借助Pico TC-08温度记录仪优化咖啡研磨机

　　法国大文豪巴尔扎克，创作的《人间喜剧》系列有96部小说，刻画了2400多个人物。他是怎么做到如此高产的？内中乾坤谁也没法断言，不过他一天喝的那50杯咖啡绝对脱不了干系。

　　在许多人眼里，一杯浓郁醇香的咖啡比一把折叠躺椅更适合那些慵懒的午后。而调制一杯不让人讨厌的咖啡，秘诀在哪里呢？是温度！

　　这篇文章将简单的介绍咖啡研磨机的工作原理，并展示怎样用Pico TC-08温度记录仪精确地监测和调试研磨机里面几个关键位置的温度，保证它制作出完美的咖啡。

　　一把新鲜的咖啡豆，需要精心的呵护才不会破坏它独特的风味，从包装、运输到最终的调制加工都得特别讲究。焙烤浓缩咖啡的工序往往是：先研磨咖啡豆，然后加热到一个精确的温度以后，再冷却到一个精确的温度上，最后灌进一个避光、密封的袋子里，袋子里的二氧化碳可以排出来，而空气没法渗透进去。

　　新鲜冲调的咖啡，表面都有一层棕色的泡沫，它们对咖啡口感的影响很大。这些泡沫是咖啡豆内部的二氧化碳加热跑出来造成的，要把它们调教的恰到好处，就不能在焙烤咖啡的时候加热温度太高，或者研磨的太碎。（准确地说，咖啡研磨机，不会挤压咖啡豆，而是用两个刀片不断的切割，直到合适的颗粒大小）

　　市面上大部分的商用咖啡机，设计的时候都预期它们的工作负荷在30%，也就是1个小时里面工作20分钟左右，但往往实际情况下这些咖啡机经常长时间高负荷运转，尤其是市场需求激增的时候。咖啡机设计的难题是如何在最短时间内完成咖啡豆研磨，又不至于让研磨机过热。因为研磨机的高温，会破坏咖啡豆的口味。因此，一个经典的研究课题是：计算出不让咖啡机过热的最长工作时间，超过这个时间就提示休息。

　　测试环境

　　常见咖啡机的研磨腔都很小，想在里面放个温度探头可不是一件容易的事，既要准确的测量温度，又不能妨碍研磨。最后的选择是用一个K型热电偶，前端用一点胶粘在研磨腔的内壁上，避免它和任何金属接触，影响结果，末端通过很细的裸露导线，从研磨腔的咖啡豆出口引出来，连接到温度记录仪。Pico的TC-08直接支持热电偶插入，省去自己搭建电路的麻烦。

　　接着，再把一根同样的热电偶放在电机的旁边，用来检测电机温度的变化。这一根是用小磁片吸附在电机的底座上。然后第三根热电偶，放在电机和研磨腔之间的空位置，来监测温度从电机传导到研磨腔里面的过程。

　　最后，第四根放在咖啡豆漏斗里面，用来监测咖啡豆进入研磨机之前的温度，作为对比参考。

　　TC-08连接到电脑之后，在PicoLog软件里面，每500ms采集一个温度点，一共进行了10分钟的采集。以上的实验重复进行了3次，最终发现3次的结果都很接近。

　　测试结果

　　测试结果如图，可以看出咖啡豆的温度并没有随着电机过热一路升温，但是在10分钟以内也不可避免的升高了12度，对于咖啡师来说这完全无法接受，他们希望温度的变化在5度以内。

　　通过读图，大概可以算出，4.5分钟以内咖啡豆只升高了4度，因此在咖啡机的设计电路里，就应该加入4.5分钟的定时器，到时间自动停止研磨，或者报警提示。当然，这个实验还可以继续，测量咖啡豆冷却的过程，来计算需要休息的时间。

　　借此，在保证咖啡产量最大化的前提下，它的风味也得到了保障。

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