนและ 300 วัตต์จากเครื่องทำความร้อนแช่ชั้นวางสำหรับถ้วยกาแฟ เทอร์มิสเตอร์สองตัวในซีรีย์วางอยู่บนด้านตรงข้ามของอ่างให้การตอบกลับอุณหภูมิ นี่เป็นก่อนอายุของไมโครคอนโทรลเลอร์ดังนั้นฟล็อปฟล็อปจะสุ่มตัวอย่างและถือสัญญาณเปิด / ปิดทุก ๆ 64 บรรทัด ที่ควบคุมรีเลย์ซึ่งเปิดและปิดฮีตเตอร์การแช่ มันทำงานได้ดีจริงๆ เมื่อมีการควบคุมอุณหภูมิจะคงที่เพียงเศษเสี้ยวขององศา F

คุณคิดมากเกินไปด้วยตัวควบคุม PID

ฉันคิดว่าชุดของคุณจะมีความหนืดมากขึ้นเมื่อหมัก การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจะลดลงดังนั้นค่าการนำความร้อนโดยรวมจึงลดลง

ทางออกหนึ่งที่เป็นไปได้คือการใช้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มซึ่งจะกระจายอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งเล่ม ระยะทางเฉลี่ยที่พลังงานความร้อนจะต้องเดินทางจะลดลงและการตั้งค่าของคุณจะขึ้นอยู่กับการนำความร้อน

อีกวิธีที่เป็นไปได้คือการมีค่าคงที่ PID หลายชุด ชุดแรกจะถูกปรับสำหรับน้ำนมดิบที่บางกว่า ชุดที่สองจะถูกปรับสำหรับโยเกิร์ตที่หนาขึ้น คุณสามารถเปลี่ยนจากหนึ่งชุดของค่าคงที่ไปอีกหลังจากระยะเวลาคงที่ของเวลาที่ทราบเบื้องต้น

เนื่องจากด้ายมีอยู่แล้วลองห่างจาก PID ในการใช้พลังงานไฟฟ้าที่จะทำให้โยเกิร์ต, ฉันคิดว่าฉันอาจแนะนำวิธีการอื่น ...

ใส่นมและเริ่มต้นใน crockpot ของคุณและเปิดให้สูง เมื่ออุณหภูมิของส่วนผสมสูงถึง 160 องศา F ให้นำหม้อออกจากหม้อหม้อแล้วใส่ฝาลงไป โดยไม่ชักช้าให้ห่อหม้อด้วยผ้าขนหนูหนึ่งหรือสองผืนแล้ววางไว้ในตู้เย็นสำหรับเครื่องดื่มที่ดีที่สุดของคุณ

"คุณคิดมากเรื่องนี้ด้วยตัวควบคุม PID" (Olin Lathrup ด้านบน) และตัวควบคุมหลายตัว (และวงจรค่าใช้จ่าย) เครื่องทำความร้อนแบบแช่หรือ COTS (ฉันนี่)

หากคุณต้องมี EE footprint ในกระบวนการคุณสามารถออกแบบเครื่องตรวจจับอุณหภูมิที่ตรวจจับได้ 160 องศาฟาเรนไฮต์และทำให้เกิดเสียงบี๊บหรือเสียงดัง

ฉันอาจจะสายไปนิดหน่อยกับเกมที่นี่ แต่ฉันกำลังมองหาบางอย่างและเจอกับเธรดนี้ ฉันทำโยเกิร์ตด้วยวิธีนี้ - ไม่ต้องใช้อ่างน้ำ:

https://github.com/CapnBry/HeaterMeter/wiki

ซึ่งฉันรวบรวมตัวเอง (แต่ตอนนี้เขายังขายมัน; มันเป็นโอเพนซอร์สทั้งหมด) ความตั้งใจดั้งเดิมคือการควบคุมบาร์บีคิว แต่ฉันพบว่ามันทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับ sous vide และสำหรับโยเกิร์ต ฉันควบคุม Crock Pot ที่โง่ที่สุดที่มี (ปิด, ต่ำ, สูง) และมีฝาปิดที่มีรูอยู่ คุณสามารถรับได้ที่เซียร์ ฯลฯ หากคุณยังไม่มี

ฉันใช้โพรบที่เขาแนะนำ แต่มีโพรบอิสระตัวที่สองเพื่อความสบายใจ! ฉันปล่อยให้เซ็ตอัพทำงานเป็นเวลาสิบชั่วโมงจากนั้นก็ผสมโยเกิร์ต / หางนมลงในกระชอนที่บุด้วยกระดาษชำระธรรมดาแล้วปล่อยให้มันไหล เวลาระบายน้ำจะแตกต่างกันไปและคุณสามารถหยุดการระบายน้ำเมื่อถึงระดับที่ต้องการ

เพียงเพื่อให้สรุปกระบวนการทั้งหมด:

1) เทนม 1 แกลลอนลงในหม้อสต็อกขนาดใหญ่แล้วค่อยๆนำขึ้นไป 170F บนเตาปล่อยให้นั่งที่อุณหภูมิประมาณ 5-10 นาที

2) เปิดเตาอบและใส่ชาม Crock Pot เพื่ออุ่นเครื่องประมาณ 230F เพื่อฆ่าแมลง (เลือกได้บางครั้งฉันขี้เกียจ แต่ยังไม่เคยมีแบทช์ที่แย่)

3) ทำให้หม้อพักในอ่างเย็นโดยการลอยในน้ำเย็นจนกว่าอุณหภูมิจะถึง 100F

4) ดึงชาม Crock Pot ออกจากเตาอบและวางลงใน Crock Pot ปล่อยให้มันเย็นลง แต่เปิดคอนโทรลเลอร์ PID และ Crock Pot (ต่ำ)

5) ลงในนมที่ผ่านการฆ่าเชื้อปัดครึ่งหนึ่งของกรีกโยเกิร์ตหม้อเล็ก ๆ (ฉันชอบ Chobani แต่โยเกิร์ตแบบสดๆจะทำอะไรและสนุกกับการทดสอบ Fage ดี)

6) เทล็อตทั้งหมดลงใน Crock Pot (ฉันมี Crock Pot ที่น่าอัศจรรย์ที่ยอมรับ 1 แกลลอน - ตลกวิธีการทำงาน!)

7) ใส่ฝาใส่โพรบปล่อยให้มันทำงานเป็นเวลา 10 ชั่วโมง

8) รับ geeky ทั้งหมดด้วยเว็บเซิร์ฟเวอร์ใน HeaterMeter! (ไม่ต้องกังวลกับตัวเลขจริงในภาพมีเหตุผลที่ดีที่พวกเขาแตกต่างจากที่ฉันพูดถึงรายละเอียดมากเกินไปที่จะเข้าไปที่นี่)

9) เมื่อพร้อมให้ระบายโยเกิร์ตตามที่อธิบายไว้ข้างต้น (เวย์ของเหลวเหมาะสำหรับทำขนมปังในเครื่อง BTW)

10) ใส่ในภาชนะเล็ก ๆ น้อย ๆ แช่เย็นกิน!

ฉันหวังว่านี่จะช่วยให้ใครซักคนสนุกกับการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อทำอาหารพื้นฐานที่สุด - ฉันสนุกกับมันอย่างแน่นอน!