大连设计防爆人机界面产品

对于在易燃易爆场合下使用传感器，为了避免发生爆炸，通常选择具备防爆要求的产品。传感器防爆方法主要有以下三种，分别是控制大连防爆人机界面易爆气体、控制爆炸局限和控制引爆源。下面将这三种方法的工作原理做下简要介绍本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/160224.htm控制易爆气工作原理是在一个密封的隔爆箱体内，充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压，将传感器安装在箱内。型代表为正压型防爆方法Exp。控制爆炸局限工作原理是按Exd国标，将传感器外壳设计为隔爆标准壳体，仪表设计时按隔爆标准的壳体，按规范严厉地设计、制造和装配一切的管理办法执行工艺，使在壳体内发作的爆炸不致于激发壳体外风险性气体的爆炸。隔爆防爆办法的设计与制造标准极端严厉，并且装配、接线和维修的操作规程也十分严厉。该办法决定了隔爆的电气设备、仪表往往十分严格，操作须断电等，但很多状况下也是最有用的方法控制引爆源工作原理是应用安全栅进行隔离接线，从传感器在用电配电进行处理，将供应给现场传感器的电能量限制在既不能发生足以引爆的火花，又能发生足以引爆的仪表外表温升的平安防爆人机界面产品局限内。依照国际规范和我国的国度规范，当平安栅平安区一侧所接设备发作任何以障时，实质防爆人机界面产品平安防爆办法确保风险现场的防爆平安。

结构设计本产品防爆结构采用增安和浇封方法，图2中罗马字母为增安型壳体，其电源、负载、PT100传感器电缆通过增安型格兰引出；为增安型壳体大连防爆人机界面中的浇封剂，除显示电路、按键电路、接线端子裸露在浇封剂外，其他硬件电路均在浇封剂中。设计思路和特点如下1.4.1本控制器结构上要求体积小、重量轻、具备抗腐蚀性能，另外硬件电路中内置蓝牙模块，因此产品适合采用非金属材料，实际设计中采用了SMC模压成型的聚酯壳体作为产品的主体结构，壁厚6mm，外形尺160X160X90(mm)，通过了防爆标准要求的耐热耐寒、抗冲击等测试；采用硅发泡密封条并合设计壳体与壳盖之间的密封结构，通过了IP66防护等级测试，高于设计输入要求的IP65；1.4.2浇封型防爆措施在整机设计中起到了衔接和桥梁的作用，具体如下1）增安型壳体内部不适宜安装复杂电气元件，浇封措施的引入弥补了增安型壳体的局限性；2）设备温度组别核定时只需要考虑浇封剂表面的温升；3）本安防爆人机界面产品电路中的关联电路、可靠隔离元件按本安标准要求必须进行浇封处理，因此浇封型防爆措施也即防爆人机界面产品是本安防爆措施的一部分通过以上的结构设计，实际产品长宽高比例协调、体积小、重量轻、接线安装方便。

控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件大连防爆人机界面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），将防爆人机界面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人机界面产品，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。

紧固件及孔：3.1应用特殊紧固件大连防爆人机界面，I类有护圈或沉孔。3.2螺孔剩余厚度应为螺栓直径的1/3，最小为3mm。3.3螺栓不带垫圈被完全拧入到盲孔中时，在孔的底部应至少保留一整扣螺纹裕量。3.4封堵件：用于不适用的开孔。卡簧、用内六角结构，只有使用工具拆卸等。3.5用螺纹固定的门和盖应另外借助于内六角紧定螺钉或等效方法固定。4、电缆引入装置：见附录C分为带弹性密封圈的电缆引入装置和用填料密封的电缆引入装置防爆人机界面产品。插图试验：密封试验+机械轻度试验Ex封堵件和Ex螺纹式管接头：力矩试验、过压试验、（冲击试验）5、防爆人机界面产品呼吸排液装置：6、电池：见附页。7、型式试验：7.1、外壳耐压试验：7.2内部点燃不传爆试验。见表6、表7

1、防爆基本概念1.1 内置系统：设备大连防爆人机界面含有可燃性物质并可能形成内释放源的部分。1.2内释放源：外壳内的某点或部位，从这些地方可燃性物质能够以可燃性气体、蒸汽或液体的形式释放到正压外壳内，并能与周围的空气形成爆炸性气体环境。1.4正压保护：用保持外壳内部保护气体的压力高于外部压力，以阻止外部爆炸性气体进入外壳的方法。1.5静态正压保护：不添加保护气体而保持危险场所中正压外壳内的正压值的保护方法。1.6 px型：将正压外壳内的保护级别从Gb级或Mb级降至非危险的正压保护。（可用于I类设备）1.7 py型：将正压外壳内防爆人机界面产品的保护级别从Gb级降至Gc级防爆人机界面产品的正压保护。1.8 pz型：将正压外壳内的保护级别从Gc级降至非危险的正压保护。

9气孔和隔板的设置：目的是保证有效换气。9.1重于空气的保护气体，大连防爆人机界面进气口在顶部，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。10内部电池：只允许pz型，可参见无火花标准。11温度组别：11.1 Px、Py型外壳高表面温度或内部零件的高表面温度。 如下列情况，内部元件可以超过标志的温度组别：1）符合GB3836.1中有关小元件的要求。2）时间间隔能满足元件冷却到温度组别。如正压中断，应采取措施在内部发热元件表面温度冷却到低于允许的高值之前防止可能出现的任何爆炸性气体环境与热元件表面接触。如：辅助通风系统进入工作状态或将热表面放在气密或浇封的壳体内。（py外壳内，在正常运行条件下有点燃能力的热元件是不允许的）11.2 pz型以外壳的高外表面温度为依据。12、安全装置：（静态正压除外）12.1 对于Px型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—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 惰性气体加警示牌防爆人机界面产品。12.6正压值： 低正压值：Px、Py型为50Pa，pz型为25Pa。制造商应规定低、高正压值和大泄漏速度。 正压的安全装置可以是断电（Px）防爆人机界面产品、声光报警（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。