自製咖啡烘豆機
溫控器+SSR+感溫線 NT.2960
電磁開關 NT.380
計時器 NT.600
雷割物件 NT. 800
二手減速馬達 NT.900
石英加熱燈管 NT.140x3
石英平板 NT.1350
A來的鋁擠型 NT.0
十年前的家用小電扇 NT.0
也是A來的手工焊接材料 NT.0
DIY的樂趣~~無價
其實,OVER30-MAN並不愛喝咖啡。
OVER30-MAN這輩子大概只有喝過2杯好喝的咖啡,一次是在通化街夜市附近,一家店裡擺滿生豆的咖啡吧,一杯55元的拿鐵,讓人有驚豔的感覺。第二次,是在一個朋友家中,他算得上是個咖啡玩家,從配方綜合豆、烘培咖啡豆、研磨到煮,自己搞定。那次的經驗,讓OVER30-MAN對咖啡有更進一步的認識,同時也對如何煮出一杯好咖啡的每個細節,都更瞭解。
不過最吸引OVER30-MAN注意的是烘豆的過程,奇怪的是當我一邊在看烘豆機運轉,腦袋裡閃過的竟是前一陣子做好,但卻沒有地方測試的"投球機"(也忘記幫它寫一篇網誌,只好讓它在這裡亮亮相了),既然沒地方測試,不如將它改裝成有用的東西吧!!
初步構想:
在短短幾十分鐘的烘豆過程,OVER30-MAN只抓到了幾個重點。
- 要加熱到200多度。
- 要不停翻轉。
- 烘完後要用風扇加速冷卻。
- 自動溫控,完成烘豆。
- 那一台烘豆機要四萬多元,喵的!好貴。
- 兩根500W的石英加熱燈應該可以達到這個溫度沒有問題吧!而且還要溫控,必定得用電熱控制。
- 有馬達了,要如何用手邊有的東西作一個翻炒的容器呢?於是OVER30-MAN決定用白鐵管,焊接成三角柱狀的容器,再用白鐵網包起來。三角形的目的在於翻轉時,咖啡豆會因為這三個銳角的關係,輪流翻面輪動,這應該是最省成本的設計了,一來不必考慮這麼大的圓筒該怎麼作,二來也不必考慮圓筒容器內部攪拌的機制。
- 十幾年前,家裏沒有冷氣,每次撇條時都滿頭大汗,老爸就買了一台小的電風扇,還可以夾在平台上,現在剛好可以拿來當散熱風扇用。
- 利用溫控器來控制溫度一定,當烘豆時間到的時候,風扇自動開起散熱。
- 要盡量控制成本,網拍找二手的材料來組裝。
在公司請教過比較懂得電器的同事後,整個電路的設計在OVER30-MAN的腦中,已經有了底,接下來就是要準備材料了。
原本想說是要找網拍的二手材料,但是OVER30-MAN性子急,只想要馬上拿到東西可以先試,所以到頭來也都是買新的,也順便藉著這個機會,跟賣電料的老闆請益,確實比以前看書學得快多了。在成本控制這方面,可說是完全失敗,如果有機會再讓我作一台,成本應該可以壓到一半以下。
電路設計:
會興起自己作烘豆機,其實最初驅動我的動力,是想要玩玩自動控制的電路,電的方面是OVER30-MAN自認有點弱的地方,在公司有時候想要亂搞,又怕把機器搞壞,自己在家亂搞,頂多被女王用皮鞭抽兩下而已。
設計的構想是這樣的,使用石英加熱燈來當作熱源,讓石英燈運作的機制有兩個,一個是計時器的時間,可以用來決定咖啡烘培的時間。另一個是溫控器,當溫度到達設定溫度時OFF,小於設定溫度時ON,以達到固定溫度的效果。當烘培時間到時,啟動風扇讓咖啡豆急速冷卻,以保持咖啡的風味。
要了解這個電路,首先得先了解自動控制的靈魂元件--繼電器,繼電器簡單的說,就是當它的線圈通電時,會讓繼電器上面的兩個接點導通,斷電時,這兩個接點就切斷,稱作a接點。反之,通電時切斷,斷電時導通的稱作b接點。有了這種元件,才有辦法達成"當...則..."或是"當...則不..."的邏輯。
瞭解了a、b 接點後,就可以來看電路圖了,一條電源線接到計時器(也算是種繼電器)的a接點,然後再接到電磁開關(也是一種繼電器,可以吃大電流)的電源,也就是說,當計時器開時(時間未到時),電磁開關通電。電磁開關上有兩個a接點及一個b接點,a接點是連接加熱器的電源,b接點則是連接電風扇的電源,如此就可以達成,時間未到時,加熱器加熱,時間到時,電風扇運轉的目的。
接著看看溫控器這半邊的電路。溫控器上面需要用到的接點比較複雜,除了電源之外,有兩個是接感溫線的,另外兩個則是控制用的輸出接點,當溫度未達到設定溫度時,控制用的接點會輸出DC 24V(每種溫控器的輸出電壓不盡相同),溫度到達後,就斷電。必須在這個控制接點上,接上一個SSR(固態繼電器),目的是因為控制輸出的DC 24V電壓太小,不足以驅動加熱器(交流110V or 220V),但藉由這個輸出,可以讓SSR的接點導通。從電磁開關a接點出來的加熱器電源線,先經過SSR的a接點,再接到加熱器,就可以達成當設定溫度還沒有到時,電路導通,當溫度到時,電路切斷的目的。以上就是這個電路的基本解說。噗~~好爛的解說,我自己都看得很吃力!!
