Pressostati differenziali? Ecco cosa sono
Il pressostato differenziale è uno dei dispositivi più utili in ambito industriale, quando si tratta di misurare la pressione di un oggetto. In genere si tratta di dispositivi chiamati ad aprire oppure a chiudere un presi contatto elettrico. La pressione dev’essere definita dapprima. Non appena la procedura di questo genere viene raggiunge, l’impulso elettrico fornisce il segnale d’inizio di un’altra procedura simile. Dunque, di base il pressostato differenziale non serve ad altro che a determinare un cambio di pressione fornendo agli osservatori i dati relativi a questa variazione.
Alcuni pressostati differenziali sono di tipo automatico: essi rispondono in una maniera specifica, come impostato nel software. Come un qualsiasi pressostato, questo dispositivo può essere sempre a due stati differenti: quello aperto o quello chiuso. Il cambio tra di loro è determinato da un interruttore. I pressostati differenziali, proprio come gli altri dispositivi di questo genere, vengono utilizzati soltanto per gestire una macchina industriale che, a sua volta, produce del vapore dopo aver lavorato su di un fluido particolare.
Bisogna comunque considerare che di base il pressostato non può effettuare nessuna misura. Esso, per dirla brevemente, non serve a misurare la pressione, bensì si attiva quando viene raggiunta una certa soglia del valore di pressione. Questo valore è, a sua volta, distanziato dal livello di disattivazione (grazie a un’isteresi). Il meccanismo di un buon pressostato serve a limitare i vari effetti commutativi che si possono manifestare quando viene raggiunto il valore di soglia. Sul mercato si possono trovare più comunemente numerosi modelli elettromeccanici dei pressostati differenziali.
Questo poiché si tratta di una tipologia parecchio conveniente per differenti motivi: di base un pressostato differenziale elettromeccanico non fa altro che usare un semplicissimo elemento di meccanica che, a sua volta, si trova in un fluido. Quest’ultimo, quando si verificano le condizioni necessarie all’attivazione del pressostato è chiamato ad azionare l’interruttore per mezzo del principio chiamato “leverismo”. Questa tecnologia, pur dimostrandosi più volte efficace, ha comunque difetto relativo alla complessità di costruzione della parte meccanica.
Difatti, anche se a prima vista potrebbe sembrare che il principio costruttivo è estremamente semplice, d’altro canto è vero che la costruzione di un simile apparecchio richiede non poco tempo e numerosi sforzi. Nel caso di un lavoro realizzato bene, la tenuta meccanica sarà in grado di reggere bene per diverso tempo, ma in molti casi si possono comunque incontrare dei difetti di produzione che dimostrano l’inadeguatezza della tenuta meccanica intrinseca al pressostato.
A questo si aggiunge un altro difetto che bisogna considerare: la parziale inaffidabilità dei contatti elettrici. Questi, difatti, possono essere a parti mobili e trovandosi vicino a un fluido, conduttore, possono dare diversi problemi. Per fortuna al giorno d’oggi tutti questi lati negativi dei vari pressostati differenziali vengono pesantemente limitati grazie alle nuove tecnologie. Per le applicazioni più critiche dei pressostati differenziali si consiglia di usare i vari modelli con la meccanica semplificata.
Questi, difatti, spesso includono dei sensori che si trovano allo stato solido. In alcuni casi è possibile trovare delle valide alternative: le fotocellule che vengono composte da un Fototransistor e da una piccolissima lampadina LED, oppure i semiconduttori “a effetto Hall”. In entrambi i casi si ha a che fare con dei dispositivi estremamente utili per le applicazioni più variabili. Inoltre, i pressostati differenziali possono anche essere utilizzati senza includere delle parti mobili. In questo caso essi funzionano grazie a un circuito “trigger” a cui vengono collegati alcuni trasduttori di pressione.
Le applicazione e le regolazioni
Come si può ben capire, un pressostato differenziale può essere regolato in due modi. Il primo è quello che riguarda la pressione d’azionamento ed è presente per la maggior parte nei pressostati differenziali di tipo meccanico. In questo caso il limite di attivazione del pressostato può essere modificato semplicemente regolando il braccio di leva. Gli operatori ne modificano la lunghezza: in questo modo la parte meccanica effettua l’effetto della leva soltanto e unicamente nel caso in cui la lunghezza della leva lo permetta.
In altri casi l’intervento necessario alla modifica della soglia di attivazione viene eseguito su una specifica molla situata sul dispositivo e a sua volta in pieno contrasto con il relativo di dado di regolazione. Agendo su questa combinazione, dunque, è possibile modificare la soglia di attivazione del pressostato. Un altro modo per agire sulla regolazione è quella d’intervenire sulla pressione di attacco. Quest’ultima rappresenta un fattore di estrema importanza nei modelli elettromeccanici.
Per regolarla bisogna intervenire su una specifica regolazione a sua volta utilissima per disattivare del tutto l’intervento del pressostato. La pressione di attacco, dunque, è un fattore che stabilisce a che pressione agisce la leva azionando il pressostato. Per modificare questo fattore è necessario regolare il carico della seconda molla inserita nel meccanismo. Se non si sa come farlo correttamente da soli è necessario rivolgersi a degli specialisti che saranno in grado di fornire dei preziosi suggerimenti in merito.
Non esistono altre tipologie di attivazione del pressostato, ma di anno in anno vengono comunque prodotti dei nuovi pressostati differenziali ed è lecito aspettarsi che tra non molto ci saranno comunque degli altri meccanismi di regolazione del funzionamento di un pressostato. Indipendentemente dalla tipologia di regolazione, l’uso dei pressostati differenziali è accentuato in tutti i sistemi di controllo situati nell’ambito industriale.
