Responstijd Magneetventiel

De responstijd van een magneetventiel is de tijd die nodig is voor het ventiel om te schakelen tussen open en gesloten toestand. Opmerkelijk is dat de tijd die een magneetventiel nodig heeft om te activeren vaak verschilt van de tijd die nodig is om te deactiveren, vooral bij gebruik van wisselstroom. De C.E.T.O.P, bekend als het Europees Comité voor Vloeistofkrachttechniek, heeft een gestandaardiseerde methode vastgesteld voor het meten van deze responstijd. Desondanks is het belangrijk op te merken dat verschillende fabrikanten mogelijk andere definities of testmethoden hanteren. Voor het openen van het ventiel wordt de responstijd gemeten vanaf het moment dat de solenoïde wordt bekrachtigd tot de uitgangsdruk 90% van zijn stabiele waarde bereikt. Omgekeerd wordt de sluitresponstijd gemeten vanaf het moment dat de solenoïde wordt uitgeschakeld tot de druk daalt tot 10% van de initiële testdruk. Deze tests worden doorgaans uitgevoerd met lucht bij een druk van 6 bar en een temperatuur van 20°C.

Definitie reactietijd

De reactietijd voor het sluiten van de klep is gedefinieerd als de tijd vanaf het uitschakelen van de elektromagneet tot de druk daalt tot 10% van de testdruk. De test wordt uitgevoerd met lucht bij 6 bar en 20°C.

Vanuit een elektrisch standpunt is de respons van een magneetventiel niet ogenblikkelijk, omdat er een bepaalde tijd voorbij moet gaan voordat de spoelstroom de spoelinductie overwint. Hierdoor duurt het een bepaalde tijd voordat de magnetische flux zijn maximum bereikt nadat er spanning op de elektromagneet is gezet. Als wisselstroom wordt gebruikt, kan de spoel bovendien onder elke fasehoek van de voedingsspanning worden bekrachtigd. Als de spoel bijvoorbeeld wordt bekrachtigd precies op het moment dat de spanning zijn piek bereikt, dan duurt het minder lang voordat het anker beweegt dan wanneer de spoel wordt bekrachtigd op het moment dat de spanning nul nadert.

Vanuit mechanisch oogpunt duurt het een bepaalde tijd voordat het anker de vereiste afstand heeft afgelegd nadat de magnetische kracht die erop werkt de veerkracht heeft overwonnen. Armaturen met minder massa hebben de neiging om sneller te werken, omdat er minder traagheid overwonnen hoeft te worden tijdens het bewegen van het armatuur.Het drukverschil en het type medium hebben ook invloed op de responstijd. Met lucht is de reactietijd veel sneller dan met viskeuze media, zoals olie.

Zowel elektrische als mechanische beperkingen bepalen de reactietijd van een magneetventiel. Terwijl in sommige toepassingen een snellere reactietijd beter zou kunnen zijn, zou in andere toepassingen een snelle reactietijd juist ongewenst zijn, omdat dit een waterslageffect zou kunnen veroorzaken.

Vergelijking magneetventielen

Niet alle magneetventielen hebben dezelfde responstijd. In feite kan dit variëren van tientallen milliseconden tot enkele seconden. Kleine direct werkende magneetventielen reageren veel sneller dan semi-direct of indirect werkende ventielen. Direct bediende magneetventielen hebben een responstijd van ongeveer 30 ms, terwijl de responstijd van indirect bediende magneetventielen kan oplopen tot 1000 ms of meer.

Elektrische kogelkleppen die worden gebruikt in HVAC of irrigatie, hebben een reactietijd van enkele seconden en hebben daarom een laag risico op waterslag. In toepassingen zoals zonekleppen hebben elektrische kogelkleppen de voorkeur boven magneetkleppen.

Waterslag:

Waterslag is een fenomeen dat optreedt wanneer de vloeistofstroom in een leidingsysteem abrupt wordt gestopt door een afsluiter. Zodra de klep sluit, weerkaatst het water dat op de klep afkomt net als een golf, waardoor er stroomopwaarts van de klep een drukverschil ontstaat. Afhankelijk van verschillende factoren, zoals debiet, lengte van de stroomopwaartse leiding en sluitingstijd van de klep, kan de drukstoot groot genoeg zijn om fysieke schade te veroorzaken aan leidingen, verbindingen of de klep zelf, met breuken of lekken als gevolg. In andere gevallen is het enige symptoom van waterslag een geluid dat klinkt als een hamer die op een buis slaat. Het waterslageffect is vaker een probleem bij toepassingen met een hoog debiet.

Dit effect kan worden voorkomen of verminderd door de volgende maatregelen te nemen:

• Vergroot de pijpdiameter (waardoor de stroomsnelheid afneemt),
• een waterslagdemper installeren, of
• kies een magneetventiel of een ander ventieltype met een langzamere responstijd, zoals een elektrische kogelkraan.
• De juiste bevestiging van kleppen en leidingen kan resonantie in het systeem voorkomen en ook het geluidsniveau verlagen.