本安与隔爆变送器
本安和隔爆的区别
本安和隔爆的区别现场设备的防爆技术包括隔爆型(如增安、气密、浇封等)和本质安全型两类。
隔爆型防爆是防爆中的一种形式,隔爆型为隔爆外壳型,主要考虑外壳强度,以及间隙大小,保证内部所发生的火花不会引起外部爆炸。
与隔爆型技术相比,本质安全技术采取抑制点火源能量作为防爆手段,可以带来一系列的优点:结构简单、体积小、重量轻、在带电情况下进行维护和更换、安全可靠性高、适用范围广。
实现本质安全的关键技术为低功耗技术和本安防爆技术。
但在我国目前的技术条件下,因为价格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技术。
本安型防爆仪表一定要配安全栅吗?答案不好说。
首先,要问的是你现场表的使用环境,如果是防爆区,那么就一定要采取防爆措施。
具体参见"GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备" 。
本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花,又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内,从而消除引爆源的防爆方法。
对于仪表检测和控制回路而言,限制能量首先意味着限制电压和电流。
又由于电容和电感能够储存和释放电能量,因此电容和电感也须限制。
实践中,人们利用火花实验装置,通过实验确定对不同危险类别气体的电能量限制参数。
国际标准和中国国家标准中给出的常用电能量引爆曲线有电压电流引爆曲线、电压电容引爆曲线和电流电感引爆曲线等。
根据这些曲线,再参考 1.5 倍的保险系数,人们便可以确定在涉及某类气体时,对指定回路的电能量限制参数。
例如,涉及IIC 类气体(如氢气)时,对标准24VDC 供电的回路(如变送气,电气转换器,电磁阀等)通常设定限压值为28V 。
依此限压值查电压电流引爆曲线,并考虑 1.5 倍的保险系数,可确定此时的限流值,可确定此时的限流值应为119mA 。
依28V 限压值并考虑 1.5 倍的保险系数后查电压电容引爆曲线,可确定回路电容值应限制在0.13 yF。
依119mA限流值并考虑1.5倍的保险系数后查电流电感引爆曲线,可确定回路电感值应限制在 2.55mH 。
防爆型压力变送器
防爆型压力变送器
BST6600-FB防爆型压力变送器选用高质量的传感器、全密封焊接的封装技术以及完善的装配工艺,确保了该产品的优异质量和最佳性能,能够最大限度的满足客户的需要,适用于与各种测量控制设备配套使用。
测量介质:与304不锈钢兼容的各种液体、气体或蒸汽
准确度:1级,0.5级,0.25级
过载压力:2倍满量程或300MPa,取较小值
防爆标志:“隔爆型”,“本安型”
防护等级:IP68
全密封焊接结构
可选用工业型液晶显示
小体积高稳定性高灵敏度
多种量程选择﹑用户调试方便
防爆型压力变送器外壳
材质:304或316不锈钢
涂层:内层导电氧化,外层聚酯环氧树脂
压力接口
M20*1.5、M12*1、G1/4、G1/2阳螺纹等
引线方式
四芯屏蔽电缆(防护等级IP68)
防爆型压力变送器的防爆等级说明:
隔爆型
防爆安全性能符合GB3836.1-2000“爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求”及GB3836.2-2000“爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型‘d’”,产品防爆标志为Exd II C T4~T6。
本安型
防爆安全性能符合GB3836.1-2000“爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求”及GB3836.2-2000“爆炸性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型‘i’”,产品防爆标志为Exia II C T4~T6。
防爆型压力变送器的表盖
安全固定扣、螺钉:防爆
O型圈:丁腈橡胶
防爆型压力变送器传感器:
膜片:316不锈钢/哈氏合金
O型圈:氟橡胶、丁腈橡胶、聚四氟乙烯
灌充液:硅油、惰性液
防爆型压力变送器的外形尺寸图。
本安防爆分析仪与隔爆气体分析仪该怎么正确选择?
