双鸭山检测防爆机器人产品

本部分以实例的方式给出本安电路关键元器件的核算方法1.1.3.1 熔断器、可靠电阻、稳压管组成的本安电源的核算方法图2中本安电双鸭山防爆机器人源为熔断器、可靠电阻、稳压管组成的二极管安全栅电路，见图3图3二极管安全栅电路类似电路在本安电路中被广泛应用，其原理本文不做重复论述，下面给出较少论述的稳压二极管和熔断器的设计验证方法：㈠ 稳压二极管的验算本安电路中稳压管的结温不允许超出手册给出的数值范围；施加在稳压管上的实际功率不允许超过稳压管许用功率的2/3本电路中熔断器F1选用的是力特保险丝3720080，额定电流In=0.08A；稳压二极管Z1、Z2选用的是EIC公司的SMBJ5339B，稳压值Vz=5.6V,标称功率为5W，结温范围Tj=-65℃~150℃，RθJA= 90K/W（结到空气的热阻），RθJL=25K/W（结到引脚的热阻）。本电路中稳压管上实际消耗最大功率：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按上述数据似乎选取标称功率为1.5W的稳压管即能满足要求，但事实是查各种稳压管数据手册可防爆机器人产品知，稳压管的标称功率一般指其引脚温度为25℃时的允许值，随着稳压管温升的增高其许用功率呈现较防爆机器人产品大斜率的衰减（见下文的图4）。

8、门和盖：8.1静态正压保护的外壳，标志“警告：严禁在爆炸危险场所打开！”8.2I类：符GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。双鸭山防爆机器人或采用联锁，以便门和盖打开时未有防爆型式保护的元件电源自动切断，并有防止在换气前就通电的安全装置。8.3具有静态正压保护的I类外壳：符GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。8.4II类：px型—只能由工具和钥匙打开。或门与盖联锁，并有安全装置。对于含有需要冷却时间的热元件，只能由工具和钥匙打开。Py、pz型对是否由工具和钥匙或特殊紧固件不做要求。8.5具有静态正压保护的II类外壳：只能由工具和钥匙打开。9、气孔和隔板的设置：防爆机器人产品目的是保证有效换气。9.1 防爆机器人产品重于空气的保护气体，进气口在顶部，排气口在底部。9.2 轻于空气的保护气体，进气口在底部，排气口在顶部。9.3 在外壳的相对侧设置进气口和排气口。9.4 必要时加设导风管。

安全装置：（静态正压除外）12.1 对于Px型双鸭山防爆机器人要有要有防止换气前就通电的安全装置——定时器、压力传感器和排气口处流量传感器。（检测换气流量和正压值，当达到最低流量且正压值在规定范围内可启动换气计时器，换气时间达到后才可通电，任何步骤故障都回到起始状态）。Py、pz型只要求有压力传感器。12.2如果制造商不提供安全装置，加“X”。12.3对于Px型，制造商应提供功能程序图。12.4 换气要求：考核制造商规定的两个指标—最低换气流量和换气时间，可根据5倍外壳容积的保护气体量进行计算并由试验考核。对于Px型要在排气口出检测换气流量，Py、pz虽不要求实时监控，但要加标志牌12.5保护气体：洁净的空气或惰性气体（氮气、二氧化碳或其它气体）。由压缩机、鼓风机或压缩气体容器，包括压力调节器、阀等。保护气体温度不超过40℃，如超过此范围应标注在外壳上。惰性气体加警示牌。 12.6正压值最低正压值：Px、Py型为50Pa防爆机器人产品，pz型为25Pa制造商应规定最低、最高正压值和最大泄漏速度。正压的安全装置可以是断电（Px）、声光防爆机器人产品报警（Py、Pz）。安全装置和正压外壳之间不应有阀门。12.7可能带电的防爆型式：当正压不起作用时仍可能带电的部件要有相应的防爆型式的保护。

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控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件双鸭山防爆机器人设计中的本安实现本控制器的温度测量、电流采集、人机交互及微处理器单元均为电子线路，本产品的硬件选择了本质安全型设计，本安型设计具有诸多优点，例如利于传感器选型、利于结构设计、利于减小产品体积和降低成本等。确定了产品的本安设计方向即意味着所有硬件电路均与本性能相关，硬件电路的功能和本安实现成为设计的重点，下面主要阐述复杂本安电路的设计和部分关键元器件本安性能的核算方法。1.1.1能量网格化设计本控制器从本安电路角度来看属于复杂电路，为实现本安性能采取了能量网格化设计方法：即充分利用国标中规定和认可的可靠间距、可靠电阻、可靠隔离元件（可靠隔离元件可以是二极管、电容、变压器、光耦、继电器等），将防爆机器人产品各功能电路进行能量分区形成各自独立的能量孤岛。图2中数字序号标注的电路功能块，为各个独立的能量孤岛防爆机器人产品，大写英文字母标注的元件为功能块之间的可靠隔离元件。可靠隔离元件用于实现各功能块之间的信号传输的同时又实现了能量隔离或限制。