#51 – La tolleranza sulla temperatura

Oggi vi parlo del concetto di tolleranza applicato all’intervento della temperatura. Partiamo dai dispositivi bimetallici. Il funzionamento ormai è noto: in seguito al diverso coefficiente di dilatazione dei metalli che compongono la lamina o il disco bimetallico, con l’aumentare della temperatura il bimetallo si piega e i contatti si aprono, come spiegato qui. 

Si è anche visto che è possibile calibrare l’apertura su una temperatura a nostra scelta, ma trattandosi di dispositivi meccanici e prodotti in massa, non è possibile avere per tutti lo stesso intervento, oltre al fatto che sono numerosi i fattori che possono condizionare l’esatta temperatura alla quale andrà ad intervenire il termostato (articoli 8, 38, 39, 45).

Per questo motivo tutti questi dispositivi, sia termostati che protettori termici, hanno una tolleranza. Questa vale sia per la temperatura d’intervento, che per quella di ripristino. Ecco che così troveremo sempre una temperatura accompagnata da un “+” e un “-“ e un altro numero, e in qualche occasione due numeri. Mi spiego meglio trattando gli esempi caso per caso.

La temperatura con la tolleranza indica il range entro il quale andrà ad intervenire il termostato. Quindi con un 95°C +/-3°C, significa che le soglie di intervento andranno dai 92°C ai 98°C. In alcuni casi si usa anche la percentuale, quindi se abbiamo 120°C+/-3%, vorrà dire che il nostro range andrà dai 116,4°C ai 123,6°C.

Anche le temperature di ripristino ovviamente prevedono una tolleranza, che è sempre più ampia di quella d’intervento. 

Per fornire un ulteriore chiarimento possiamo fare una veloce carrellata sulla gamma di R&D Components.

La tolleranza nei nostri dispositivi

Protettori termici: sono i dispositivi che offrono prestazioni più basse. La tolleranza normalmente è di +/-5°C, anche se TMC, su richiesta, può fornire un +/-2,5°C. Il ripristino è in genere lungo e approssimativo, in prevalenza i diversi produttori dichiarano 40°C+/-15°C, e comunque non al di sotto di una temperatura di 35°C. I prodotti TOMIC sono un po’ più ristretti perché hanno un 30°C +/-15°C. Per altri prodotti, come H20, H21 e CS2, la temperatura di ripristino varia in funzione di quella di intervento. In particolare, essa equivale a 2/3 della temperatura d’intervento con una tolleranza di +/-15°C. Più o meno su quest’ordine di grandezza anche i modelli BW-A1D e BW-B2D. 

Termostati a bulbo: hanno un funzionamento diverso da quello dei bimetallici, come abbiamo visto in questo articolo, ma anche l’intervento del termostato a bulbo ha una tolleranza che varia da +/-3°C ai +/-16°C in rapporto alla temperatura d’intervento. Nel caso però dei termostati a bulbo con riarmo manuale viene usata la doppia tolleranza, vale a dire, in aggiunta alla temperatura d’intervento anziché avere +/-5°C ad esempio, avremo un +0°C e un –10°C. In realtà non cambia nulla. Se ipotizziamo un 100°C +/-5°C avremo un range che va da 95°C a 105°C, che equivale a 105°C +0°C / -10°C. In questo caso il dato di intervento che viene riferito sarà la massima temperatura alla quale potrà intervenire. 

TPS: come abbiamo detto in questo articolo i Temperature Power Sensor prodotti da MATSUO sono dispositivi a lunga vita ed altissime prestazioni, non solo in termini di durata, ma anche di precisione nell’intervento e nel ripristino. Nella fascia d’intervento che va da 1°C fino a 50°C possono raggiungere una precisione di +/-1,5°C, mentre ripristino può essere tarato sui 4,5°C+/-1,5°C per tutti i settaggi compresi tra i -10°C e i 75°C. Quest’ultima è la migliore prestazione presente sul mercato. 

Termostati bimetallici: questi prodotti, in modo particolare i TK24, attraversando una gamma di intervento che definirei immensa (-40°C +425°C) hanno scale diverse di tolleranze, ma raggiungono anche il massimo livello di precisione sull’intervento che, fino a circa 110°C, può essere tarato su +/-1% e comunque non inferiore a 1°C. Per esempio, se ho un termostato che deve intervenire a 10°C+/-1%, la tolleranza sarà di +/-1°C. Anche sul reset si difendono molto bene perché possono essere prodotti sempre fino a circa 110°C, con una riapertura (o chiusura) di 5°C+/-3°C sotto la soglia d’intervento.

Tutti i dati sopra forniti sono ovviamente ottenuti da prove di laboratorio con tutte le condizioni ottimali possibili. Quello che poi succederà sul campo dipenderà dall’applicazione e da tutte le varianti che in più occasioni abbiamo avuto modo di citare. 

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