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jmz's blog

いろいろなまとめ

酵母の仕事具合監視装置

今回作ったもの

麦汁の発酵具合を遠隔監視したいので、そのための装置を作った。

f:id:jmz:20160703124644j:plain

麦汁は以下の動画のように作っている。

このように作った麦汁を長期間(1週間以上)衛生的に(雑菌が混入しない状況)一定温度(20℃前後)で管理しなければならない。

課題

発酵の進み具合を監視するため、温度とアルコールの度数を確認したいのだが、毎日開け閉めすると衛生的ではない。また、温度を測ったり、糖度を測るサンプリングは一日一回程度で、細かい変化を見ることができない。

課題その2

上記でサラリと触れたが、アルコールの度数を知りたいのだが、直接測定することは大変。センサーもない。

  • CO2を測定
    酵母が糖をアルコールに変える際に同時に発生するCO2を測定する方法がある。これは先行者がいる。→

The BeerBug

www.kickstarter.com

www.housedillon.com

I made a fermentation monitor
imgur.com

これらの方法は完全密閉タイプの発酵容器でしか使えない。応用範囲が狭い。そこで自分は投げ込み式のセンサー群とした。

  • 質量を測定
    CO2は大気中に放出されるため麦汁の質量が減る。その質量変化を測定して判断することは可能。しかし、長期間秤値がドリフトしないで測定を続けることは困難。一定時間ごとにゼロ点補正をするなどメカ的要素が必要になる。

  • 糖度を測定
    光学式糖度計など安易に測定することはできる。だが、デジタルデータにすることは困難。良いセンサーを見つけられなかった。

  • 比重を測定
    今回実施したのはこの方法。比重計の変位をマグネットとホールセンサで測定してデジタルデータとして測定した。

機器の構成

  • EPS-WROOM-02
    wifiが付いてるArduinoとして大活躍。DeepSleepから10分に一度起動してwifi接続、センサー値をサーバに送ってまたDeepSleepという動作を繰り返す。

  • 3端子レギュレータ
    3.6Vバッテリー * 2から7.2Vを作り、それから3.3V(Arduino用)と5V(ホールセンサ用)を生成。1000mAhで1週間以上持つことを確認。

  • ホールセンサ
    磁力を電圧で出力してくる。分圧回路で1Vに変換してEPS8266の唯一あるA/D変換できるポートへ入れる。

  • 温度センサ
    I2Cの簡易のもの。

測定データの管理

f:id:jmz:20161202132924j:plain 測定データはwifiを通じて自前サーバに送られ、サーバでグラフ化して監視できるようにした。
最近はグラフ化してくれるサービスもあるので、そちらに直接送る方が楽かも。

今後の予定

比重計の中に組み込んで一体型を3Dプリンタで作れないか、設計中。