Réfractomètre pour café (pour quelques dizaines d'euros)

Oui j'ai lu la doc de VST et c'est précisément ce qui me chagrine. Ils évacuent d'une ligne la correspondance entre TDS et indice de réfraction sans apporter aucune démonstration, et ils sont un peu les seuls à le dire, puis plus tard ils avouent que le Brix n'est pertinent que pour les solutions aqueuses de saccharose.
Et jamais ils ne parlent de la turbidité de la solution, ce qui me semble peu crédible.

Ce que j'ai appris au laboratoire c'est que la réfractometrie n'est utilisée pour les liquides que dans 2 cas:
Vérifier la pureté d'un corps par comparaison avec l'indice de réfraction de référence.
Doser une solution binaire de concentration inconnue en comparant son IR avec une courbe obtenue en mesurant l'IR d'une série d'échantillons de concentration connue.
La mesure du TDS est effectuée en analyse de l'eau, mais jamais par réfractometrie.
donc pour moi la réfractometrie n'est pas adaptée à la mesure d'une solution complexe et potentiellement trouble comme le café.

Cela dit, il est fort possible qu'en faisant une série de mesures sur le même café comme tu l'as fait, on obtienne des données exploitables. C'est ce que je voulais dire en parlant de lecture différentielle.

Le réfractomètre à Flynn comme le vst je pense qu’ils utilisent exactement la même technologie, il détermine en gros le pourcentage de matière sèche soluble (que se soit saccarose ou autres)
En analyse de l’eau les tds sons déterminés par le même principe que la conductivité, sinon en matières sèches par évaporation avec une étuve.

Merci [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 

Ta courbe de conductivité est définitivement très corrélée au Brix.

Je voulais faire ça et construire un conductimètre, mais je pensais qu'il fallait compenser en température. Il nous faudrait ces mesures mais avec le Brix pour les memes échantillons.

Je pense que ce qu'on boit c'est toujours du café, et que finalement le rapport entre ces choses est toujours le même dans une fourchette suffisamment serrée.

Le "vrai" TDS est assez possible à obtenir, soit en sèchant le liquide et pesant la tasse, soit en filtrant, séchant le filtre et pesée. avec les 4 courbes TDS / conductivité / Brix / température on devrait pouvoir conclure un truc suffisant pour nous. 

Au final je suis sur qu'ils sont fait ça, et qu'ils se satisfont d'une seule mesure !

Et [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] j'entends bien ta remarque concernant l'usage du reflectomètre pour l'eau, ça n'empêche pas que c'est un outil formidable pour le raisin, qui est complexe aussi

Enfin je réfléchissait à TDS * liquide / poids mouture et je crois que c'est très malin.
Mais j'y reviendrais, plus le temps là

Oui c'est utilisé pour le raisin, mais en appareil de terrain et en assimilant le jus de fruit à un mélange binaire eau/saccharose.
Dans ce cas on ne recherche pas la précision mais une bonne approximation.
ce que je conteste c'est justement l'assimilation directe du taux de matière sèche avec l'indice de réfraction, qui n'est valable à mon avis que pour les mélanges binaires ou assimilés, et surtout limpides.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] , l’acquisition de température tu peux t'en passer aisément car les valeurs étalonnées le sont pour 20°c et les 5 ml dans chaque tasse mettent pas très longtemps à refroidir vers cette valeur.
Un conduc stylo sa vaux même pas 10€ sa vaux pas la peine de s’embêter à le fabriquer.
@ cremoso, c'est avec plaisir qu'ont peux en débattre mais je t'assure que le réfractomètre est utilisé aussi pour déterminer le pourcentage de matières sèche solide, bon ce n'est pas utilisé comme une mesure absolue et normée pour une analyse officielle par exemple mais c'est utilisé sur le terrain pour avoir une idée relativement précise des MES