本安防爆分析仪与隔爆气体分析仪该怎么正确选择?在工业生产中,气体分析仪扮演着举足轻重的角色。
特别是在涉及易燃易爆等高危气体时,选择一款优质的气体分析仪就显得尤为重要。
本文将对比分析本安防爆气体分析仪和隔爆气体分析仪,帮助您做出合适的选择。
一、安全性对比本安防爆气体分析仪采用了本质安全的设计理念,从根本上消除爆炸性气体的危险性。
它无需特殊的安全设施,即可在易燃易爆环境中安全使用。
而隔爆型气体分析仪则需要安装在安全区域,以避免潜在的爆炸风险。
二、性能与维护本安防爆气体分析仪在性能方面同样具有优势。
由于其内部采用了高品质传感器和先进的数据处理技术,使得仪器能够更精准地检测气体浓度,同时具有更长的使用寿命。
此外,本安防爆型气体分析仪还具有较高的可靠性和稳定性,减少了日常维护的频率和成本。
常见的本安防爆气体分析仪有:JY-EC200便携式本安防爆氧分析仪、JY-EC300便携式本安防爆氢分析仪三、应用范围本安防爆气体分析仪适用于大多数工业环境和过程控制场景,如石油化工、燃气管道等领域。
在这些场所,它可以实时监测气体浓度并发出警报,确保工人的安全以及生产过程的安全稳定。
而隔爆型气体分析仪则适用于特定的危险区域,但限制了其应用范围。
四、成本对比虽然本安防爆气体分析仪在初次购买时价格相对较高,但从长远来看,其维护成本和使用寿命都低于隔爆型气体分析仪。
此外,由于本安型气体分析仪无需特殊的安全设施,因此也降低了安装成本和难度。
在选择气体分析仪时,安全性是首要考虑的因素。
本安防爆气体分析仪以其本质安全的设计和高性能表现,成为易燃易爆环境下理想的选择。
尽管初次购买成本相对较高,但其具有广泛的应用范围、低维护成本以及长使用寿命等优势,使得本安防爆气体分析仪成为一种更具性价比的选择。
在工业生产中,选择一款安全、高性能的气体分析仪能够为企业的生产过程提供有力保障。
通过对比分析本安防爆与隔爆气体分析仪,我们可以发现本安防爆气体分析仪在安全性、性能和维护方面具有明显优势。
防爆电器 本质安全型温度变送器本安电路计算说明
考虑功率极限为 P=31.0V*31.0V/350Ω=2.75W 设计采用 1%精度,5W 金属膜(RJG)电阻,功率大于 2.75W*1.5=4.12W 的额定功率限制。 金属膜电阻的电感效应相对较小,可忽略不计。无电容效应。 限流电阻的安装采用电路板镂空固定、卧式直插焊接及绝缘化合物灌封,保证了其可靠 的牢固性,减小了断路现象的出现概率;5W 的金属膜电阻的封装尺寸为 20*8mm,大尺寸 有利于散热,并且两脚间距大于 20mm,保证限流电阻两脚的可靠隔离,减小了出现短路问 题的概率。 计数故障 限流电阻的相关参数及安装结构按可靠元件的规定要求进行设计,则该元件在使用或存 放期间,可认为不会产生影响防爆性能的故障,属可靠元件,在分析电路本安性能时可不再 考虑它的损坏或失效情况。
计数故障 有任意 1 只、2 只或 3 只全部开路故障,这中间也可同时存在短路故障,总体看都是开路 故障,即后续电路开路,对本安性能不影响,属于功能性故障。 某 1 只或 2 只短路,反向保护还存在,本安性能不影响,功能完好。 3 只同时短路,本安电路失去防反向保护,但电路功能不受影响。此情况出现概率极低。 根据本安电路设计规则,三重化的保护性晶体管组件可认为是可靠元件。元件在使用或存放 期间,可认为不会产生影响仪表防爆性能的故障,属可靠元件,在分析电路本安性能时可不
本质安全型温度变送器本安电路计算说明
◆ 本产品适用于温度-20~+60°C、80~110kPa 的工厂爆炸性气体环境 ◆ 要求该电路能适用于 IIC 类、安全级别为 ia、温度组别为 T4 的危险环境 ◆ 本温度变送器模块用于 0~100°C 测量环境,外接 PT100 铂电阻温度传感器,最高输入电 压 24VDC,最高输入电流 70mA,最大输入功率 1.7W ◆ 该本安电路属电阻、电容性电路,无电感性元件(忽略电阻的微电感),
LZD127矿用隔爆兼本安型流量计 安装使用说明书
目 录1 序 言1 序言 (1)2 流量计简介 (2)3 转换器安装 (4)4 传感器安装 (5)5 电气连接 (7)6 转换器操作说明 (9)7 维修注意事项及常见故障判断 (15)附表 RS485通信协议 (16)LZD127矿用隔爆兼本安型流量计是以“法拉第电磁感应定律”为原理,测量圆形管道内液体流量的电磁流量计。
它整个设计符合GB3836.1-2010、GB3836.2-2010和GB3836.4-2010爆炸性环境的要求。
