Messung des Co2-Gehaltes beim Fluten von Flaschen im GDA

[Spittyman]

Hallo zusammen,
beim Spazierengehen und müßigen Sinnieren ist mir heute eine Idee gekommen und ich frage mich, ob und wie diese sich durchsetzen ließe. Vorab, ich bin kein Ingenieur oder ITler und kann deswegen nur mit begrenztem Wissen aufwarten, bin aber durchaus interessiert und habe auch schon ein wenig mit nem Arduino herumgespielt.

Folgende Ausgangslage: Es geht um die Oxidationsvermeidung mittels Co2-Flutung und lässt sich quasi auf alle Bereiche Übertragen, in denen wir die Oxidation beim Umfüllen vermeiden wollen. Ich hatte zunächst die Idee, dass man bei einem GDA, in meinem Fall dem Itap, zunächst rechnerisch ermitteln könnte, wie lange man bei z.B. 1 Bar Druck eine Flasche, z.B. 500ml + Kopfraum, mit Co2 Fluten muss, damit dort z.B. nur noch 0,1% O2 vorhanden ist. Hierfür müsste man natürlich zunächst mal den Durchfluss des C02 bei unterschiedlichen Drücken ermitteln - umständlich.
Dann dachte ich mir, dass man ja am Überlauf- bzw. Ablassventil des Itaps eine kleine Dose nachschalten könnte (Behälter zur Vermeidung von Flüssigkeitseintrag vorausgesetzt). In dieser Dose befindet sich der CO2-Sensor, welcher z.B. über einen Arduino mit kleinem Display on Rotaryencoder bedient und ausgelesen werden kann. Wenn man nun die erste Flasche spült, sollte der Sensor den prozentualen Gehalt an Co2 noch als relativ niedrig angeben, sobald dieser jedoch bei z.B. 99,9% angezeigt wird, kann man davon ausgehen, dass man den Sauerstoffgehalt in der Flasche ausreichend gesenkt hat und sich so gut wie nur noch Co2 in der Flasche befindet. Dies könnte z.B. durch ein Piepen angezeigt werden. Die Messung für die nächste Flasche dürfte dann erst statt als Ok quittiert werden, nachdem der Co2-Wert zunächst wieder gefallen ist und dann wieder auf das zuvor voreingestellte Level angestiegen ist.

Jetzt mal zum Hardwareteil: Es gibt wohl Module wie den ENS160, der günstig, aber unbrauchbar erscheint, da der Co2-Wert hier nur rechnerisch und indirekt ermittelt wird. Dann gibt es noch die so genannten NDIR Module, z.B. MH-Z19, die den Wert mittels eines internen Spektrometers abgleichen. Die Dinger sind schon etwas teurer, aber scheinen wohl bessere Ergebnisse zu liefern. Jetzt ist das Problem, dass hier der maximale Messbereich bei 5000ppm liegt. Wenn ich nicht falsch denke, kann dieser Sensor also gar keine prozentualen Ergebnisse jenseits der 0,5% liefern, oder sehe ich das falsch?

Meine Frage, seht ihr eine andere Möglichkeit so etwas umzusetzen? Ich habe gesehen, dass es auch O2-Sensoren gibt, die sind aber noch teurer. Mich würden die Ideen und Einschätzungen der Technikern unter euch mal interessieren.

Grüße
Fabian

[Ökonomierat]

Hallo Fabian,

ich benutze einen GDA mit Schlauch bis zum Flaschenboden für CO2 und Bier. Am Auslass habe ich ein Nadelventil mit dem sich die Füllgeschwindigkeit gut regeln lässt. Das Nadelventil wird bei den ersten Flaschen eingestellt und bleibt praktisch unverändert.

Zum CO2-Fluten der Flasche müsste vor dem Nadelventil noch ein T-Stück mit weiterem Kugelhahn und Schlauch angebracht werden. Das Kugelventil müsste dann zum Vorspannen geschlossen werden- ein weiterer Arbeitsschritt (Überlegung geht dann schon in Richtung Automation mit Magnetventilen und Steuerungsbau).

Würde nun der Fluten-Auslass-Schlauch in einem Glas oder Becher mit brennender Kerze enden, müsste man beim Erlöschen der Kerze doch davon Ausgehen können, das dieser Behälter und damit die Flasche mit CO2 geflutet ist.

Das ganze Fluten könnte man dann über die Zeit abschätzen.

Ist natürlich nur graue Theorie, aber ein Versuch wäre es wert.

GaA
Dieter

[JackFrost]

Es gibt wenig CO2 Sensoren die über 4 - 5% Messen. Der AGW von CO2 liegt bei 0,5% daher macht es für die meisten Hersteller keinen Sinn hier über die 5% zu gehen, bei denen man schon nach etwa 10 Minuten stirbt.

Die wenigen CO2 IR Sensoren die 100 % Messen können kosten weit über 1000 € und müssen auch regelmäßig überprüft werden.
Auch die O2 Sensoren haben eine Drift und müssen regelmäßig geprüft werden.

Das einfachste ist Vakuum und dann CO2 das zweimal und man ist rechnerisch bei 0,2 % O2 wenn man immer auf -0,9 bar geht.
Oder ganz langsam von unten mit CO2 fluten dann braucht man etwa 1,5l CO2 um eine 0,5 l Flasche auf < 0,3 % O2 zu bringen.
Der letzte Wert ist Erfahrung mit Argon und 500 l Behältern.

Gruß JackFrost

[Spittyman]

Es gibt wenig CO2 Sensoren die über 4 - 5% Messen. Der AGW von CO2 liegt bei 0,5% daher macht es für die meisten Hersteller keinen Sinn hier über die 5% zu gehen, bei denen man schon nach etwa 10 Minuten stirbt.

Die wenigen CO2 IR Sensoren die 100 % Messen können kosten weit über 1000 € und müssen auch regelmäßig überprüft werden.
Auch die O2 Sensoren haben eine Drift und müssen regelmäßig geprüft werden.

Das einfachste ist Vakuum und dann CO2 das zweimal und man ist rechnerisch bei 0,2 % O2 wenn man immer auf -0,9 bar geht.
Oder ganz langsam von unten mit CO2 fluten dann braucht man etwa 1,5l CO2 um eine 0,5 l Flasche auf < 0,3 % O2 zu bringen.
Der letzte Wert ist Erfahrung mit Argon und 500 l Behältern.

Gruß JackFrost

Jau, Danke erstmal für deine Rückmeldung! Evakuieren ist bei mir nicht drin - zu aufwändig! Dann bleibt ja nur das exzessive Fluten, weil der Itap ja keinen Degen bzw. kein Röhrchen fürs Co2 hat.

Grüße
Fabian

[Ökonomierat]

...das "exzessive Fluten" trifft den Nagel auf dem Kopf. Es wird schwer zu schaffen sein ohne Röhrchen oder Schlauch von unten her.

GaA
Dieter