I termoregolatori sono dispositivi elettronici utilizzati per il controllo della temperatura. Ogni termoregolatore permette all'utilizzatore di impostare il valore di temperatura desiderato (SET POINT) e agisce in modo tale da mantenere costante quel valore. Il controllo è ottenuto comandando l'azionamento degli elementi riscaldanti o raffreddanti e misurando, tramite un sensore, la temperatura ottenuta.

La regolazione sfrutta il principio della retroazione: il valore di temperatura rilevato dal sensore viene confrontato con il valore scelto dall'utilizzatore; sulla base del risultato di questo confronto il termoregolatore inserisce o disinserisce gli elementi che generano o assorbono il calore, rilevando, sempre tramite il sensore, gli effetti di questa sua azione. Il processo descritto avviene con continuità. La qualità di un termoregolatore consiste principalmente nella sua capacità di mantenere costante la temperatuta impostata.

A questo scopo, il dispositivo può utilizzare diversi algoritmi di regolazione, adatti a diverse condizioni applicative.

 

I termoregolatori,quindi, per funzionare hanno bisogno di due elementi fondamentali: l'apparato raffreddatore o riscaldatore e la sonda di rilevazione.

Il primo viene utilizzato per riscaldare o raffreddare l'impianto e può essere:

• Un riscaldatore (resistenza), utilizzata per riscaldare liquidi o solidi

• Una valvola modulare per la regolazione del caldo/freddo per regolare la temperatura di un ambiente (tipo surgelatori, celle frigorifere, ambienti particolari, ecc.)

Il secondo (la sonda di rilevazione) serve allo strumento per verificare la temperatura effettiva dell'impianto e mantenerla secondo la temperatura impostata.

I termoregolatori possono avere diversi tipi di funzionamento:

• Azione "I" (integrale): azione che, effettuando una correzione proporzionale al valore integrato della deviazione stessa, permette l'eliminazione o la sostanziale riduzione della deviazione dal valore preimpostato (OFF-SET). Quando l'azione integrale non viene eseguita automaticamente dal termoregolatore viene definita "RESET", e richiede la regolazione manuale della deviazione di temperatura madiante un potenziometro.
• Azione ON-OFF: regolazione con elevata insensibilità a fluttuazioni di alimentazione o di carico. Il sistema si intende in condizione ON per temperature al di sotto del valore prefissato, mentre in OFF quando viene superato il valore di temperatura prefissato, quindi effettua una regolazione relativamente lenta e non molto precisa.
• Azione "P" (proporzionale): tipo di azione che viene adottato qualora si vogliano eliminare le pendolazioni caratteristiche della regolazione ON-OFF. Con questa azione la variabile del sistema viene controllata in modo proporzionale allo scostamento che la variabile stessa ha rispetto al valore prefissato. L'azione "P" offre una buona velocità di risposta e una buona stabiltà della temperatura.
• Azione "PD" (proporzionale-derivata): azione che, al verificarsi di una rapida variazione di temperatura effettua un rapido ritorno al valore prefissato. L'azione derivata "D" permette infatti la correzione rapida di deviazioni causate da disturbi esterni mediante la derivata della deviazione stessa.
• Azione "PID" (proporzionale-itegrata-derivata): questa azione svolge la funzione di controllo della temperatura predisposta mediante l'impiego contemporaneo delle azioni P, I e D. L'azione P permette la regolazione di precisione eliminando le pendolazioni della temperatura, l'azione I è usata per la correzione automatica della deviazione dal valore preimpostato (OFF-SET) ed infine l'azione D ha lo scopo di correggere velocemente la variabile di funzionamento in caso di deviazioni dal valore predisposto a causa di disturbi esterni.

I SENSORI

I sensori più utilizzati con i termoregolatori sono le termoresistenze PT100 e le termocoppie J,K e S.

Una termoresistenza PT100 è costituita da un bulbo di vetro contenente un filo di platino che presenta una resistenza di 100 ohm a 0°C. Al variare della temperatura il valore di resistenza varia in modo lineare, secondo un coefficiente positivo. Le termoresistenze vengono utilizzate per rilevamenti in una gamma di temperatura compresa tra -200 e +850 °C e richiedono una compensazione agli errori dovuti alla resistenza dei fili di collegamento. La compensazione è relaizzata tramite un terzo filo.

Una termocoppia è costituita da due barrette di metalli diversi, saldate tra loro a un'etremità; a causa di un preciso principio fisico, tra le due estremità libere delle barrette è possibile rilevare una piccola tensione elettrica, dipendente dalla temperatura del giunto. Le termocoppie offrono una precisione inferiore rispetto alle termoresistenze PT100 ma sono più robuste ed economiche; inoltre i vari tipi di termocoppie permettono di coprireuna gamma di temperature compresa tra -150 e +1600°C. In particolare, il tipo J (ferro-costantana) può essere utilizzato fino a 600°C; il tipo K (cromel-alumel) fino a 1150°C; il tipo S (platino-lega di platino e rodio) fino a 1600°C. Esistono in commercio anche altri tipi di termocopèpie con diverse caratteristiche di linearità e diverse gamme di temperatura, contraddistinte dalle sigle E, T, R e B.

NOTE PERSONALI

-Utilizzo principalmente gli OMRON per applicazioni in genere e non ho mai riscontrato problemi e secondo me sono semplici da programmare.

-I GEFRAN e ASCON sono molto buoni ma hanno un costo più elevato e la programmazione è un pò più complicata (anche perchè hanno più funzioni) ma sono molto affidabili soprattutto se si desidera un'elevata precisione.

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