可安装使用于煤矿井下等有爆炸性危险的场所。
执行标准:生产标准执行唐山大方汇中仪表有限公司企业标准Q/DF004-2017《矿用隔爆兼本安型流量计》;防爆标准符合GB3836.1-2010、GB3836.2-2010和GB3836.4-2010爆炸性环境的要求;仪表性能执行唐山大方汇中仪表有限公司企业标准Q/DF004-2017《矿用隔爆兼本安型流量计》;出厂检定执行中华人民共和国国家计量检定规程JJG1033-2007《电磁流量计》。
LZD127矿用隔爆兼本安型流量计的型式批准证书号为:2007F176-13。
LZD127矿用隔爆兼本安型流量计通过“MA”认证。
安全标志编号:MAK110035~MAK110042防爆合格证号:CMExC17.0729防爆型式:矿用隔爆兼本质安全型防爆标志:Exd[ib]IMb◆◆◆◆◆◆◆◆在使用本仪表前请认真阅读本说明书,并妥善保管好本说明书以便日后查阅。
重要提示:关于流量计:本仪表的测量介质是导电性的液体或液固两相介质,其电导率不能低于5μs/cm(相当于软化水的电导率,一般的自来水、原水的电导率约为100μs/cm~500μs/cm)。
因此各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、聚合物、污水、清水、自来水等都可以用电磁流量计测量。
而非导电介质如纯酒精、纯丙酮、油类物质等不能用电磁流量计测量。
测量介质中不能含有较多的铁磁物质和大量气泡。
使用中应保证测量管内充满液体,以免影响计量的准确性,并定期清除测量管内的结垢。
普通型、隔爆型以及本安型压力传感器之间的区别
普通型、隔爆型以及本安型压力传感器之间的区别
我们在选择压力传感器的时候,经常会看见厂家有普通型、隔爆型以及本安型三种型号,然后这三种型号的压力传感器之间有什么区别呢?我们的现场环境应当选择哪种类型的传感器产品?
根据压力传感器或变送器的安装场所有无易燃易爆气体及危险程度,应选用符合防爆要求的仪表和电器,传感器或变送器当然也不例外,其具体要求在国家标准中有明确规定。
防爆等级较多,但大体上有三种类型,即普通型、隔爆型以及本安型。
普通型即不考虑防爆措施,只能用在非易燃易爆场所使用;隔爆型在内部电路和周围易燃气体之间采取了隔离措施,允许使用在有一定危险性的环境里;本安型是本质安全型的简称,依靠特殊设计的电路保证在正常工作及故障状态下都不会引起燃爆事故,可用在十分易燃易爆的场所。
可见本安型压力传感器防爆等级最高,可以适用于其他两种场合,普通型最低,隔爆型大多数情况也能使用。
压力传感器和变送器通常都安装在生产设备附近,对于防爆安全不容忽视,有关各种危险场所对仪表防爆等级的要求在国家标准中已有规定,此处作为一种分类方法提出,目的是提醒选用时注意。
所以,在选择压力传感器的时候,我们要注意它的使用环境条件,需要选择哪个防爆等级的产品,这样才能保障传感器的使用安全,同时也保障了生产的安全。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
本安与防爆的基本区别(终审稿)
本安与防爆的基本区别公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]现场设备的防爆技术包括隔爆型(如增安、气密、浇封等)和本质安全型两类。
隔爆型防爆是防爆中的一种形式,隔爆型为隔爆外壳型,主要考虑外壳强度,以及间隙大小,保证内部所发生的火花不会引起外部爆炸。
与隔爆型技术相比,本质安全技术采取抑制点火源能量作为防爆手段,可以带来一系列的优点:结构简单、体积小、重量轻、在带电情况下进行维护和更换、安全可靠性高、适用范围广。
实现本质安全的关键技术为低功耗技术和本安防爆技术。
但在我国目前的技术条件下,因为价格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技术。
本安与隔爆型控制柜通常都安装在安全区。
本质安全型防爆技术通常采用PLC控制系统,柜内配备安全栅,将危险区返回的信号线经过安全栅处理后再接入PLC输入/输出模块。
目前国内通常对PLC输入信号采用本安型防爆技术,可将危险区的输入电流限制在2mA以下,因为电流很小,从本质上讲是安全的。
而PLC输出信号因为价格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技术,输出信号线通常采用铠装电缆,穿入水煤气管,接入隔爆型防爆电器,例如防爆电机等,安装中要求从控制柜到最终设备之间都要进行密封处理,将电缆与危险区进行隔离。