In modo particolare, i pressostati differenziali vengono usati in quegli ambienti dove si rende necessario raggiungere un certo cambiamento di stato per controllare un livello specifico di pressione. Dunque, il pressostato non misura l’andamento della pressione, ma si attiva soltanto quando viene raggiunta una certa soglia. Oltre all’ambito prettamente industriale, i pressostati differenziali vengono utilizzati anche negli ambienti domestici o meglio, nel settore del riscaldamento. Basti pensare ai termosifoni: aprendo un rubinetto del circuito viene abbassata la pressione e in seguito si attiva la caldaia. Ad attivarla è proprio il pressostato differenziale che, basandosi sui segnali della levetta, chiude il circuito.
Altresì questo tipo di pressostati si possono trovare anche nei circuiti di climatizzazione delle auto. Un pressostato automatico agisce sul ventilatore non appena si supera un certo livello di pressione rendendo operativo l’impianto di condizionamento. Nel caso in cui venisse superato un certo valore critico, si disattiverebbe anche il compressore. Come si può ben notare, dunque, i pressostati differenziali possono trovare un ampio utilizzo anche al di fuori degli ambienti industriali.
Per esempio, un’altra applicazione abbastanza frequente è quella nei sistemi frenanti dei treni, veicoli a convoglio oppure nei compressori d’aria. In questo modo il range d’azione dei pressostati differenziali è estremamente vasto. In alcuni casi il pressostato differenziale viene abbinato a un termostato: in questi casi potrebbe essere la variazione temperatura a far attivare il pressostato e non il livello di pressione.
Le tipologie di pressostati differenziali e i relativi campi d’utilizzo
Come si è potuto capire, il pressostato differenziale è uno di quei dispositivi ampiamente diffusi e ne esistono diverse tipologie particolari. Di base, però, la suddivisione viene fatta in due categorie principali: i pressostati pneumatici e quelli idraulici. Quelli pneumatici sono sicuramente i più diffusi al giorno d’oggi e comprendono una vasta gamma di utilizzi differenti. Per esempio, tali pressostati possono essere usati per lo spegnimento automatico di una pompa dell’acqua collegata al pozzo domestico.
Il pressostato si aziona quando viene raggiunto un certo livello di pressione a sua volta impostato nel serbatoio. Lo stesso si può dire anche per quanto concerne lo spegnimento del compresso di gas ad azionamento elettrico quando viene raggiunto il livello di pressione preimpostato nel serbatoio. Tra gli altri usi spicca lo spegnimento di un compressore di gas: questo meccanismo si aziona ogni qualvolta non ci sia un’alimentazione nella fase dell’aspirazione.
Un termostato pneumatico può essere utilizzato con successo per il controllo della carica nella cella di una batteria e persino negli aerei: difatti può essere utile per controllare i processi di spegnimento e di accensione della luce di allarme nella cabina di pilotaggio. Se la pressione nella cabina dovesse cambiare per via dell’altitudine, il pressostato differenziale si attiverebbe comunicando al pilota che c’è un problema. Questi, dunque, provvederebbe a regolare l’altitudine di volo per ristabilire il corretto livello di pressione nella cabina.
Come se tutto ciò non bastasse, pressostati differenziali vengono anche utilizzati nel settore automobilistico: possono, difatti, controllare la pressione all’interno di determinati tubi dell’aria a loro volta necessari per il conteggio del traffico. Per dirla brevemente, insomma, la scelta relativa agli utilizzi di questi termostati è molto vasta.
Oltre a quelli pneumatici vengono spesso utilizzati anche i pressostati differenziali idraulici. I pressostati idraulici vengono usati in diversi modi nelle automobili. Per esempio servono per avvisare se la pressione dell’olio del motore scende al di sotto di un livello di sicurezza o per controllare il blocco del convertitore di coppia del cambio automatico. Prima degli anni ’60, nel circuito di frenatura idraulico veniva utilizzato un pressostato per controllare la potenza dei freni; le automobili più recenti utilizzano un interruttore attivato direttamente dal pedale del freno.
Nelle macchine di controllo delle polveri (filtro a maniche), sulla testata viene montato un pressostato che genera un allarme quando la pressione dell’aria nell’intestazione è inferiore al necessario. Un pressostato differenziale può essere installato su un elemento filtrante per rilevare una maggiore caduta di pressione, indicando la necessità di pulire o sostituire il filtro. Anche in questo caso, dunque, abbiamo a che fare con un dispositivo che a sua volta può essere utilizzato in numerosissimi settori.
L’installazione e l’uso
Una volta installato il pressostato differenziale funziona in modo automatico in base alle impostazioni ricevute. Dunque, non viene richiesto alcun intervento da parte della persona. Per installarlo, invece, viene consigliato di rivolgersi unicamente a coloro che operano nel settore da diversi anni ormai e sono in grado di svolgere un lavoro fatto bene.
Difatti, un pressostato differenziale installato male potrebbe non attivarsi affatto causando vari problemi. Anche per questo il pressostato dev’essere costantemente controllato. Dunque, per installarlo è meglio spendere un po’ di più rivolgendosi soltanto a dei veri e propri specialisti del settore, piuttosto che risparmiare e ritrovarsi dinnanzi a un sacco di problemi dopo.
Il costo dei pressostati differenziali
A seconda se si tratti di pressostati ad aria o ad acqua, ma anche in relazione alla tipologia, metodo di funzionamento e dimensioni i prezzi possono essere alquanto variabili e spaziano dai 20 ai 50 euro circa.