Circuito di controllo chiuso

In generale un sistema chiuso di controllo serve a

portare una determinata grandezza fisica (grandezza di regolazione "r") al valore desiderato (valore nominale "s") e a mantenerla a quel valore misurando e poi regolando il valore effettivo "i". Il ciclo controllato esegue continuamente i compiti di misura, confronto e regolazione.

Per eseguire una regolazione, si deve misurare il valore effettivo con un apposito strumento, compararlo con il valore nominale e, in caso di discrepanze, regolarlo con un attuatore. Il valore effettivo della grandezza di regolazione si misura con uno strumento di misura. Infine si calcola la differenza tra valore effettivo e valore nominale, che viene definita tolleranza di regolazione (e = s – i) e costituisce la vera e propria grandezza in ingresso del regolatore. Questo, basandosi sulla propria funzione di trasmissione, calcola la grandezza di controllo (u) che aziona l'attuatore, che fa parte del percorso di controllo. Il percorso di controllo è quindi parte dell'impianto su cui agisce il regolatore. Il percorso inizia nel punto di regolazione (il punto in cui l'attuatore agisce nella catena di effetto) e termina nel punto di misura (il punto in cui viene misurata la grandezza di regolazione). Un processo di controllo viene attivato dalla modifica della grandezza nominale oppure a causa di un guasto. Un guasto può essere ad es. una variazione improvvisa della temperatura ambiente. La grandezza che causa il guasto è definita variabile di disturbo (z). Ogni variazione della variabile di disturbo comporta una variazione del valore effettivo, che attiva un nuovo processo di controllo per portare il sistema nello stato nominale.

Nella prova di durezza un sistema chiuso di controllo per l'applicazione della forza può avere il seguente aspetto (v. grafico):

Applicazione del carico - sistema chiuso di controllo

Il principio dell'applicazione del carico a regolazione elettronica con monitoraggio permanente mediante sistema chiuso di controllo offre vantaggi fondamentali per i durometri. La forza viene applicata con precisione e monitorata continuamente, evitando così da una parte un overshooting all'inserimento del penetratore e garantendo, dall'altra, una resistenza elevata rispetto alle vibrazioni. L'intero ciclo di prova viene controllato elettronicamente e garantisce un'elevata precisione di ripetibilità indipendente dall'operatore.

Inoltre i tempi rigorosamente regolamentati dalle serie di norme ISO e ASTM per il pre-carico e il carico principale possono essere rispettati con certezza, diversamente da quanto avviene nella prova manuale.