隔爆型与本安型是两种不同的防爆电器,前者内部可能有燃爆源(如灯泡)但采取隔爆措施达到安全目的,后者不会达到爆燃能量(电压不高于 12 V,电流不大于 100mA,比如热电阻,属于本质安全型)。
虽然如此,防爆电器通常在安全场合和非安全场合分界处都安装有安全栅。
压力变送器基于不同工作原理也可以有以上两种区别。
防爆的等级根据使用场合选择。
仪表知识:本安型安全栅和防爆型安全上的区别本安型安全栅和防爆型安全上的区别本安型安全栅应用在本安防爆系统的设计中,它是安装于安全场所并含有本安电路和非本安电路的装置,电路中通过限流和限压电路限制了送往现场本安回路的能量,从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路,它在本安防爆系统中称为关联设备[见术语解释],是本安系统的重要组成部分。
本安 268 268Ex 268MR 防爆型微差压传感器 变送器 说明书
● 热电厂送风系统
* RSS: 非线性、迟滞、非重复性的方和根
环境和机械参数
工作温度 存放温度 电气连接 压力连接 输出调节 压力介质 壳体 重量 安装 -18 ~ +65℃ -54 ~ +82℃ PG-9 电缆锁紧装置 与 1/4” 软 管 相 连 的 3/16” 塔 形 压 力 接 头 φ8 塔形压力接口 零点和满量程调整可在壳体内部进行 空气或类似的非导电气体 铸铝材料 347.5g φ3mm 螺钉挂孔
应用
● 环境污染控制 ● 洁净工程 ● 烘箱增压及炉通风控制 ● 天然气、煤气管网监控 ● 井下通风监测
范围 0-25Pa 0-250Pa 0-1250Pa 0-7500Pa 零点偏移 (%FS/G) 2.1 0.22 0.14 0.06
+5 ~ +65℃ <0.06%FS/℃ 70KPa 正负向均为 70KPa (10Psi) ±0.1% FS
30
+86-22-83988098
电气参数 ( 电流型 )
电路 满量程输出 零点输出 外部负载 最小供电电压 最大供电电压 2 线 , 具有误接线保护功能 20mA±0.16mA 4mA±0.16mA 0-800Ω( 工厂标定用 250Ω) 9+0.02×( 接收器附加导线电阻 )VDC 30+0.004×( 接收器附加导线电阻 )VDC
微差压传感器
Model 268/268Ex/268MR- 本 安 防 爆型微差压传感器 / 变送器
Model 268 系列微差压传感器由不锈钢膜片与固定电极构成一个可变电容,压力变化时,电 容值发生变化。Setra 独特的检测电路将电容值的变化转化为线性直流电信号。弹性膜片可 承受 70KPa 过压(正向 / 负向均可)而不会损坏。此传感器 / 变送器已进行了温度补偿,从 而提高了温度性能和长期稳定性。 Model 268 或 268MR 微差压变送器可用来测量差压或表压 ( 静态 ), 并将信号转换为成比例 的电流信号,输出 4-20mA 的电流信号。激励电压为 24VDC。Model 268(EX) 符合本质安 全要求,防爆等级为 ia ll CT4( 特选 ), 可在防爆的环境下正常工作。Model268/268MR 最小 测量范围为 0 ~ 25Pa, 最大测量范围为 0 ~ 25KPa, 在室温下精度为 ±1%FS, 温度补偿范围 在 +5 ~ +65℃ , 通过温度补偿电路,使温度影响小于 ±0.06%FS/℃。 Model 268/268MR 以其卓越的性能价格比,广泛应用于天然气管道监测,电厂风压检测等领 域。
本安温度变送器说明书
GT-T系列温度变送器安装、使用和维护说明书一、概述GT-T系列温度变送器是一种高精度、适用范围广、性能优异、同时价格低廉的温度测量仪表。
该系列变送器是设备配套、工厂自动化控制和实验室温度测控的理想产品。
本系列产品分为普通型、隔爆型和本安型;普通型为一般场所使用,不得用于爆炸性环境。
本系列产品中的隔爆防爆型变送器经国家指定防爆质检部门按GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用标准》及GB3836.2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型“d”》标准检验合格并颁发了防爆合格证,证书编号:__________,防爆标志:ExdIIBT4,适用于含有IIA、IIB类T1~T4 组爆炸性气体混合物的1、2 区爆炸危险场所。
