Raggiungere e Mantenere una cert temperatura in una stufa da laboratorio

Salve ho esposto il mio problema ad un amico il quale mi indirizzato qui come possibile luogo per la soluzione.
Ho una stufa come quella nel link:

http://www.microglass.it/3_INTERCONTINENTAL/3_INTERCONTINENTAL_SCHEDE/DAS40000.htm

Il termostato (analogico funziona con sonda a flusso di gas ,come quelle dei frigoriferi, che è diventato estremamente impresciso con escursioni anche di 2°C e più).
Dalla mia esperienza con una sonda termometro inserita al centro della camera (38litri circa):

  • Acceso per un tempo di 3-4 minuti poi spenta la stufa ha raggiunto dopo circa 10-15 minuti una temperatura di 37-38°C.
  • Quando la temperatura si è stabilizzata ho acceso e spento l'apparecchio con un ciclo on/off di 10-15 (on) e 30-40 (off) fino a portarmi alla temperatura che mi ero prefissato di 43-44°C ( i cicli off mi occorrono per compensare l'inerzia termica del sistema).

Adesso veniamo alla domandona: posso realizzare e soprattutto controllare un processo simile utilizzando Arduino? e se la risposta fosse affermativa cosa dovrei comprare per gestire un termostato siffatto comprensivo del termometro? Ogni intervento è gradito! :).

All' accensione c'é sempre un sovratemperatura che si stabilizza poi sul valore installato.
Per avere una temperatura piú costante servono alcuni accorgimenti:

  • una ventilazione sforzata all interno.
  • una regolazione proporzionale della potenza di riscaldamento
  • una curva di riscaldamento conosiuta.

Non so se ha senso riinventarsi l'acqua calda. Metterei un termostato PID con Relé a stato solido per esempio ir32A della Carel. http://www.carel.com/carelcom/web/ita/catalogo/prodotto_dett.jsp?id_gamma=19&id_gamma=19&id_prodotto=109&id_mercato=4 ce li ha RS http://it.rs-online.com/web/3605024.html

Ciao Uwe

Ciao,

qui di seguito qualche link che ti potrebbe essere utile.
Dovresti capire innazitutto come funziona il dispositivo interno di regolazione della temperatura.

Per quanto riguarda Arduino puoi vedere:

Il controllo dei forni per reflow di schede elettroniche, in questo caso il forno parte e raggiungono certi target di temperatura per determinati periodi di tempo e poi inizia il raffreddamento:
Qui trovi dei link:
http://www.rocketscream.com/blog/2011/04/18/arduino-based-reflow-oven-controller-–-testing-progress/
http://brettbeauregard.com/blog/2009/06/arduino-reflow-toaster/

Per un controllo piu' preciso potresti utilizzare la libreria PID
http://www.arduino.cc/playground/Code/PIDLibrary
Qui vedi nel grafico come puo' migliorare la stabilita' del target di temperatura in un forno di reflow utilizzando la libreria PID .

Puoi anche cercare i progetti relativi alla distillazione di alcohol o produzione di birra controllati con arduino.

Per il sensore di temperatura vi sono varie soluzioni, termocoppie K, sensori digitali, dipende dal target di temperatura e precisione della misura necesaria.

Ciao,
Marco.
http://brettbeauregard.com/blog/category/pid/

Grazie per il vostro prezioso contributo.
Avevo preso in considerazione i termostati carel e non solo anche quelli della omron tipo E5cs o E5cn piuttosto che quelli della vemer con due sonde e due relais.
La mia intenzione è quella di realizzare, ove fosse possibile, un controllo e monitoraggio continuo della temperatura all'interno di questa camera che ribadisco è priva di ventole e di aperture (circolazione forzata di aria per uniformare la telmperatura o per raffrescare stiamo parlando di 38l.) vorrei dunque sapere come fare per domare i 1200w che sprigionano le resistenze e che innalzano, con un certo ritardo, la temperatura nella camera e far si che in essa la temperatura:

1- non superi mai 44°C (mai, in nessun caso)
2- che non vada mai sotto i 42-43°C a regime.

