Principio di funzionamento del densimetro inclinometrico
Il nucleo dell’architettura si basa sull’acquisizione telemetrica via BLE (Bluetooth Low Energy) di un densimetro galleggiante a immersione libera, come il TILT. Questo hardware calcola la gravità specifica (SG) sfruttando il principio idrostatico associato alla cinematica del cilindro nel mosto in fermentazione.
All’interno della capsula stagna è montata una IMU (Inertial Measurement Unit) con accelerometro a 6 assi. Durante l’attenuazione zuccherina, il liquido diminuisce la propria densità. Avendo un baricentro disassato, la variazione di spinta di Archimede si traduce in una variazione dell’angolo di immersione (pitch e roll) rispetto al piano orizzontale.
Il microcontrollore interno al sensore campiona l’angolo, esegue la compensazione termica in hardware tramite il sensore di temperatura integrato, mappa il dato su una curva di calibrazione preimpostata e trasmette il valore SG in broadcast tramite payload BLE non crittografato.
Acquisizione e logging local-first
La centralina esterna agisce come hub di raccolta. Esegue lo sniffing continuo dei pacchetti BLE, intercetta gli UUID specifici del densimetro (ignorando il rumore di fondo), estrae i dati raw e li processa.
- Nessun vincolo cloud: Il sistema non dipende da API esterne.
- Storage persistente: Scrittura dei log su memoria non volatile FRAM. Azzeramento dei cicli di usura tipici delle Flash/EEPROM e immunità totale alle corruzioni da blackout che affliggono le normali schede SD.
- Analisi del rateo: Calcolo locale del delta di gravità (ΔSG/dt) per identificare matematicamente l’arresto della fermentazione primaria senza prelievi.
Elenco dei componenti hardware
- A. Unità di elaborazione locale su microcontrollore dedicato allo sniffing BLE (pz 1)
- B. Modulo di memoria non volatile FRAM su bus I2C per data logging offline (pz 1)
- C. Antenna BLE ad alto guadagno per massimizzare la penetrazione del segnale attraverso i fermentatori in acciaio inox (pz 1)
- D. Involucro industriale IP68 in ABS monoblocco con pressacavi per la tenuta stagna (pz 1)
- E. Connettori industriali a pannello per il cablaggio di sonde di backup cablate PT1000 o DS18B20 (pz 2)
- F. Alimentatore di rete 5V/2A con filtraggio dei disturbi di rete (pz 1)
L’hardware: architettura Sentinel custom
La centralina elettronica è una variante custom della piattaforma hardware Sentinel. La piastra madre è progettata da zero per l’acquisizione local-first pura, senza dipendenze cloud o colli di bottiglia logici.
Il sistema di bordo comprende:
- Microcontrollore di rete: Ottimizzato e bloccato in modalità observer BT LE, esegue lo sniffing passivo dell’etere per intercettare l’UUID del densimetro TILT. Decodifica il payload SG/Temperatura senza instaurare connessioni bidirezionali, impedendo il battery drain del sensore galleggiante.
- Real-Time Clock (RTC): Garantisce il timestamping assoluto a livello hardware di ogni campione acquisito. In assenza di rete o server NTP, l’RTC mantiene la coerenza temporale della curva di attenuazione, vitale per il calcolo del delta di fermentazione.
- Memoria FRAM I2C: Lo storage del logging offline avviene su memoria FRAM. A differenza delle classiche EEPROM o Flash, la FRAM supporta cicli di scrittura praticamente infiniti senza usura dei settori e non perde dati in caso di blackout. Questo elimina del tutto i file system FAT e le corruzioni critiche tipiche delle schede SD in ambiente industriale.
- Convertitori ADC: Interfaccia analogico-digitale dedicata al condizionamento dei segnali per i connettori a pannello. Permette l’acquisizione pulita di sonde termiche cablate (PT1000/DS18B20) usate come backup o riferimento incrociato per la calibrazione della vasca.
Interno della centralina
L’involucro industriale IP68 racchiude l’architettura su base Sentinel. A sinistra spicca la scheda madre custom con il microcontrollore di rete, il circuito RTC per il timestamping hardware dei dati e la memoria FRAM I2C dedicata al data logging offline immediato e privo di usura. I tre LED di stato forniscono indicazione visiva istantanea sull’alimentazione, sull’attività di sniffing BLE e sulla salute del bus di memoria.
A destra trova posto il modulo di alimentazione industriale 5V/2A con fusibile di protezione integrato e filtraggio attivo dei disturbi di rete. In basso, la cablatura passa attraverso pressacavi in metallo e connettori industriali a tenuta stagna, destinati al collegamento di sonde termiche ausiliarie PT1000 o DS18B20 per la calibrazione diretta.
Esploso del densimetro Bluetooth
La vista esplosa evidenzia la qualità costruttiva del densimetro inclinometrico. Il guscio cilindrico a tenuta stagna ospita l’elettronica di bordo con sensore IMU a 6 assi, trasmettitore BLE e sensore di temperatura per la compensazione automatica del dato.
Nella sezione inferiore è visibile il sistema di zavorra bilanciata a baricentro disassato, tarato per garantire la corretta inclinazione idrostatica in relazione alla densità del mosto (SG). La scala graduata ad alta visibilità consente un riferimento visivo rapido durante le fasi di calibrazione manuale.
La dashboard analitica della fermentazione
Il flusso telemetrico converge sulla dashboard di analisi predittiva. I dati grezzi estratti dal campo vengono inoltrati in tempo reale tramite API in abbonamento direttamente al motore di inferenza AI, che elabora le curve di attenuazione, calcola la velocità di consumo degli zuccheri, stima il punto di fine fermentazione e genera allerte automatiche in caso di anomalie cinetiche.
Costi
Il costo della centralina in configurazione base è di 850 € + IVA (esclusi densimetro galleggiante e abbonamento API per l’inferenza AI). Per l’acquisto diretto, l’integrazione personalizzata su impianto o per la documentazione tecnica avanzata, visita la pagina dei Contatti.