解析FESTO電磁閥的結構與作用

FESTO電磁閥但是其使用范圍卻越來(lái)越廣泛。因為不需要氣源，安裝使用比較方便，只要接通電源和控制信號就可以工作了，以下與作用。

FESTO電磁閥的典型外形，它由兩個(gè)可拆分的執行機構和調節閥（調節機構）部分組成。上部是執行機構，接受調節器輸出的0～10mADC或4～20mADC信號，并將其轉換成相應的直線(xiàn)位移，推動(dòng)下部的調節閥動(dòng)作，直接調節流體的流量。各類(lèi)電動(dòng)調節閥的執行機構基本相同，但調節閥（調節機構）的結構因使用條件的不同類(lèi)型很多，是直通單閥座和直通雙閥座兩種。

FESTO電磁閥體配以不同的電動(dòng)執行器組成的工業(yè)現場(chǎng)執行儀表，它接受調節器輸出的4-20mA或者脈沖信號,來(lái)進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現對流量、壓力、溫度、液位等參數的自動(dòng)控制，并且可以選擇智能型電動(dòng)執行器，與DCS、PLC等實(shí)現數字傳輸,組成更加智能的控制系統

FESTO電磁閥管道或基座劇烈振動(dòng)，易引起整個(gè)調節閥振動(dòng)；此外還與頻率有關(guān)，即當外部的頻率與系統的固有頻率相等或接近時(shí)受迫振動(dòng)的能量達到大值、產(chǎn)生共振。這兩種因素有時(shí)相互影響，會(huì )使振動(dòng)愈振愈烈，使管道跳動(dòng)，附件或元件松動(dòng)，并發(fā)出噠噠的響聲，嚴重的還會(huì )造成閥桿斷裂，閥座脫落，致使系統無(wú)法工作?；谶@種情況，應對引起振動(dòng)的各管道和基座進(jìn)行加固，這也有助于消除外來(lái)頻率的干擾。

2，閥芯振動(dòng)有時(shí)被測介質(zhì)的流速急劇增加，使調節閥前后差壓急劇變化，當過(guò)閥的剛度時(shí)，閥的穩定性就變差，這也會(huì )引起整個(gè)調節閥產(chǎn)生嚴重振蕩。但這種振蕩不一定就是閥的開(kāi)度小造成的。這種振動(dòng)一般伴有刺耳的尖叫聲。調節閥的穩定性差，一旦有內部或外部不平衡力的干擾且過(guò)了調節閥的剛度時(shí)，且調節閥自己又不具備消除這種干擾的能力，便產(chǎn)生了振蕩。此時(shí)需要增大調節閥的剛度，如將20~100KPa的彈簧，或增加其工作的穩定性，是有一定處的。

FESTO電磁閥安裝位置應遠離振動(dòng)源，如不可避免，應采取預防措施。 這種整個(gè)調節閥振動(dòng)，在還未達到共振的情況下，調節閥基本上還是能隨外給定信號而進(jìn)行調節的。因為外給定信號對閥芯的相對位移，并不因整個(gè)調節閥的振動(dòng)而改變或改變很小，其原因在于它們是一個(gè)整體。 調節閥兩端的截止閥猛開(kāi)或猛關(guān)，會(huì )使急劇流動(dòng)的波測介質(zhì)產(chǎn)生的反射沖波，反射波沖擊調節閥芯。當這個(gè)力大于膜片對閥芯向下的壓力時(shí)，會(huì )使閥芯上移，產(chǎn)生振動(dòng)，尤其是在小信號情況下，由于預緊力較小，更易使閥芯產(chǎn)生顫動(dòng)。 調節閥開(kāi)度太小，使調節閥前后差壓太大，至使在節流口處流速增大，壓力迅速減小。若此時(shí)壓力下降到液體在該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，可使液體產(chǎn)生氣化，形成閃蒸，生成氣泡、氣泡破裂時(shí)形成的壓力和沖擊波，產(chǎn)生氣錘，這個(gè)壓力一般可達幾十兆帕。氣錘沖擊閥芯，使閥芯形成蜂窩壯麻面并使閥芯振動(dòng)。 一般閥芯振動(dòng)原因大致如下：調節器輸出信號不穩定?？焖俚暮龈吆龅偷淖兓?，此時(shí)如閥門(mén)定位器靈敏度太高，則調節器輸出微小的變化或飄移，就會(huì )立即轉換成定位器輸出信號很大。致使閥振蕩。

