I sistemi pneumatici sono soluzioni ampiamente utilizzate ed economicamente vantaggiose per fornire potenza ed energia a utensili, strumentazione e processi industriali. Tutti i sistemi pneumatici fanno affidamento sia sulla pressione che sul flusso per funzionare in modo efficace. Sebbene il controllo della pressione e il controllo del flusso siano concetti distinti, sono strettamente correlati; la regolazione di uno avrà un impatto sull'altro. Questo articolo mira a chiarire la differenza tra controllo della pressione e controllo del flusso, semplificare la loro relazione e discutere i vari dispositivi di controllo della pressione e le valvole di controllo del flusso comunemente presenti nelle applicazioni pneumatiche.

Definizione di pressione e portata nei sistemi pneumatici

Pressioneè definita come la forza applicata su un'area specifica. Il controllo della pressione implica la gestione del modo in cui viene instradata e contenuta all'interno di un sistema pneumatico per garantire un'erogazione di energia affidabile e sufficiente.Fluire, invece, si riferisce alla velocità e al volume con cui si muove l'aria compressa pressurizzata. Il controllo del flusso riguarda la regolazione della velocità e del volume in cui l'aria si muove attraverso il sistema.

Un sistema pneumatico funzionale richiede sia pressione che flusso. Senza pressione, l’aria non può esercitare una forza sufficiente per alimentare le applicazioni. Al contrario, senza flusso, l’aria pressurizzata rimane contenuta e non può raggiungere la destinazione prevista.

Controllo della pressione e controllo del flusso

In termini semplici,pressionesi riferisce alla forza e alla forza dell'aria. Nel controllo della pressione la forza generata è pari alla pressione moltiplicata per l'area in cui è contenuta. Pertanto, un elevato input di pressione in una piccola area può creare la stessa forza di un basso input di pressione in un’area più ampia. Il controllo della pressione regola sia le forze in ingresso che quelle in uscita per mantenere una pressione costante e bilanciata adatta all'applicazione, generalmente ottenuta tramite un dispositivo di regolazione della pressione.

Fluireriguarda il volume e la velocità dell'aria. Il controllo del flusso implica l'apertura o la limitazione dell'area attraverso la quale l'aria può fluire, controllando così la quantità e la velocità con cui l'aria pressurizzata si muove attraverso il sistema. Un'apertura più piccola comporta nel tempo un flusso d'aria inferiore a una determinata pressione. Il controllo del flusso viene solitamente gestito tramite una valvola di controllo del flusso che si regola per consentire o impedire il flusso d'aria in modo preciso.

Sebbene la pressione e il controllo del flusso siano diversi, sono parametri ugualmente importanti in un sistema pneumatico e dipendono l'uno dall'altro per il corretto funzionamento. La regolazione di una variabile influenzerà inevitabilmente l'altra, incidendo sulle prestazioni complessive del sistema.

In un sistema pneumatico ideale, controllare una variabile per influenzare l'altra può sembrare fattibile, ma le applicazioni nel mondo reale raramente rappresentano condizioni ideali. Ad esempio, l'utilizzo della pressione per controllare il flusso può risultare poco preciso e portare a costi energetici più elevati a causa dell'eccessivo flusso d'aria. Può anche causare una sovrapressurizzazione, danneggiando componenti o prodotti.

Al contrario, provare a controllare la pressione gestendo il flusso può provocare cadute di pressione quando il flusso d'aria aumenta, portando a un'alimentazione di pressione instabile che potrebbe non riuscire a soddisfare i fabbisogni energetici dell'applicazione sprecando energia con un flusso d'aria eccessivo.

Per questi motivi, in un sistema pneumatico è spesso consigliabile gestire separatamente il controllo del flusso e il controllo della pressione.