#54 – Differenziale e ripristino

Oggi provo a dare il mio piccolo contributo per mettere un po’ di chiarezza tra due termini che a volte vengono confusi e usati, in modo improprio, come sinonimi. Mi riferisco a “Differenziale” e “Ripristino” nei dispositivi bimetallici.

Tutti sanno ormai che l’intervento di un termostato bimetallico o di un protettore termico, è il momento in cui il bimetallo si deforma provocando l’apertura dei contatti, e viene fatto coincidere con la temperatura raggiunta in quell’istante.

In questa circostanza, per non complicare la spiegazione, prenderò in esame solamente i dispositivi con i contatti normalmente chiusi. Il funzionamento è però identico nel caso in cui i contatti fossero su una posizione di iniziale apertura, quindi definiti normalmente aperti.

Dicevamo che i dispositivi bimetallici aprono i contatti nel momento in cui viene raggiunta la temperatura per la quale sono costruiti. Sappiamo anche che con la successiva riduzione della temperatura il bimetallo tornerà sulle sue posizioni iniziali e il contatto tornerà chiuso. 

Qualche dettaglio tecnico

Ipotizziamo quindi che i contatti si aprano a 100°C e si chiudano a 85°C. In questo caso il Differenziale sarà di 15°C, mentre il Ripristino lo avremo a 85°C.

Ecco che, sulla base di questo esempio pratico, possiamo arrivare alle relative definizioni. Per Differenziale si intende il numero di gradi che separano l’apertura, detta anche “Intervento” dalla chiusura. Questa viene anche chiamata “Ripristino” e coincide con i gradi in cui resetta il dispositivo. Parliamo sempre di gradi Celsius (chiamati ancora anche gradi centigradi) perché sono l’unità di misura adottata nei nostri mercati, ma se si tratta col mercato statunitense non è impossibile trovare le temperature espresse in gradi Fahrenheit. Il concetto resta uguale, sono solo espressi diversamente i numeri.

Tornando al ripristino non è insolito trovare produttori che nei loro cataloghi usano il termine di Reset Temperature Range per indicare in realtà il differenziale, che nel linguaggio verbale qualcuno definisce anche “isteresi” o “ΔT” e distinguerlo dal Reset Temperature e quindi la temperatura di ripristino.

Un’altra terminologia comune è quella di usare “NST” (Normal Switching Temperature) per identificare la temperatura nominale di lavoro, quindi d’intervento, e “RST” (Reset Temperature) per indicare il differenziale.

Questa è la soluzione che ovviamente va per la maggiore nei cataloghi e nelle specifiche tecniche perché consente di abbracciare un ventaglio di soluzioni maggiori, mettendo i diversi range di intervento e un differenziale che può essere garantito per tutte le temperature.

Cosa comporta il differenziale? Un differenziale breve consente di mantenere la temperatura a quel livello per lungo tempo. Questa è una soluzione adottata quando si richiede al termostato di lavorare come regolatore di temperature, e ci si deve assicurare che essa venga mantenuta all’interno di due determinati parametri. Significa che i cicli saranno molto più frequenti, e nel lungo periodo il termostato avrà una vita più breve (“Il termostato muore aperto o chiuso?”).

Un differenziale più lungo invece comporterà uno spegnimento dell’apparecchiatura per un periodo maggiore e questo potrebbe essere utile per riportare la temperatura a livelli ottimali senza stressare il termostato.

Ecco così che il valore del differenziale deve dipendere dal progetto e dal compito che viene assegnato al termostato o al protettore.

Il differenziale nei componenti di R&D

Anche i TPS della MATSUO, che lavorano a temperature relativamente basse (max. 110°C), ma alta precisione, possono offrire differenziali molto bassi che vanno dai 4,5°C ai 6,5°C.

I protettori termici invece, lavorando esclusivamente come dispositivi di sicurezza, sono sicuramente meno performanti e hanno differenziali che mediamente sono di 30°C+/-15°C. La sola eccezione è rappresentata dalla serie JRMA e JRMD, protettori molto particolari, che resettano 1°C sotto la temperatura d’intervento.

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