本系列产品中的本安防爆型变送器经国家指定防爆质检部门按GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用标准》、及GB3836.4—2000《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i”》标准检验合格并颁发了防爆合格证。
证书编号:__________,防爆标志:ExiaIICT4,适用于含有IIA、IIB、IIC 类T1~T4 组爆炸性气体混合物的0、1、2 区爆炸危险场所(与安全栅配套使用)。
产品分类如下:二、技术指标GT-T系列变送器出厂前已经过严格的循环测试检验,适用于测试与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)不发生化学反应的气体和液体温度,同时适用所有气候条件。
供电电压: 24VDC±10%,本安防爆型需用安全栅。
环境温度: 防爆型-20—+40℃普通型-40—+85℃环境湿度: 5%~95%,无结露振动: ≤10g,f≤55Hz,振幅≤0.5mm接地: 在电磁 / 射频干扰大的地区,应将变送器和电缆屏蔽层良好接地分度号 : Pt100最大内部电容: ≤5nF最大内部电感: ≤20uH精度: ±0.5℃温漂: ±100ppm/℃零点漂移: ±0.5uA/℃--Temperature, 0.2 uA/V—Supply Voltage。
本安和隔爆型仪表选型及电缆选型
2.比如双氧水装置,根据电气专业防爆区域划分图,最高为1区,从理论上说用隔爆仪表应该也没问题,但是设计考虑会用本安仪表,形成本安仪表回路,不知道除了上面的附件中文件,是否还有其他依据3.再给一篇网上论文,如下:仪表本安防爆技术以及在化工现场的应用1 引言在许多化工工业过程中,需要处理一些易燃易爆的工艺介质;为确保人员生命和生产装置的财产安全,防爆技术已经应用于各个行业及相关专业,形成一系列的行业、国家和国际标准,并随着工业的发展而发展;对于自动化仪表,最常用的防爆形式是本安型、隔爆型和增安型;由于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生,本安防爆技术的得到了更为广阔的推广和应用;特别是由于本质安全型简称本安型防爆形式与其他防爆形式相比,不仅具有结构简单,适用范围广,而且还具有易操作和维护方便等特点,因此这种通过抑制点火源能量为防爆手段的本安型防爆仪表已被制造商和用户接受;2 本质安全防爆技术的原理与特点本质安全防爆技术的原理本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术;例如对于氢气ⅡC环境,必须将电路功率限制在左右;由此可见,本安技术能很好的适用于工业自动化仪表;针对电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要引爆源,本质安全技术通过限制电火花和热效应这两个可能的引爆源来实现防爆;在正常工作和故障状态下,当仪表产生的电火花或热效应的能量小于一定程度时,低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸;它实际上是一种低功率设计技术;原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证仪表在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸;通常对于氢气环境,也就是危险程度最高、最易爆的环境,必须将功率限制在以下;国际电工委员会IEC规定,在危险程度最高的危险场所0区,只能采用Ex ia等级的本安防爆技术;因此,本质安全防爆技术是一种最安全、最可靠、适用范围最广的防爆技术;本质安全型仪表设备按安全程度和使用场所不同,可分为Ex ia和Ex ib;Ex ia的防爆级别高于Ex ib;Ex ia级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在两起故障时,电路元件不会发生燃爆;在ia型电路中,工作电流被限制在100mA以下,适用于0区、1区和2区;Ex