A voi la palla perchè io di elettronica ne mastico poco e men che meno di arduino che fino all'altro ieri nemmeno sapevo che esistesse.
In linea teorica:
una sonda che leggendo la temperatura in prossimità delle resistenze comandi un circuito a triac che regoli la tensione secondo uno schema prestabilito (non necessariamente proporzionale) ed una seconda sonda che posta nella camera abiliti l'accensione delle resistenze per il mantenimento stabile della temperatura.

Ciao,

la cosa piu' economica sarebbe utilizzare gia' il sistema di controllo delle resistenze presenti nel forno (e' di tipo on/off o proporzionale?).

Ad ogni modo con la libreria PID anche con sistema on/of si riescono a raggiungere valori di stabilita' della temperatura entro i limiti che desideri.

Vedi ad esempio, oltre ai controlli per forni per reflow di schede lettroniche:

DIY PID Controlled Sous Vide Using a Crockpot
http://www.over-engineered.com/projects/sous-vide-pid-controller/
Precisione temperatura dell'ordine dell'ordine di 0.6°C, tenendo conto che la precisione del sensore e' di 0.5 °C (DS1280)).

Precision Fermentation: Arduino-Controlled Crock Pot Yogurt Maker
http://rainbowlazer.com/scripting-programming/arduino/arduino-yogurt-maker/
In questo caso vi e' un cliclo: n minuti per la pastorizzazione del latte a 85°C, poi portato a 43°C -> alalrme -> aggiunta fermenti, -> per 7 ore a 38°C.

Oppure con triac per incubatore per uova di gallina (controllo temperatura + movimentazione periodica delle uova):

Ciao,
Marco.

Grazie Marco, mi scuso per il ritardo ho visto i link e sembra che quello dell'arrosto sia il più vicino alle mie esigenze (è anche quello più saporito) :wink: comunque per il momento ho seguito i consigli di uwe,che ringrazio, ho acquistato un termoregolatore di eliwell (ic917pid) che fa egregiamente il suo lavoro. La mia intenzione è quella di metterne in cantiere (lo sto studiando sulla carta e per il web per il momento) uno simile con arduino : sensore I2c, relè ssr, display LCD e librerie PID. Appena arrivano i componenti mi farò sentire. Nel frattempo ogni suggerimento è bene accetto.

Ciao,

come giustamente diceva Uwe e' inutile reinventare la ruota quando trovi degli strumenti gia' fatti e funzionanti, a meno che:

uno si voglia divertire (ed imparare), oppure si voglia far funzionare l'oggetto (nel tuo caso il forno) in maniera diversa e\o complessa e le soluzioni sul mercato sono molto costose.

Beh un suggerimento potrebbe essere quello che puoi integrare un sistema di comunicazione degli allarmi (via USB, Ethernet, WI-FI, GPRS, XBee, ...) se prevedi di utilizzare il forno non presidiato cosi' da poter intervenire in tempo in caso di malfuzionamenti.

Ciao,
Marco.

dico la mia .. sto lavorando ad un green termostato per caldaie (bollitori) che non sprechino energia (pellet/gas etc) nelle mezze stagioni.. per il semplice fatto che mantenere 60 gradi nel bollitore non serve .. e byassare i gestori di T già presenti.

cosa serve? molto poco.. i pid sono superflui. sto realizzando un prototipo.. credo che sia simile al tuo.
cosa importante è la misura.. e l'isteresi del sensore. oppure giocare proprio sul delta di misura.. che può tornare a proprio vantaggio

nel mio caso misuro la T. confronto il valore con un programma impostato precedentemente e scritto in eeprom
se cade la corrente.. carica l'ultimo valore
il ciclo legge le T ogni secondo.. la confronta. Se è sotto la soglia che voglio (es 50gradi) allora scatta il relè con uscita disaccoppiata.

niente di speciale. no pid.. tanto risparmio

ciao