Source wikipedia
"L'échelle de Brix sert à mesurer en degrés Brix (°B ou °Bx) la fraction de saccharose dans un liquide, c'est-à-dire le pourcentage de matière sèche soluble
Par extension, le degré Brix peut servir à mesurer la concentration d'une solution, non pas en sucre, mais d'autres substances influant l'indice de réfraction"(c'est le cas pour les tds)

C'est un sujet très complexe avec beaucoup de variable mais il y a de quoi discuter et c'est intéressant.
J'ai des docs a vous filer la dessus si vous voulez mais j'ai déjà voulu mettre un pdf sur le forum j'ai pas réussi, je crois pas que ce soit possible.

azo a écrit:
Source wikipedia
"L'échelle de Brix sert à mesurer en degrés Brix (°B ou °Bx) la fraction de saccharose dans un liquide, c'est-à-dire le pourcentage de matière sèche soluble

C'est précisément cette approximation énorme qui me choque...

Sur le fond ton raisonnement est entièrement logique et prouve que tu cogites
Quand je suis sortie de l'école et que j'ai commencé à travailler, j'ai été sur le cul un bon moment par ce qu'entre la théorie qu'on t'apprend à l'école et les pratique dans le millieux il y a un monde.

Chaque process à ces particularités +/- complexe, long,, pratique, cher
Un exemple pour l'eau, quand l'État demande une analyse de la pollution globale d'une eau il faut faire une DBO5, c'est long 5 jr et il faut garder des conditions stables pendant ce temps.

Pour aller plus vite quand c'est presser ont fait une DCO qui est rapide mais qui coute cher pour déterminer la DBO5.
Sur le terrain il faut faire l'analyse plusieurs foix par jour, pas le temps pour la DBO5 ni l'argent pour la DCO donc on estime la DCO par une réaction d'oxydabilité au permanganate de potassium, avec sa on arrive à l'estimer en 3 minutes pour un coup dérisoire mais ce n'est pas normé officiellement.

Avec le brix on estime rapidement et à moindre coût les MES qui sont les matières en suspension, les MS c'est les matières en suspension + les minéraux dissout.

pour les MES ont centrifuge l'échantillon, on vide l'eau(et ces minéraux) puis ont seche la galette à l'étuve, où on verse l'échantillon sur un disque de fibre sous vide pour piéger les particules.
pour les MS ont seche directement l'échantillon donc ont a le poids des MES plus celui des minéraux dissout

Je retiens de ces échanges qu'il y a, en l'état, une très forte incertitude sur les hypothèses de départ / sur la méthode.
Donc, potentiellement (je suis prudent), il ne sert à rien d'acheter un produit hors de prix (pas loin de 1000 €) qui donne 4 chiffres après la virgule !

Non c'est clair c'est complètement inutile dans ce cas
C'est comme acheter une balance atmosphérique avec 6 chiffres après la virgule pour peser son café, sa sers à rien, on n'a pas besoin d’être aussi précis.
Là on cherche à quantifier une concentration globale, pas a tout quantifier par molécule ont à pas besoin d'un spectromètre à plasma pour ça
L’intérêt du Vst c'est de rattacher l’analyse à une base de donné avec une interface accessible au grand public ce n'est pas la technologie qui fait le prix.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ton aide est très précieuse, et sur le fonds je pense comme toi, à savoir que de tout ça on devrait pouvoir tirer un truc pragmatique et pas cher pour nous donner une référence de comparaison utile.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] a raison, mais il est trop strict.

Après tout au final on ne fait pas de la science exacte, on veut une référence comparative entre les choses qu'on goûte !
Et @H@R aussi, les 4 chiffres après la virgule, c'est le premier truc qui m'a choqué juste après le prix du bousin ... d'où l'idée de creuser

Sinon je le trouvais trop gros le conductimètre stylo, mais au final on va probablement l'abandonner alors t'as raison on s'en tape.

Sinon il y a des trucs comme sa

tout petit qui fait conduc/tds/salinité/temp

moi j'utilise sa

Sa fait 15mm de diamètre.


