Messgenauigkeit oder die Abweichung von der Norm

[Malzwein]

An meinem letzten Brautag habe ich ein bisher vermeintlich bewährtes Thermometer das UT 200 in neuer Form in einer Tauchhülse eingesetzt. Nachdem das Einmaischwasser aufgeheizt war, habe ich spontan eine Kontrollmessung mit einem Küchenthermometer durchgeführt. Und siehe da, bei um die 67°C gibt es eine Abweichung beim UT 200 von 3°C nach oben, also 70°C wurden angezeigt. Ups, also noch mal mit dem China K-Element Thermometer gegenprüfen und tatsächlich liegt die größere Abweichung beim UT 200. Die beiden anderen beiden Thermometer lagen um 1°C beieinander.

Beim aufheizen des Nachgusses habe ich Stichpunktartig über einen größeren Temperaturbereich verglichen. Gerade um die 60-70°C war diese Abweichung vorhanden. Bei 20°C zum Start oder bei 80°C am Ende des Aufheizens passte es wieder.

Soweit zur Messgenauigkeit von Heimequipment. Ein exaktes Thermometer wäre zum Brauen eine sinnvolle Sache, aber wie findet man so etwas? Nur über eine eigene Messreihe mit Vergleichsgeräten, wenn man kein geeichtes erwerben will? Oder gibt es irgendwelche Standards zur Messgenauigkeit? Ist irgendeine Art Thermofühler zu bevozugen?

Ich werde mal spaßeshalber all mein möglichen Thermometer in einer Reihe durchtesten.

[Einkoch-Theo]

Moin,

man kann relativ einfach so eine Messreihe selber machen:

- 2 Messpunkte: Eiswasser, also ein Gemisch aus Eisstücken und flüssigem Wasser sind genau 0°C und kochendes Wasser sind genau 100°C, wenn man normales Leitungswasser benutzt und nicht auf der Bergspitze misst. Beim Messen das Rühren nicht vergessen!
- ein Diagramm anlegen, x-Achse (unten) die Temperatur der Referenz, also 0 und 100, y-Achse (links) die abgelesene Temperatur des Thermometers
- die Messpunkte eintragen, also den Anzeigewert bei Eiswasser und kochendem Wasser
- eine Linie mit dem Lineal zeichnen zwischen den beiden Punkten

Jetzt hat man für dieses Thermometer eine ziemlich genaue Korrekturmöglichkeit für alle Temperaturbereiche. In das gleiche Diagramm kann man mit einem andersfarbigem Stift ein zweites Thermometer eintragen. Am besten geht das natürlich auf Milimeterpapier (kann man sich mitterweile selbst ausdrucken).

Gruß,
Theo

[inem]

Die Abweichung ist nicht zwangsläufig linear.

[Einkoch-Theo]

Die Abweichung ist nicht zwangsläufig linear.

...das ist natürlich richtig. Lineare Funktionen werden durch 2 Punkte eindeutig definiert, höhere nicht. Leider gibt es mit einfachen Haushaltsmitteln keinen dritten Punkt in der Mitte.
Faustregel: Art der Funktion (Exponent) +1 = Anzahl der Messpunkte, d.h. bei quadratischen Funktionen (hoch 2) braucht man 3 Messpunkte bei kubischen Funktionen (hoch 3) braucht man 4 Messpunkte usw.
Ich denke, mit den 2 Punkten und einer vergleichenden Messung in der Mitte mit allen Thermometern sind wir Hobbybrauer mehr als ausreichend bedient.

Gruß, Theo - der diese Messreihe bei sich zuhause auch noch nicht durchgeführt hat

[Neubierig]

Der OP hat explizit geschrieben:

Gerade um die 60-70°C war diese Abweichung vorhanden. Bei 20°C zum Start oder bei 80°C am Ende des Aufheizens passte es wieder.

Es ist bei ihm klar weit von lineal ...

