Cos'è il termoregolatore?

Un regolatore di temperatura è un'apparecchiatura che mantiene la temperatura richiesta a un valore specifico.

Ad esempio il termostato domestico, uno scaldabagno UTILIZZA un termostato per regolare la temperatura dell'acqua e mantenere una temperatura controllata. Il regolatore di temperatura viene utilizzato anche nel forno. Una volta impostata la temperatura del forno, il sistema di controllo monitora la temperatura effettiva nel forno. Se la temperatura scende al di sotto della temperatura impostata, viene inviato un segnale di attivazione del riscaldamento per riportare la temperatura al valore impostato. I termostati sono utilizzati anche nei frigoriferi. Se la temperatura è troppo alta, l'unità di controllo adotterà misure per abbassare la temperatura.

I termoregolatori industriali funzionano in modo simile alle tipiche applicazioni domestiche. I regolatori di temperatura di base controllano i processi di riscaldamento e raffreddamento industriali o di laboratorio. Nelle applicazioni tipiche, i sensori misurano la temperatura effettiva. Confronta costantemente la temperatura registrata con il valore impostato dall'utente. Se la temperatura effettiva si discosta dal valore impostato, il controller genera un segnale di uscita che attiva altri dispositivi di controllo della temperatura, come elementi riscaldanti e componenti di raffreddamento, per riportare la temperatura al valore impostato.

I termoregolatori sono utilizzati in vari settori per controllare i processi e le procedure di produzione. Le applicazioni tipiche dei termoregolatori industriali sono estrusori di materie plastiche e macchine per lo stampaggio a iniezione, termoformatrici, macchine per l'imballaggio, lavorazione degli alimenti, conservazione degli alimenti e banche del sangue. Quella che segue è una panoramica delle comuni applicazioni di controllo della temperatura nel settore.

I regolatori di temperatura sono utilizzati per applicazioni di trattamento termico in forni, stufe, forni per ceramica, caldaie e scambiatori di calore.

Nel campo dell'imballaggio, le macchine dotate di guarnizioni, incollatori, funzioni hot melt, canali di termoretrazione o etichettatura devono operare a temperature e tempi di lavorazione specificati. Il regolatore di temperatura regola con precisione questi processi per garantire rese elevate.

Il controllo della temperatura nell'industria della plastica è comune nei refrigeratori portatili, nelle tramogge, negli essiccatori, nelle apparecchiature di stampaggio ed estrusione. Il sistema di estrusione UTILIZZA un regolatore di temperatura per monitorare e controllare da vicino la temperatura nei punti chiave della produzione di plastica.

Per migliorare la precisione del controllo della temperatura, i termoregolatori vengono utilizzati nel settore sanitario. L'attrezzatura tipica che utilizza un regolatore di temperatura include apparecchiature di laboratorio e di prova, autoclave, incubatore, frigorifero, camera di crescita dei cristalli e sala di prova. Questi campioni devono essere conservati entro determinati parametri di temperatura.

Le applicazioni comuni della lavorazione degli alimenti includono il controllo della temperatura, compresa la preparazione, la miscelazione, la sterilizzazione, la cottura e la cottura al forno. Il regolatore di temperatura regola la temperatura e il tempo di elaborazione per garantire prestazioni ottimali.

Tutti i controller hanno qualcosa in comune. Innanzitutto, il controller ha input. Immettere le variabili utilizzate per misurare il processo da controllare. Per il regolatore di temperatura, la variabile misurata è la temperatura.

I termoregolatori hanno diversi tipi di ingressi. Il tipo di sensore di ingresso e il segnale richiesto possono variare a seconda del tipo di processo da controllare. I sensori di ingresso comuni includono termocoppie e RTD, nonché ingressi lineari come mV e mA. Tipici tipi di termocoppia standardizzati includono i tipi J, K, T, R, S, B e L.

Il controller può anche essere configurato per accettare l'ingresso del sensore di temperatura RTD. Un tipico termometro a resistenza è costituito da sensori al platino da 100 Ω.

I controlli in genere hanno capacità integrate per rilevare il guasto o l'assenza di sensori di input. Questo si chiama rilevamento di danni al sensore. La mancata identificazione di questa condizione di guasto potrebbe danneggiare seriamente l'apparecchiatura controllata. Con questa funzione, il controller può arrestare immediatamente il processo se viene rilevato lo stato del sensore.

Tutti i controller hanno uscite oltre agli ingressi. Ciascun output può essere utilizzato per scopi diversi, ad esempio b. controllare il processo (come accendere una fonte di riscaldamento o raffreddamento), attivare un allarme o ritrasmettere il valore del processo a un controllore logico programmabile (PLC) o logger. Può il

Le uscite convenzionali fornite dal termoregolatore includono uscite relè, driver relè a stato solido (SSR), interruttori tiristori bidirezionali a tre terminali e uscite analogiche lineari. L'uscita relè è solitamente un relè SPDT unipolare (a doppia gittata) con una bobina CC. Il controller fornisce corrente alla bobina del relè e isola i contatti. Ciò consente al contatto di controllare la sorgente di tensione esterna per alimentare la bobina del contattore riscaldata più grande. È importante notare che la capacità di trasporto di corrente dei contatti del relè è generalmente inferiore a 2A. I contatti possono essere utilizzati per controllare il contattore del riscaldamento con una potenza A da 10 a 20 A per la fascia o l'elemento riscaldante.

Un altro output è il driver SSR. L'uscita del driver SSR è un'uscita logica utilizzata per attivare o disattivare un relè a stato solido. La maggior parte dei relè a stato solido richiedono una corrente continua da 3 a 32 V CC per il collegamento. Il segnale 10 V on del driver SSR universale controlla tre relè a stato solido.

Il termoregolatore ha diversi altri parametri, uno dei quali è il valore impostato. Un valore impostato è fondamentalmente un valore impostato impostato dall'operatore per mantenere stabile il controller. Ad esempio, se la temperatura è impostata a 30°C, il controllore cercherà di mantenere la temperatura a quel valore.

L'altro parametro è il valore dell'allarme. Utilizzato per indicare che un processo ha raggiunto uno stato. Esistono diversi tipi di avvisi. Ad esempio, un allarme alto può indicare che la temperatura è superiore al valore impostato. Un allarme basso indica anche che la temperatura è scesa al di sotto del set point.

Ad esempio, in un sistema di controllo della temperatura, un allarme altamente fisso previene danni termici all'apparecchiatura spegnendo la fonte di calore quando la temperatura supera il valore impostato. D'altra parte, se è probabile che l'apparecchiatura venga danneggiata dal congelamento criogenico, è possibile impostare un allarme basso.