Pour l'utilisation que l'on en fait le refractimetre est idéal car il permet de comparer un chifre par rapport au gout recenti.
avec le conductimètre ou un tds metre c'est plus précis(dans des proportions inutiles) mais on peus pas comparer le chifre au rendu de gout puisqu'on ne peut pas boire le café tester...

Bon. J'achète un conductimètre et toi tu achètes un réfractomètre et on est parés pour faire de tests sérieux 

Je crois que sa s'impose

réfractomètre a 18,39 euros sur mazon a lieu de 45,99
Fin dans 1h25 .....

13,72€ port gratuit sur alimachin

Je vais regarder sa, sinon je peux récupérer un tds-mètre aussi.

Par contre l'ultrapen de myron il coûte une blinde ... 72£ pas trouvé mieux
ca sera du chinois vu l'usage plus que temporaire ...

Vous n'avez rien trouve d'abordable qui se rapproche d'une "langue electronique", c'est a base de capteurs capacitifs?
Voire les capteurs seuls, a exploiter soi-meme?
Il y en a qui sont de type "interdigitated", ca se presente comme 2 peignes face a face, j'en vois souvent utilises pour des recherches publiees dans des articles scientifiques mais pas a vendre sur la toile

Si je peux me permettre, quelle est la précision de ce genre de mesures ? +-10% ? +-30 % ?

Oui, 10%~20% c'est pas mal déjà ...

Je serai surpris que la précision soit de +-10% mais à vrai dire je n'en sais rien. Par contre je pense sincèrement qu'une précision aussi faible ne sert pas à grand chose. Tu penses que si ?

Sa dépend aussi de, quel matériels, quel type de mesure, si il est bien calibrer ou pas, si il prend en compte la température...

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Haa regardez ce que le père noël chinois m'a apporté ...



Je crois que du coup j'ai tout pigé sur les relations TDS/conductivité , laissez moi un peu de temps pour compléter mes expériences et vous rédiger un billet sur le sujet.

Terrible, t'est au top maintenant!!!

Bien, comme promis voici la suite de ce petit projet.

Dans ce post, je vais vous décrire rapidement ce que j'ai fait avec les lecteurs de TDS / EC, c'est à dire les conductimètres.
Vous les avez en photo juste là au dessus : ces machins servent à savoir si l'eau de vos aquariums est encore bonne, ou si votre filtre brita est pas foutu.

Je mets ça pour référence, si vous êtes pressés vous pouvez sauter à la conclusion en bas.

Pour cette petite étude préliminaire, j'utilise de temps en temps les résultats obtenus avec mon réfractomètre,
et je vous demande de croire à la relation TDS = Brix * 0.85

A première vue, ça marche pas trop mal pour l'eau. J'ai testé plusieurs eaux minérales :

eau       TDS(ppm) EC(µS/cm) TDS3(ppm) TDS.Theorique(ppm)
Robinet   255         510           201               -
Volvic    109           219            95           130
Celtic      41             82            39             50
Montcalm 19            41            19             32

Bon, jusque là ça va à peu près, même si on voit que la précision c'est pas tout à fait ça.
Du coup j'abandonne là le modèle TDS3, qui n'apporte rien de plus.
D'autre part, en fait il faut comprendre que ces appareils sont des conductimètres, qui mesurent la conductivité en µS/cm (micro-Siemens par centimètres)
et appliquent une règle empirique pour afficher le TDS (une simple division par 2) parce que le rapport entre TDS et EC varien selon les liquides entre 0,47 et 0,9  et pour l'eau des aquariums c'est plutot 0,5

Là dessus je tire un petit ristretto et je plonge la sonde dedans, je lis "Err"
Je m'en doutais un peu, aussi je prépare une dilution par 50 (je mets 1 gramme dans 49 grammes de Montcalm, que je choisis pour minimiser les erreurs vu sa faible minéralité) et je lis :

mouture : 16g
en tasse : 14,8g
Brix : 18%
TDS : Err
TDS(%50) : 605ppm

Seulement voilà, ça ne colle pas. Normalement, le TDS devrait tourner autour du Brix * 0.85
et Brix * 0,85 = 153.000 ppm
605*50 d'autre part ça fait 30.000 ppm