Cheers,

Keith :-)

Edit: Frage an Matthias - hattest Du die Messungen von der gleiche Tiefe genommen? Wenn nicht, war die Flüssigkeit gut gemischt?

[hoggel1]

Hallo,

meiner Meinung nach, verzeiht das Bierbrauen einiges an ungenauigkeit. Um vergleichbare Ergebnisse zu erziehlen ist es meiner Meinung nach eher sinnvoll immer mit dem gleichen Gerätschaften zu brauen.

Wenn ich ein Bier braue, und das nachbrauen möchte, weis ich auch, was mir nicht daran gefallen hat. Wenn ich dann die Temperaturen verschiebe, ist es doch wichtiger, das ich Sie im vergleich zum alten Sud verschiebe, da ist es fast egal, wie genau die Temperatur zur "richtigen" Temperatur ist. Ähnlich ist es bei einem Refraktometer, wenn ich immer die gleiche Abweichung habe, kann man damit arbeiten.

Blöd ist es allerdings, wenn das gleiche Geräte bei der gleichen Temperatur unterschiedliche Werte anzeigt. Wenn man mit 2 oder 3 Thermometer immer ähnliche Abweichungen hat, sollten diese genau gehen. Um bei Matthias Problem zu bleiben: Du hast min. 2 mal das Verhalten deiner Thermometer verglichen. Die Abweichung war gleich. Ich würde mir 1 Thermometer aussuchen und dieses als "Referenzthermometer" deklarieren und damit alle Messungen machen. Damit solltest du vergleichbare Ergebnisse auf deiner Anlage gut hinbekommen.

MfG
Thomas

MfG
Thomas

[Malzwein]

So sehe ich das auch: Zum einen bei einem Equipment bleiben, zum anderen werde ich die Testreihe durchführen. Schon alleine aus Interesse, ich habe da einiges an Thermometer zum Vergleichen und besonders interessieren mich die Schaltvarianten neben zwei UT's habe da auch noch den Brauregler und ein polnisches Fertigteil.

Zur Durchmischung: das Rührwerk lief schon und keines war ein "Kurzthermometer", auch wenn die Tiefe nicht unbedingt gleich war.

[schloemi]

Hallo Matthias,

bei den digitalen Thermometern musst du nach meiner Erfahrung zwei Dinge berücksichtigen:

1) Gerade in der Maische hat trotz guten Rührens doch teilweise sehr unterschiedliche Temperaturzonen. Wenn man da nicht den gleichen Messpunkt erwischt, kann es schon zu Abweichungen führen.

2) Im Vergleich zu ihren Flüssigkeitskollegen, sind die digitalen meist nich so "träge", so dass Temoeraturzonen sich schnell bemerkbar machen.

Bei 20°C und 100°C sind die Temperaturzone relativ konstant, so dass hier die Unterschiede nicht so ins Gewicht fallen. Musst dich halt für ein Referenzthermometer entscheiden, ich kann dir aber trotzdem raten, immer mit mehreren zu messsen, teilweise weisen einige Digitale Thermometer auch spontane völlig absurde Werte auf.

[chixxi]

Ich bin mit dem zweiten Messpunkt bei "genau" 100 Grad nicht ganz einverstanden. Die Siedetemperatur hängt nicht nur von der Höhe über Meer sondern auch von dem aktuellen Luftdruck sowie dem Mineralien-Gehalt ab. Und auch die Höhe ist nicht zu vernachlässigen, bereits bei 500 Meter über Meer sinkt die Siedetemperatur von Wasser auf ungefähr 98.4 Grad (http://www.chemikerboard.de/topic,7780, ... lagen.html / http://wetter.andreae-gymnasium.de/inte ... rische.htm / http://www.wandernonline.de/html/siedepunkt.html). Ich wohne auf ca. 450m über Meer, die kochende Würze wird nie über 99 Grad heiss.

