Comment éviter les bruits d'électrovanne

Des électrovannes bruyantes peuvent indiquer des problèmes qu'il convient de résoudre afin d'éviter une défaillance de la vanne. Certaines vannes produisent des bruits même lorsqu'elles fonctionnent correctement, c'est pourquoi il est important de pouvoir reconnaître si la vanne fonctionne normalement ou s'il y a un problème au niveau de l'électrovanne, du circuit de commande ou de la tuyauterie. Les bruits de soupapes les plus courants sont énumérés ci-dessous.

• Bruit de ronronnement ou de bourdonnement
• Coups de bélier
• Bruits de cliquetis
• Échappement de la valve pneumatique

Bruit de ronronnement ou de bourdonnement

Bruit AC

Les électrovannes fonctionnant sur courant alternatif peuvent produire un bruit accompagné de vibrations. Un léger bourdonnement et de légères vibrations sont normaux pour certains types d'électrovannes à courant alternatif. Ils sont le résultat d'un courant alternatif produisant un champ magnétique variable qui agit sur l'armature de la valve. La plupart des électrovannes comportent une bague de déphasage, généralement en cuivre, qui sert à tamponner l'énergie magnétique créée par le courant circulant dans l'électrovanne. Ils atténuent les variations de l'intensité du champ magnétique en stockant l'énergie magnétique lorsque le courant est à son maximum et en la libérant lorsque le courant alternatif est proche de zéro.

Sous-tension

Toutefois, si le bruit ou les vibrations sont excessifs, cela peut indiquer un ou plusieurs problèmes. Une cause potentielle est la sous-tension, causée par un signal de commande incorrect, un système de commande défectueux, un mauvais câblage ou un mauvais fonctionnement du relais de commande. Une sous-tension peut faire en sorte que le solénoïde ne s'ouvre jamais complètement, oscillant entre l'état ouvert et l'état fermé, un état qui produit des vibrations anormales et un bourdonnement audible. Ce défaut peut être diagnostiqué en mettant le solénoïde sous tension et en mesurant la tension qui le traverse, en s'assurant qu'elle est conforme aux spécifications fournies par le fabricant.

Pièces détachées ou manquantes

Une autre cause peut être des pièces détachées ou manquantes dans l'assemblage. Ce cas peut être caractérisé par un bruit de bavardage. Il convient de vérifier que toutes les pièces sont installées conformément au manuel et que tous les composants sont correctement serrés. Ce problème peut survenir si la vanne n'est pas entretenue correctement. Si certains composants sont manquants, vous pouvez trouver une pièce de rechange appropriée dans le catalogue de votre distributeur.

Pression ou débit excessif

Un différentiel de pression excessif dans une électrovanne, ou un débit trop élevé, peut provoquer des bruits de ronflement dans certains types d'électrovannes. Les électrovannes doivent être choisies en tenant compte des exigences en matière de pression et de débit. Les tuyaux d'admission et d'échappement doivent être d'un diamètre suffisant pour permettre des débits plus faibles. Certains solénoïdes nécessitent des dispositifs de contrôle de la vitesse pour fonctionner correctement.

Les dommages internes peuvent également entraîner un fonctionnement bruyant. Une armature usée ou des ressorts endommagés sont souvent à blâmer dans de tels cas, et si des problèmes liés à l'usure sont suspectés, la vanne doit être examinée et réparée par un professionnel.

Vannes à commande indirecte avec une pression différentielle trop faible

Certaines conceptions de vannes exigent une pression différentielle minimale pour que la vanne s'ouvre à partir de la position fermée et reste ouverte. Il s'agit d'une commande indirecte, d'une commande pilote ou d'une servocommande. Si la pression différentielle minimale n'est pas respectée, la soupape peut ne pas s'ouvrir complètement ou résonner rapidement entre la position ouverte et la position fermée, produisant ainsi un bruit audible. Pour éviter ce problème, il convient de tenir compte de la pression différentielle minimale de fonctionnement indiquée dans la fiche technique de l'électrovanne ou d'utiliser une vanne qui n'a pas d'exigences en matière de pression différentielle minimale. Il peut s'agir, par exemple, d'une électrovanne à commande directe ou d'une vanne à bille (entraînée par un moteur).

Matières étrangères

Enfin, des corps étrangers tels que la saleté peuvent affecter le fonctionnement de la soupape. Le calcaire peut être une autre cause, en particulier dans les systèmes utilisés avec de l'eau dure. Les électrovannes fonctionnent à des températures qui peuvent être considérablement plus élevées que la température de l'air ambiant. Dans un processus similaire à celui qui se produit dans les chauffe-eau, des dépôts de calcium peuvent s'accumuler sur l'armature, ce qui la fait coller et risque de la faire tomber en panne. Les bruits sont parfois un signe précurseur de ce problème. Les vannes peuvent être plus ou moins immunisées contre ce problème, en fonction de leur conception.