Deuxième essai avec un autre double ristretto, et cette fois ci j'ai dilué une fois par 50, puis une autre fois par 10

mouture : 16g
en tasse : 15,7g
Brix : 21%
TDS : Err
TDS(%50) : 568pm
TDS(%50%10) : 50ppm

Bon là à ça ne colle pas non plus :
Brix * 0,85 = 178.500
568 * 50 = 28.400
50*10*50 = 25.000

La dilution par 10 a l'air à peu près linéaire mais on ne retrouve pas nos billes quant à la référence par le Brix.

Là dessus je découvre en lisant ce document (http://www.mt.com/dam/LabDiv/guides-glen/ph-conductivity-guide/pH_Conductivity_Guide_fr.pdf) qu'en fait, la conductivité
ce n'est pas vraiment linéaire, surtout dans les grosses concentration, pour lesquelles il faut en plus des capteurs spéciaux à 4 électrodes pour que ça marche, donc on s'aligne de la
solution bon marché cherchée.


Je retire un autre ristretto et je cherche à obtenir plusieurs dilutions pour faire apparaitre cette non linearité :

mouture : 16g
en tasse : 20,8g
Brix : 14%
TDS : Err
TDS(%10) : 1130ppm
TDS(%10%4) : 301
TDS(%10%4%4) : 90

Brix * 0.85 = 119.000
1130*10 = 11.300
301*10*4 = 12.040
90*10*4*4 = 14.400

Bon c'est un peu raté pour la non-linéarité, mais on est encore off par un rapport de 10, ça fait beaucoupa Notez que les deux premiers essais avaient une erreur de x5
alors que là on est à x10 ... le 3eme essai a été fait avec un café différent.

Pour en avoir le coeur net, je prépare 3 solutions à base de Montcalm : une 1% de sucre, et une 1% de sel, et une 0,1% de sel  voici les conductivités

                 refract.       modele 1            modele2
1% sucre : Brix 1.0%   TDS 20ppm        
1% sel     : Brix 1,5%   TDS Err              7300ppm
0,1% sel  : Brix -         TDS 1120ppm       200ppm

Le TDS de la solution sucrée c'est celui de la Montcalm ! le sucre n'est pas du tout vu par le conductimètre, par contre le sel fait péter les compteurs, de façon assez précise avec la théorie d'ailleurs qui dit que 1mg/litre de sel = 1ppm, pas trop mal pour le coup, sauf que tous les modèles de conductimètres ne sont pas très d'accord entre eux.. 
Notez aussi que le refractomètre voit le sel plutot bien (pour ceux qui croiraient que ça ne voit que les sucres)

Conclusion


Le conductimètre n'est pas adapté à notre usage
- il ne marche bien que pour les dilutions faibles
- il présente des non-linéarités
- il est beaucoup trop dépendant de la formule chimique observée (alors que le Brix a toujours été parfaitement linéaire!)
- il ne serait utilisable pour nous qu'après des dilutins pénibles à réaliser.

La bonne nouvelle par contre, c'est que le Brix lui s'en sort très bien, et que contrairement à ce que je croyais au début, il suffit tout à fait pour donner les chiffres dont nous aurons besoin :
-Brix -> TDS (Strength)
-poids de mouture
-poids en tasse

Avec ces 3 données on calculera le "TDS" et le "Yield" comme voulu, mais ça sera pour la prochaine fois.
Pour ceux qui veulent commencer à lire sur le sujet, voici le post qui me parait le plus intéressant pour justifier de l'usage du Brix et de la valeur du coefficient 0.85 entre Brix et TDS  : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Merci pour le travail même si çà referme une piste.