Sobre mediciones gravimétricas de sólidos disueltos totales
mayo 07, 2021
Sobre mediciones gravimétricas de sólidos disueltos totales

por Jonathan Gagne

 

Hace un tiempo, leí una idea interesante de Robert Mckeon Aloe en el canal Telegram de Matt Perger sobre la medición de los sólidos disueltos totales de una toma de espresso en vivo con la máquina Decent DE1, comparando las mediciones de flujo gravimétrico de salida con una escala Acaia conectada por bluetooth, al flujo de entrada por encima del disco de hockey en la mampara de ducha según lo previsto por el DE1. Creo que esta es una muy buena idea en principio, pero cuando leí esto, inmediatamente expresé mi preocupación de que no creía que pudiera hacerse con precisión todavía debido a las inexactitudes sistemáticas con las que el DE1 estima actualmente el caudal.

La idea es simple; la tasa de flujo en la mampara de la ducha le dice qué volumen de agua entra por unidad de tiempo, y la escala Acaia mide cuánta masa total cae en la taza por unidad de tiempo. La clave aquí es que esta masa total no solo está compuesta de agua, sino que también incluye productos químicos disueltos (a los que generalmente nos referimos como sólidos disueltos totales o TDS), aceites, CO2 disuelto y sólidos no disueltos en suspensión. Usando la conocida densidad de masa del agua, se puede calcular cuánto de ese peso total está compuesto de agua, restarlo y obtener el peso por unidad de tiempo de todo lo demás. Esta no es exactamente una medición en vivo de TDS, debido a todas las otras cosas que hay allí, pero podría muy bien ser un buen rastreador de TDS si los sólidos disueltos constituyen la mayor parte de la masa no acuosa.

Básicamente, Ray Heasman en Decent utiliza un modelo puramente empírico y muy complicado que toma el voltaje de las bombas vibratorias del DE1 como entrada y predice cómo esto se relaciona con el flujo de agua en la mampara de la ducha. Esto es bastante loco, porque la respuesta depende de muchos factores, y cambiar un solo tubo en la máquina puede desviar estas predicciones. Peor aún, la respuesta es diferente cuando cambia la presión, y las propiedades de la red eléctrica del usuario también pueden afectar esto. De alguna manera, Ray logró lograrlo reuniendo suficientes datos y construyendo un modelo predictivo que funciona razonablemente bien dentro de la configuración típica de espresso. Creo que esto es una gran hazaña, y muestra cuánto verdadero geekery está sucediendo bajo el capó de esta fantástica máquina.

Debido a que el modelo de flujo depende de tantos parámetros, no es raro ver que el índice de flujo se desvía en 10-20% en el DE1. Por lo tanto, pensé que no podríamos reconstruir algo útil y repetible en términos de una curva de TDS en vivo durante un disparo que se basa en la diferencia en el peso de salida menos el flujo de entrada de agua. Peor aún, las medidas proporcionadas por la báscula Acaia son muy ruidosas, especialmente cuando se estima el cambio de peso por unidad de tiempo. Después de realizar una toma, es posible suavizar los datos gravimétricos para hacer una comparación útil, pero hacerlo en vivo de manera precisa sería extremadamente difícil (aunque probablemente no imposible). Los lectores podrían tener la tentación de preocuparse también por el retraso de las lecturas de Acaia (como yo), pero debido a que el agua es incompresible a 9 bar, no debería haber retraso en términos del flujo medido en la parte inferior de la canasta de espresso y en el encima, y las únicas fuentes de retraso que quedan son (1) la caída libre del fluido (aproximadamente 0,136 segundos para una caída de 91 mm en mi caso) y (2) cualquier retraso en la transferencia de datos de Bluetooth al DE1, que Sospecho que tampoco es demasiado significativo.

Las cosas empeorarían mucho si se intentara predecir el rendimiento de extracción promedio sumando la curva TDS en cada momento en el tiempo, porque las inexactitudes se acumularían, dando como resultado un error de medición muy grande. Después de tener esta discusión con Robert, me olvidé de la idea, tal vez un poco demasiado rápido.

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