Ich kann nur den von Werk aus kalibrierten Thermapen empfehlen. Von meinem Arbeitsort kann ich ein jährlich im Labor kalibriertes Thermometer ausleihen. Im Vergleich hat der Thermapen zwischen 0 Grad (Eiswasser) und kochender Würze nie mehr als 0.1 Grad Abweichung gehabt. Ein weiterer Vorteil dieses Thermometers ist dass er die Temperatur innerhalb von 1-2 Sekunden fix anzeigt und nicht wie andere ewig hat. Inzwischen gibt es sogar eine "advanced" Version.

[flying]

Ein PT100 mit der Klasse AA hat eine Messgenauigkeit von 0,1° K.

Wenn Du eine Weile bei Ebäh suchst findest Du wasserdichte, lebensmittelechte PT100 Fühler der Klasse B (Genauigkeit 0,3° K) + Auslesegerät, meistens gleich als Regeleinheit für zusammen 50 - 60 € plus Versandkosten. Das alles natürlich in gewohnter Chinaqualität.

m.f.g
René

[philipp]

Ein PT100 mit der Klasse AA hat eine Messgenauigkeit von 0,1° K.

Der Sensor an sich.
Und dann kommt schon der Anschluss des Sensors mit seinen Kontakten. Treffen dort verschiedene Metalle (oder Legierungen) aufeinander, gibt es Differenzen. So richtig gut misst es sich sowieso nur mit 4-Leiter-Technik.
Hab mich mal im Rahmen einer Arbeit mit Thermometer und Temperaturmessung auseinander gesetzt. Es ist eine Katastrophe - ähnlich genau wie Hobbybrauerspindeln.

Ich habe sowieso immer schon die Personen komisch gefunden, die über die Differenz der Kombirast bei 67,5 und 66,5°C geschrieben haben...

[Scarabeo]

Moin,
man hat noch eine Referenz bei 40°C. Nimm ein Fiberthermometer, das sollte genau sein.

[Neubierig]

Ich kann nur den von Werk aus kalibrierten Thermapen empfehlen.

Das Ding ist "Made in England", und ist deswegen biller dort (bei z.B. amazon.co.uk) zu kaufen.

Cheers,

Keith :-)

[Ulrich]

Servus,
Du hast geschrieben, dass Du das Thermometer in eine Tauchhülse steckst, habe ich das richtig verstanden?
Ich würde jetzt erst einmal vermuten, dass die Tauchhülse die Ungenauigkeit bringt. Wir haben immer Öl oder Glyzerin in den Tauchhülsen, genau aus diesem Grund. Ist die Abweichung auch, wenn Du den UT200 aus der Tauchhülse herausnimmst und direkt misst?

Gruß Uli

[chixxi]

Ich kann nur den von Werk aus kalibrierten Thermapen empfehlen.

Das Ding ist "Made in England", und ist deswegen biller dort (bei z.B. amazon.co.uk) zu kaufen.

Cheers,

Keith :-)

Richtig, zwischendurch gibt es die echt billig in der Englischen Bucht, solange einem die Farbe egal ist. Habe für meinen inkl. Versand "nur" 30 Pfund bezahlt.

[blub24]

Leider gibt es mit einfachen Haushaltsmitteln keinen dritten Punkt in der Mitte.

Naja, wenn man kein Fiber hat, gäb es da noch einen recht zuverlässigen Punkt bei 37°C...

der ist zwar nicht ganz in der Mitte aber schon recht nah dran.

Grüße,

Nikolas

[philipp]

Leider gibt es mit einfachen Haushaltsmitteln keinen dritten Punkt in der Mitte.

Naja, wenn man kein Fiber hat, gäb es da noch einen recht zuverlässigen Punkt bei 37°C...

Ne. Die schwankt auch bis zu 1,5°C.