Coups de bélier

Lorsqu'une vanne est ouverte, le fluide s'écoule à travers la vanne à une certaine vitesse. Si l'écoulement est brusquement interrompu par une fermeture rapide de la vanne, la pression augmente en raison de l'élan du fluide en mouvement, ce qui provoque un bref coup de bélier. Le coup de bélier provoque un bruit qui ressemble à un coup de marteau sur les tuyaux. Ce phénomène est plus prononcé dans les milieux liquides que dans les milieux gazeux, car les gaz sont compressibles et peuvent absorber une partie de l'énergie cinétique au moment de la fermeture de la vanne.

Il existe plusieurs approches pour résoudre le problème des coups de bélier. La première consiste à réduire le débit en augmentant le diamètre de la tuyauterie. Cela réduit l'élan du fluide et, par conséquent, l'amplitude maximale du coup de bélier.

Une autre solution consiste à s'assurer que la vanne se ferme progressivement et non instantanément. Cela n'est pas toujours possible avec les électrovannes, car certaines d'entre elles sont dotées de commutateurs à état rapide. La vitesse d'ouverture et de fermeture est indiquée par le temps de réponse d'une électrovanne. Une vanne à boisseau sphérique à commande électrique ou pneumatique change d'état beaucoup plus lentement que les électrovannes.

Une troisième solution consiste à utiliser un amortisseur de coups de bélier, parfois appelé amortisseur de chocs, qui est un dispositif qui dissipe l'énergie transportée par le coup de bélier d'une manière plus contrôlée. Ces dispositifs sont constitués d'une poche d'air parfois contenue derrière un piston étanche à l'intérieur d'un cylindre fermé d'un côté. La poussée de pression entraîne le déplacement du piston, qui comprime la poche d'air et dissipe l'énergie cinétique sous forme de chaleur. Dans certaines applications à haut débit, il est très important de prévenir l'effet de coup de bélier car il peut être suffisamment puissant pour provoquer des ruptures ou des fuites au point le plus faible du système.

Bruits de cliquetis

Lorsque les électrovannes s'ouvrent et se ferment, elles peuvent produire un bruit de cliquetis. Le bruit peut provenir de la valve elle-même ou d'un circuit de soutien, généralement un relais qui alimente la valve en courant. Dans la plupart des cas, ces clics sont considérés comme des bruits de fonctionnement normaux et peuvent être difficiles à éviter.

Toutefois, si le solénoïde émet un clic rapide, par exemple toutes les secondes ou toutes les quelques secondes, cela indique généralement un problème. Il est le plus souvent causé par un contrôleur défectueux ou un mauvais câblage. La meilleure approche consiste à mesurer la tension aux bornes de l'électrovanne lorsqu'elle est sous tension et à s'assurer qu'elle est conforme aux spécifications et qu'elle ne fluctue pas de plus de quelques volts. Une légère fluctuation de la tension peut être normale lorsque le solénoïde est mis sous tension pour la première fois, mais elle doit rapidement s'établir à une valeur spécifiée. Pour éliminer les problèmes de câblage, le solénoïde peut être connecté directement au contrôleur à l'aide de fils courts. Si cela résout le problème, il convient de rechercher un court-circuit ou une mauvaise connexion quelque part dans le faisceau de câbles.

Si le câblage est correct, il se peut que le contrôleur soit défectueux ou que le problème vienne de l'une des entrées du contrôleur, par exemple un mauvais capteur ou un mauvais câblage d'entrée qui continue à faire fonctionner l'électrovanne. Dans tous les cas, la cause première du problème doit être trouvée et corrigée, car un solénoïde à cycle rapide est susceptible de s'user davantage et de tomber en panne prématurément.

Échappement de la valve pneumatique

Certains dispositifs pneumatiques utilisés dans des applications industrielles sont équipés de vannes qui évacuent la pression du système directement dans l'atmosphère environnante. En fonction de la pression et du débit, le bruit peut être assez fort et, dans certains cas, les travailleurs doivent porter des protections auditives afin d'éviter des problèmes tels que la perte d'audition, les acouphènes et le stress général. L'exposition continue ou répétée à des niveaux de pression acoustique supérieurs à 90 dB peut entraîner une perte d'audition au fil du temps. Afin d'éviter ou de réduire ces effets, des silencieux pneumatiques peuvent être installés dans les orifices d'échappement.

Le bruit généré par les orifices d'échappement des vannes pneumatiques provient de l'air turbulent qui sort de l'orifice d'échappement. La turbulence est causée par une augmentation soudaine du débit à travers l'orifice. Les silencieux dissipent l'énergie libérée au cours de ce processus et diffusent l'air à travers une plus grande surface, réduisant ainsi le pic de pression acoustique et le bruit global. Leur fonction secondaire est de protéger l'orifice d'échappement contre les infiltrations d'eau et de saletés.

Il existe plusieurs types de silencieux pneumatiques sur le marché. Ils sont disponibles en différents débits, contre-pressions, niveaux de réduction du bruit et raccords. La plupart d'entre eux sont équipés de filtres qui empêchent le rejet dans l'atmosphère de divers contaminants tels que les brouillards d'huile. Selon leur conception, certains silencieux pneumatiques peuvent nécessiter un entretien périodique pour éviter le colmatage du filtre.