lunedì 18 gennaio 2021

Sigaretta elettronica. Regoliamo la temperatura con ArcticFox!

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Quando ho deciso di smettere di fumare l'ho fatto per questioni legate alla mia salute personale. Ero alla ricerca di un dispositivo alternativo alla tradizionale sigaretta che mi permettesse di ridurre i rischi al minimo. Con la sigaretta elettronica ho trovato ciò che cercavo. Tuttavia la volontà di scoprire come utilizzare il device al meglio per mantenere una alta probabilità di riduzione del danno non mi è mai mancata. Ecco il motivo che mi ha spinto e mi porta tutt'ora ad approfondire il Controllo della Temperatura ...
La sigaretta elettronica è la migliore alternativa al tabacco combusto, parlando di rischi per la salute. Nulla sono sistemi quali i riscaldatori di tabacco a confronto. Oltre ad eliminare totalmente la combustione del tabacco, sostituendola con l'evaporazione di un liquido, permette di arrivare ad un controllo quasi "maniacale" del processo per arrivare ad annullare od abbassare ai minimi termini le emissioni di potenziali sostanze nocive quali formaldeide ed acroleina.

Il Controllo della Temperatura

In diversi post e video ho trattato o fatto cenno all'argomento ed il motivo è intuibile. Per chi come me utilizza sistemi aperti e rigenerabili è un aiuto quasi fondamentale per svapare bene. E' vero che l'esperienza aiuta ma se uniamo questa ad un buon sistema che evita di eccedere con le temperature, a mio avviso otteniamo ad oggi la soluzione ottimale.
Il post è indicato a chi già utilizza il controllo della temperatura; ha uno scopo didattico ma rivolto ad utenti già navigati. Ciò non toglie possa comunque incuriosire i neofiti od i meno esperti. In questo caso il consiglio è di seguire prima quanto ho raccolto in una playlist dedicata del mio canale Youtube.

Protezione e Controllo della Temperatura. Quali differenze?

Capita spesso venga fatta confusione tra protezione e controllo della temperatura.
Quasi tutte le box moderne propongono nei loro circuiti l'opzione per la protezione dalla temperatura. Quando si selezionano i profili pre-installati quali Ni200, Acciaio 316 o Titanio si parla nella maggioranza dei casi di protezione. Come si parla di protezione quando siamo noi ad impostare manualmente il valore del TCR (Temperature Coefficient of Resistance). Ciò indica che il circuito ridurrà proporzionalmente corrente alla resistenza all'aumentare del valore degli ohm della resistenza stessa, fino a tagliarla completamente. Per questa ragione un buon materiale da utilizzare in questa modalità dovrà avere TCR sufficientemente ampio (esempio NiFe48 con TCR medio = 400 o 4000) e poco variabile in funzione del range di temperatura selezionato (esempio NiFe48 od ancor meglio il Titanio). Diversamente dovremo affidarci a software terze parti, quali quello da me creato ...
La strada più comunemente utilizzata per il controllo della temperatura è quella di installare nel circuito della box le curve TFR. Ovvero curve che riportano nei vari punti il rapporto teorico tra il valore della resistenza ad una determinata temperatura ed il valore della resistenza alla temperatura di riferimento (di norma 20 °C). Questo dovrebbe garantire una temperatura costante in quanto il circuito, a differenza del primo caso, cercherà seguendo la curva di riferimento, di mantenerla costante variando la corrente.

Se applicassimo un controllore? ArcticFox e l'opzione PI-reg.

Ciò di cui voglio parlare oggi è quanto propone ArcticFox. In particolare approfondire l'opzione PI-reg. Personalmente la sto provando e mi sto trovando tutt'altro che male! Vi consiglio questo video dimostrativo per comprendere visivamente le differenze tra la protezione classica con TCR ed il controllo ottenuto associando alla protezione con TCR l'opzione PI-reg.
Evitando di scendere in particolari che complicherebbero il discorso, pur trattandosi di materia che conosco per motivi di studi e lavorativi in modo abbastanza approfondito, possiamo semplificare introducendo i 3 parametri di base :
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  • P = costante proporzionale in [mW / °C]
  • I = costante integrale in [mW / °C / sec]
  • Intervallo = punto dal quale fare intervenire il controllore in [%]
La costante (o fattore) proporzionale moltiplica semplicemente l'errore calcolato come differenza tra il valore di temperatura impostata ed il valore della temperatura stimata al variare degli Ohm della resistenza.

Potenza = P x (Temperatura Impostata - Temperatura Stimata)

La costante (o fattore) Integrale svolge la funzione di memoria. Evita alla box ad ogni tiro, soprattutto se ravvicinato al precedente (svapo compulsivo), di partire dal valore di Watt pari al tetto massimo impostato come accadrebbe con la sola protezione in TCR. Questo comporta un migliore mantenimento delle condizioni da noi selezionate.

Potenza = P x (Temperatura Impostata - Temperatura Stimata) + I

L'ultimo parametro, Intervallo, esprime in percentuale il punto di temperatura dal quale far iniziare ad intervenire il controllore PI-reg. Se pari a 0% il regolatore interverrà lungo tutto l'arco del tiro.

Punto temperatura = Temperatura Impostata x Intervallo / 100

Come calcolare P ed I? Il metodo che sto per proporre l'ho ricavato combinando alcune metodologie di tuning applicabili al controllo dei sistemi. L'obiettivo è stato ricavare un metodo alla portata di tutti. Quindi semplice ma nel contempo sufficientemente efficace.
Il fattore proporzionale P lo si può calcolare come :

P = (1000 x Potenza impostata) / Temperatura Impostata / K

Con K variabile tra 1,5 e 3 in funzione che si desideri una risposta più o meno rapida (un tiro più morbido o deciso) dal controllore PI-reg (K = 1,5 molto deciso; K = 3 molto morbido).
Il fattore integrale I, la memoria, calcoliamola come :

I = (1000 x Potenza impostata) / Temperatura Impostata

In conclusione

Il consiglio è di approcciare il Controllo Temperatura. Quanto vi ho illustrato oggi è sicuramente un metodo efficace ma per incominciare non necessario. Una semplice protezione con TCR dovrebbe bastare per prendere familiarità con l'argomento.
Tengo in particolar modo ringraziare NFE Team per tempo, risorse ed energie dedicate alla realizzazione di ArcticFox permettendo di svapare di livello e con un grado di sicurezza mediamente alto con box di fascia low cost quali la cara e "vecchia" Istick Pico della Eleaf. In sostanza un ottimo svapo per i "morti di fame" come il sottoscritto che difficilmente possono concedersi il privilegio di spendere fior di quattrini per box con circuiti più evoluti.
Per chiunque volesse ulteriormente approfondire l'argomento suggerisco questo thread preso dal forum di NFE Team.
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2 commenti:

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