[Boludo]

Die Frage ist immer, wie genau muss es denn sein?
Wenn man ohne Rührwerk misst, misst man eh nur Hausnummern, da die Temperatur niemals überall gleich verteilt ist.
Mit Rührwerk aber auch nicht unbedingt.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Bier so viel anders schmeckt, nur weil man alle Temperaturen 1° zu hoch oder zu niedrig gerastet hat.
Das sind ja alles fließende Übergänge, eine Amylase springt nicht von einem Grad auf das andere schlagartig an.
Da spielt der pH Wert eventuell eine größere Rolle.

Stefan

[bitblaster]

Hm,

hab mir vor kurzem so einen chinesischen Temperaturregler auf Ebay geholt. Mit dem mitgelieferten Sensor ist der für mich auch ausreichend genau. Allerdings wollte ich den Sensor durch einen 3m langen wasserdichten NTC 10k-Fühler vom Sensorshop ersetzen und das ging gewaltig in die Hose. Hab das Gute Stück mit Eiswasser kalibriert, aber oben raus - also so bei 78 Grad zum Beispiel - weicht das Teil gleich um fast 10 Grad ab.

Hat das irgenwer auch schon erlebt? Gibt's da ne Lösung?

Stefan

[Malzwein]

Ich habe mich gestern an die Testreihe gemacht. Der digitale Proficook hat die Temperatur der rund 20 Liter Wasser in 10er Schritten vorgegeben. Eine Tauchpumpe hat für reichlich Wasserumwälzung gesorgt. Die Thermofühler ware so weit möglich in gleicher Höhe angebracht, ohne Topfrand oder sich gegenseitig zu berühren.

Am Start waren:
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1. der gute alte Brauregler BBR-2
2. der polnische ES-11 aus der Bucht
3. ein K-Element Chinateil mit zwei Sensoren, einer in Tauchhülse, einer als Einstichfühler
4. ein UT-100 (doch kein 200er) in Tauchhülse
5. ein UT-100
6. ein digitales Küchenthermometer
7. ein OneWirefühler am Laptop
8. ein DT-300.

Letzteres hat leider einen Wackelkontakt, so dass ich es nicht als Referenzgerät nutzen möchte. Einmal eingestellt, zeigt es aber plausible Werte an. Bei zwei Geräten waren die Abweichungen überdeutlich, der UT-100 mit Tauchhülse und das Küchenthermometer, die beiden Auslöser der Überlegungen. Die Abweichung gegeneinander betrug bis zu 3 Grad. Diese habe ich daraufhin komplett ignoriert. Als Referenzwert habe ich danach den gewichteten Mittelwert genommen, der höchste und der niedrigste Wert sind nicht berücksichtigt.

Hier die Ergebnisse:
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1. Bis auf die zwei Ausreißer waren die Werte in der Regel recht dicht beieinander, einzelne Ausreißer gab es dennoch, wenn ich mehr als +/-0,5°C als solche bewerte. Bis zu +/-0,5°C Abweichung sollte in der Messtoleranz liegen.

2. Der Proficook hält die Werte sehr genau, wenn genug Zeit zum Einschwingen bleibt. Die benötigt er aber auch, da die Meldung zum Erreichen der Solltemperatur bis zu 2,5°C früher kommt. Deshalb habe ich noch einmal 10 Minuten und 20 Minuten später gemessen. Nach 20 Minuten war der gewichtete Mittelwert bis zu 70°C gut erreicht, nur bei den höheren Temperaturen wurden sie größer. Das kann aber auch an dem damit deutlich höheren Wärmeverlust liegen. Der Topf wurde unisoliert und ohne Deckel betrieben.

3. Das beste Ergebnis brachte der BRB-2 (mit PT100 in Tauchhülse) und der OneWire Sensor (wasserdicht in Silikonkabel). Die anderen Thermometer sind aber auch gut verwendbar, eine bessere Messtoleranz als +/-0,5°C ist wohl kaum zu erreichen. Die Abweichungen wurde übrigens ab 80°C größer, was durch eine ungleichere Verteilung der Temperatur durch erhöten Wärmeverlust verursacht sein kann, mich aber für das Brauen nicht interessiert.