調節閥的磨擦力太小，如調節閥的填料裝得太少，或壓蓋沒(méi)擰緊，外界輸入信號有微小的變化或飄移，會(huì )立即傳遞給閥芯，使閥芯振動(dòng)，并發(fā)出咯咯的響聲。相反，如調節閥的磨擦力太大，如填料裝得太多，壓蓋又擰得太緊，或填料函老化，干涸，則在小信號時(shí)動(dòng)作不了，信號大時(shí)一經(jīng)動(dòng)作又產(chǎn)生又產(chǎn)生過(guò)頭的現象，會(huì )使調節閥產(chǎn)生遲滯性振蕩，振動(dòng)曲線(xiàn)近似呈方形波。遇到這種情況，應當減小調節閥相應部分的阻尼來(lái)解決，如更換填料等。氣源波動(dòng)使定位器輸出波動(dòng)，或定位器活動(dòng)部分銹蝕，不靈活，使輸入和輸出信號不對應，產(chǎn)生跳躍式振蕩。此時(shí)應開(kāi)啟氣源減壓閥的清洗定位器，并向活動(dòng)部分涂上潤滑油，以消除磨擦力。 由于調節閥本身的不平衡力作用的結果，使調節閥芯經(jīng)常產(chǎn)生振蕩。零點(diǎn)彈簧頂緊力太小，抵抗外界干擾的能力就小，在外界信號小的情況下，易使閥芯產(chǎn)生振動(dòng)。 綜上所述，根據實(shí)踐經(jīng)驗筆者診斷，在一般情況下，閥芯的振蕩對被測介質(zhì)的影響總是大于整個(gè)調節閥振動(dòng)對被測介質(zhì)影響的，并且閥芯振蕩原因及預防措施總要比整個(gè)調節閥振蕩原因及預防措施復雜。實(shí)踐中又可以看出，這兩種振動(dòng)的原因也不可能分得那么清，有時(shí)也是混雜交織在一起的

FESTO電磁閥的振動(dòng)與噪聲根據其誘發(fā)因素不同，大致可分為機械振動(dòng)、氣蝕振動(dòng)和流體動(dòng)力學(xué)振動(dòng)等原因。

1 機械振動(dòng)

FESTO電磁閥根據其表現形式可以分為兩種狀態(tài)。一種狀態(tài)是調節閥的整體振動(dòng)，即整個(gè)調節閥在管道或基座上頻繁顫動(dòng)，其原因是由于管道或基座劇烈振動(dòng)，引起整個(gè)調節閥振動(dòng)。此外還與頻率有關(guān)，即當外部的頻率與系統的固有頻率相等或接近時(shí)受迫振動(dòng)的能量達到大值、產(chǎn)生共振。另一種狀態(tài)是調節閥閥瓣的振動(dòng)，其原因主要是由于介質(zhì)流速的急劇增加，使調節閥前后差壓急劇變化，引起整個(gè)調節閥產(chǎn)生嚴重振蕩。

2 FESTO電磁閥氣蝕振動(dòng)大多發(fā)生在液態(tài)介質(zhì)的調節閥內。氣蝕產(chǎn)生的根本原因在于調節閥內流體縮流加速和靜壓下降引起液體汽化。調節閥開(kāi)度越小，其前后的壓差越大，流體加速并產(chǎn)生氣蝕的可能性就越大，與之對應的阻塞流壓降也就越小。

3 流體動(dòng)力學(xué)振動(dòng)

FESTO電磁閥介質(zhì)在閥內的節流過(guò)程也是其受摩擦、受阻力和擾動(dòng)的過(guò)程。湍流體通過(guò)不良繞流體的調節閥時(shí)形成旋渦，旋渦會(huì )隨著(zhù)流體的繼續流動(dòng)的尾流而脫落。這種旋渦脫落頻率的形成及影響因素十分復雜，并有很大的隨機性，定量計算十分困難，而客觀(guān)卻存在一個(gè)主導脫落頻率。當這一主導脫落頻率（亦包括高次諧波）在與調節閥及其附屬裝置的結構頻率接近或一致時(shí)，發(fā)生了共振，調節閥就產(chǎn)生了振動(dòng)，并伴隨著(zhù)噪聲。振動(dòng)的強弱隨主導脫落頻率的強弱和高次諧波波動(dòng)方向一致性的程度而定。