第一次失敗:
反覆測試這個電路的邏輯性沒有問題後,終於到了接上加熱器試機的時候,帶著興奮的心情,插上電源,石英加熱燈亮了,溫控器上的溫度一路飆升,跟我想得一模一樣。
反覆測試這個電路的邏輯性沒有問題後,終於到了接上加熱器試機的時候,帶著興奮的心情,插上電源,石英加熱燈亮了,溫控器上的溫度一路飆升,跟我想得一模一樣。
OVER30-MAN把感溫線放在容器的下面,加熱器的上面,理論上來說容器內的溫度要達到200度以上,感溫線的溫度應該要更高才對。隨著時間過去,溫度停留在170度左右,上不去了,經過將近一個小時,豆子依然一點都沒變,離傳說中的第一爆還很遠哩!!
到底怎麼回事?OVER30-MAN第一個懷疑到那開放式的加熱設計,是不是熱都散掉了,於是便拿起前幾天烤肉還沒來得及收的烤肉爐,簡易的蓋再上面再烘一次。結果溫度還是小小的上升10 度而已,難道我的咖啡烘豆機就這樣殘念了嗎?
再一次失敗:
再一次失敗:
帶著沮喪的心情,攤坐在沙發上,OVER30-MAN突然意識到犯了個大錯誤,於是趕快上網查了一下烘豆機的耗電量~~1300W,OVER30-MAN的加熱器是使用兩根500W的石英加熱燈並聯,算一算差不多1000W左右而已。
接下來的幾天,OVER30-MAN由於當初的估算錯誤,只用了10A的繼電器,現再打算再加一根加熱燈並聯,電流會到達將近15A,所以只好又重新買了一個電磁開關來換。由於家用的開關大概只能承受15A~20A的電流,再大就會跳電了,如果這一招行不通,就真的殘念了。
又到了試機的時候了,這次的心情緊張比較多,這次先空機跑跑看,看著溫度通過上次的160度,持續上升,200了,最後停在245度左右!YA!我成功了!!
天真如我,當OVER30-MAN滿懷希望的將生豆放進去時,等了一個小時,生豆微黃,沒有香氣,喵的!!不幹了!!
說是這樣說,但是看到自己的心血明明有機會成功的卻還是失敗,就是不甘心!於是又回到機器旁邊,盯著它發呆,不停思索到底是哪裡有問題?記得之前學過輻射熱跟距離的四次方程反比,也就是說輻射熱因為距離衰減的幅度相當的大,如果距離縮短一半,熱能會增加16倍!?趕緊試一試再說,感溫線因加熱器與容器距離縮短必須移開,所以溫度已經不重要,重要的是咖啡豆到底會不會爆!
過了幾分鐘,覺得咖啡好像有在冒煙了。劈!OVER30-MAN彷彿聽到什麼人放屁!又比較像木材燃燒裂開的聲音。又來了一聲,爆了!爆了!終於爆了!我真的成功了!
由於石英加熱燈的長度不夠,而容器的長度又太長,所以烘出了雙色豆,加熱器正上方的已經黑了,其他地方的豆還是生的。不過這只需要再幫三角形的裝豆容器動個小手術就可以了!
手術完成後的那天,想看看我的烘豆機到底可以到什麼程度,於是便將之前的雙色豆放進去猛力的烘,直到每個咖啡豆都均勻的變黑炭,全身油亮亮才停止,這應該已經到了第二爆結束的法式烘培階段了,我想,這樣的火力,應該可以應付所有的狀況了吧!
後記:
使用了一陣子,在抓烘培參數,也做了些微調,發現還是有不少缺點,最大的缺點就是因為三角烘豆容器是一直在旋轉的,感溫線沒有辦法探測到實際容器中的溫度,只能放在加熱燈管下面,以相對溫度來監控,後來發現,有點形同虛設的感覺,因為一直持續加熱效率反而更好,我的加熱器功率大概就是剛剛好夠用而已,溫控的結果,只會讓烘培時間過長。
另外就是花了OVER30-MAN 1350元的石英板,原本是要用來阻擋生豆的銀皮直接掉到石英管上,哪知道石英板的8%反射率還阻擋了不少熱,放在加熱燈管下的感溫線原本溫度顯示600度,結果石英板一抽掉,溫度一下子就調到570左右,顯示,石英板反射了不少熱回來。
不過,這些缺失,短期內都不會被改善了,因為想玩的已經玩到了,下一次呢?還沒想到,或許改用單晶片控制看看。想到再說囉!(全文完)
2 則留言:
over 30 man, 聽女王說了之後, 心裡想說一定要來看看,超佩服你的.希望有機會可以喝到!
我昨天煮了好幾杯,都很難喝,不過還是很歡迎你來喝~哈哈
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