對于在易燃易爆場合下使用傳感器,為了避免發生爆炸,通常選擇具備防爆要求的產品。傳感器防爆方法主要有以下三種,分別是控制廣州本安設計易爆氣體、控制爆炸局限和控制引爆源。下面將這三種方法的工作原理做下簡要介紹本文引用地址://www.eepw.com.cn/article/160224.htm控制易爆氣工作原理是在一個密封的隔爆箱體內,充滿不含易爆氣體的潔凈氣體或惰性氣體,并保持箱內氣壓略高于箱外氣壓,將傳感器安裝在箱內。型代表為正壓型防爆方法Exp。控制爆炸局限工作原理是按Exd國標,將傳感器外殼設計為隔爆標準殼體,儀表設計時按隔爆標準的殼體,按規范嚴厲地設計、制造和裝配一切的管理辦法執行工藝,使在殼體內發作的爆炸不致于激發殼體外風險性氣體的爆炸。隔爆防爆辦法的設計與制造標準極端嚴厲,并且裝配、接線和維修的操作規程也十分嚴厲。該辦法決定了隔爆的電氣設備、儀表往往十分嚴格,操作須斷電等,但很多狀況下也是最有用的方法控制引爆源工作原理是應用安全柵進行隔離接線,從傳感器在用電配電進行處理,將供應給現場傳感器的電能量限制在既不能發生足以引爆的火花,又能發生足以引爆的儀表外表溫升的平安本安設計產品局限內。依照國際規范和我國的國度規范,當平安柵平安區一側所接設備發作任何以障時,實質本安設計產品平安防爆辦法確保風險現場的防爆平安。
本安與非本安的隔離,其典型電路例如采用光耦隔離的通訊電路⑨;2)實現了能量分散,各個模塊可以采用單獨的本安電源供廣州本安設計電,易于本安實現;3)各功能模塊內的儲能元件進行本安評定時以單獨考核或按有保護器件的情況進行考核,避免了為實現本安性能而降低產品穩定性的問題;4)降低了傳感器接口的本安參數,有利于外部電纜長度的選擇。1. 1. 2 低功耗設計低功耗是硬件計追求的一項技術指標,與本安電路限能思想是一致的。本控制器主電路采用3.3V供電;主控芯采用低功耗微控制器;顯示電路采用動態掃描驅動;溫度檢測采用PT100;電流和漏電流檢測電路采用微型互感器,采集到的信號通過低功本安設計產品耗運放放大;采用模擬開關選通的方法,實現全部模擬信號采集共用一片18位采樣精度的低功耗AD芯片;參數設置及信息查詢采用低功耗藍牙模塊和輕觸按鍵。通過本安設計產品上述設計需要本安限能的電路總耗電不超過110mA,對于本安實現及元器件選型非常有利。
本部分以實例的方式給出本安電路關鍵元器件的核算方法1.1.3.1 熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的本安電源的核算方法圖2中本安電廣州本安設計源為熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的二極管安全柵電路,見圖3圖3二極管安全柵電路類似電路在本安電路中被廣泛應用,其原理本文不做重復論述,下面給出較少論述的穩壓二極管和熔斷器的設計驗證方法:㈠ 穩壓二極管的驗算本安電路中穩壓管的結溫不允許超出手冊給出的數值范圍;施加在穩壓管上的實際功率不允許超過穩壓管許用功率的2/3本電路中熔斷器F1選用的是力特保險絲3720080,額定電流In=0.08A;穩壓二極管Z1、Z2選用的是EIC公司的SMBJ5339B,穩壓值Vz=5.6V,標稱功率為5W,結溫范圍Tj=-65℃~150℃,RθJA= 90K/W(結到空氣的熱阻),RθJL=25K/W(結到引腳的熱阻)。本電路中穩壓管上實際消耗最大功率:PZ = 1.7*In*Vz*1.05 = 1.7*0.08*5.6*1.05 ≈ 0. 8W ①按GB3836.4取1.5倍安全余量:Pz = 1.5*0. 8=1.2W按上述數據似乎選取標稱功率為1.5W的穩壓管即能滿足要求,但事實是查各種穩壓管數據手冊可本安設計產品知,穩壓管的標稱功率一般指其引腳溫度為25℃時的允許值,隨著穩壓管溫升的增高其許用功率呈現較本安設計產品大斜率的衰減(見下文的圖4)。
1、基礎知識:1.1爆炸性環境的形成:a.可燃性氣體與空氣的混合物,廣州本安設計如裝有乙炔等爆炸性氣體的容器密封不良或保存不當、殘夜隨處傾倒; b.易燃液體蒸汽與空氣形成的混合物,即閃點(揮發的最低溫度)。如閃點小于環境溫度的液體,汽油-43℃、乙醇11℃;c. 易燃固體蒸汽與空氣形成的混合物,如萘,所謂的升華現象。d.可燃性粉塵與空氣形成的爆炸性混合物,如淀粉。某些金屬如鎂、鋁、鈦固體時不易燃,但細粉狀的金屬粉塵是可燃的,如金屬加工。尤其為導電性粉塵,一旦進入外殼內部會嚴重影響產品的電器安全性能,更嚴重的是引起電路直接短路而產生火花。此處可以展開講一下:氣體與粉塵的防爆原理不同。有的形式可以同時滿足,如隔爆型。有的就不可以,如本安型,要求外殼防護,要么IP6X,要么澆封。本安設計產品注:相互接觸就能發生爆炸的氣體和蒸汽不在此列本安設計產品,如氟與氫氣、乙炔不屬于II類。炸藥類粉塵不在III類范疇。
防爆正壓小屋安裝1.防爆小屋的安裝位置:戶內或戶外,無明顯震動平坦的地方。2.防爆正壓小屋安裝方式為落地式,本產品下方設廣州本安設計置了專用于固定的安裝孔,具體參數詳見技術附件或產品實物。3.布線方式為電纜溝布線,用戶電纜溝結構可參考相關國家標準和行業標準,并結合本小屋的結構要求進行設計、施工。4.防爆正壓小屋在運輸、安裝時,嚴禁大幅度傾斜,嚴禁采用撬、錘等方式進行搬動。否則,可能影響產品的密封性能,導致本產品無法正常運行。5.防爆正壓小屋設置了進氣口和排氣口,用戶須按“氣路管道布置圖”布置進氣管道,排氣口經過防火閥后在現場排放或引至安全區域排放,用戶現場須提供進氣氣源,氣源壓力一般控制在0.4-0.8MPa,進氣氣源為凈化空氣(如:儀表風)或氮氣,(注意:在密閉的操作室里,要謹慎使用氮氣作為保護氣體,若必須使用氮氣作保本安設計產品護氣體,請注意現場通風,以確保人身安全)。嚴禁進氣氣源為爆炸性混合氣體!!6.嚴禁調節減壓閥,否則易本安設計產品造成高壓沖小屋(出廠時減壓閥已調節好)。