ib级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在一起故障时,电路元件不发生燃爆炸;在ib型电路中,工作电流被限制在150mA以下,适用于1区和2区;本质安全防爆技术的特点1 不需要设计制造工艺复杂、体积庞大且又笨重的隔爆外壳,因此,本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻和造价低等特点;据资料,建立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为1:4;2 可在带电情况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等;3 安全可靠性高;本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳结合面锈蚀、划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性;4 由于本安防爆技术是一种“弱电”技术,因此,本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生;5 适用范围广;本安技术是唯一可适用于0区危险场所的防爆系统;6 对于像热电偶等简单设备,不需特别认证即可接入本安防爆系统;可见,与其他任何防爆型式相比,采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来技术上的突出特点;3 本安防爆技术在过程自动化工程中的应用本质安全防爆系统由三部分组成:现场本质安全仪表、本质安全电缆及本质安全关联设备;现场仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表,以两线制变送器为代表的本质安全点电缆带有专用接地线,以耐久性的纯蓝色与其它电缆相区别;关联设备包括齐纳式安全栅、隔离式安全栅、其他形式的具有限流、限压功能的保护装置;能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内,从而确保现场设备、人员和生产的安全;系统回路以安全栅为界分为本质安全电路和非本质安全电路;从安全栅通过本质安全电缆连接到现场仪表所构成的电路为本质安全电路;从安全栅到DCS以及到供电电源的电路为非本质安全电路;4 本质安全的防爆认证本安防爆是整体防爆的概念对构成系统的现场设备、安全栅必须经过国家授权认证机构防爆认证,同时需要认证机构签发的本安仪表和安全栅的联合取证确认该本安回路的安全性;现场设备为简单设备时无需本安认证,即可与已取得本安认证的安全栅配合构成本安防爆回路;简单设备是指触点开关、热电偶、热电阻、发光二极管以及桥路等,设备中不含储能元件;本质安全回路防爆认证的原则现场本安设备,安全栅认证参数要匹配其中:Uoc:最高开路电压在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值;Isc:最大短路电流在最高允许电压范围内本安端短路时电流最大值;Ca:允许分布电容保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容;La:允许分布电感保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感;Ui:最高输入电压施加到本质安全现场仪表上,不会使本质安全性能失效的最高电压;Ii:最高输入电流施加到本质安全现场仪表上,不会使本质安全性能失效的最大电流;C:最大内部电容现场本安仪表内总等效电容;Li:最大内部电感现场本安仪表内总等效电感;Cc:本安电缆的分布电容;Lc:本安电缆的分布电感;5 本质安全仪表及回路的特殊要求对接地的要求本质安全型仪表系统必须具有可靠的独立接地;整个自动化仪表系统有四种类型的接地:本质安全型仪表系统接地、信号回路接地、屏蔽接地和保护接地;信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极,本质安全仪表系统需独立设置接地系统,与其它接地网相距5m以上,一般要求本质安全地的接地电阻小于1Q;其它两种接地电阻按设计或规范要求一般在4Q以下;保护接地可接到电气工程低压电气设备的保护接地网上;对连接电缆的要求从系统布线工程角度考虑,由于连接电缆存在分布电容和分布电感,使连接电缆成为储能元件;它们在信号传输过程不可避免地存储能量,一旦当线路出现开路或短路时,这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来,影响系统的本安性能;因此既要保证连接传输电缆不会受到外界电磁场干扰影响及与其他回路混触,又要限制布线长度和感应电动势所带来的附加非本安能量,依此来确定电缆的允许分布电容和允许分布电感,世界各防爆检验机构主要采取以集中参数的方式考虑电缆分布参数的方法;连接电缆本安性能的基本参数如下:电缆最大允许分布电容Ci:Cc=Ck×L电缆最大允许分布电感Lc:Lc=Lk×L式中: Ck—电缆单位长度分布电容;Lk—电缆单位长度分布电感;L—实际配线长度;本质安全电缆是一种低电容、低电感的电缆、与其它电缆相比具有优异的屏蔽性能和抗干扰性能,适用于爆炸危险场所及其它防爆安全要求较高的场合;在使用中应注意以下几1 本安线路内的接地线与屏蔽连接线要可靠绝缘;2 信号回路的接地点应在控制室侧,当采用接地型热电偶和检测部分已接地的仪表时,控制室侧不再接地;3 屏蔽电缆的备用芯线与电缆的屏蔽层,应在同一侧接信号回路地;设备温度等级设备温度等级规定了设备表面的最高允许温度值,见表2;这主要基于技术和经济上的考虑;在绝大部分情况下,有较低温度等级的设备购买和安全方面费用较高;通过比较,选用本安设备将更加有效和经济;直接安装在危险场所的本安设备需要考虑设备温度等级,而关联设备不需要进行设备温度等级的部分;设备温度等级一定要小于使用在该危险场所环境中可燃物质的点燃温度,否则会引起燃烧爆炸;本安电气设备的选用原则1 简单设备;按照防爆标准规定,对于电压不超过、电流不超过,其功率不超过25mW的电器设备可视为简单设备,他们的典型特点是仪表设备的内部等效电感Li=0,内部等效电容Ci=0;此类设备可直接应用在现场;2 本安电气设备;安装于危险场所的现场设备、必须明确以下问题:●是否已按照和要求设计并已被国家防爆检验机构认可的本安电气设备;●防爆标志规定的等级是否适用于使用的危险场所的安全要求;●本安电路是否接地或接地部分的本按电路是否与安全栅接口部分的有电路加以有效●信号传输的方式及本安电气设备的最低工作电压和回路正常工作电流;在明确以上问题的基础上,选择相对应的安全栅;3 安全栅的选用原则●安全栅的防爆标志等级必须不低于本安现场设备的防爆标志等级;●确定安全栅的端电阻及回路电阻可以满足本安现场设备的最低工作电压;●安全栅的本安端安全参数能够满足Uoc≤Ui、Isc≤Ii、Ca≥Ci+Cc、La≥Li+Lc的要求;●安全栅要与本安现场仪表的安全极性及信号传输方式相匹配;●做好相应的保护工作,避免安全栅的漏电电流影响本安现场设备的正常工作;6 结束语虽然本安型仪表在仪表匹配、电缆的使用和接地等方面有许多特殊的要求,但随着微电子技术、微处理器技术的迅速发展,工业自动化仪表已趋于低功耗、电子化、小型化发展,更加容易实现本质安全,综上所述,对于自动化仪表而言,本安防爆技术是一种比较理想的防爆技术,它也必将被广泛应用于现场总线智能化仪表及现代工业自动化控制系统中;4.再补充一个坑爹的做法:仪表设计为本安仪表,配有安全栅,开的材料为本安电缆,现场人员买回来一般电缆KVVP不防爆,设计场所为1区,从理论上上说,隔爆与本安都没关系,人家就在那纠结说为什么要设计为本安-----"第一,本安防爆为回路概念,三个环节现场本安仪表+本安电缆+本安关联设备,一个失效即没有什么意义;第二,这是本安仪表和隔爆仪表价格等方面比较:本安仪表与隔爆仪表的区别在于电路和表壳结构、材质上;本安仪表的电路板上应有专门的限制能量电路,而隔爆仪表在电路设计上不用考虑限制能量的电路;本安仪表在电路板上有限制能量的专门设计,故此类仪表的外壳制造结构就无需考虑其密封问题,保证防护等级即可;而隔爆仪表在电路板上不考虑限制能量设计,故此类仪表的外壳制造结构的密封要求相当高,外壳材质应满足抗暴要求;从上面来看,单纯从电路上比较,本安仪表和隔爆仪表价格没有太大的区别,但从外壳结构、材质上比较,隔爆仪表要比本安仪表贵;$ m" k6 l0 G l0 I a- B本安仪表要与安全栅、本安电缆构成本安回路,这样加起来考虑价格可能比隔爆可能要贵;5.总的来说应该根据防爆区域划分图+装置一般设计、应用经验+装置内情况分析比如双氧水装置,存在氢气,可能分解氧浓度超限的情况,即使在1区,本安设计可能更可靠,坑爹做法最好的是建议换电缆;& X1 S J7 j7 h- a% I6.本安电缆和非本安电缆---------非原创引自其余帖子,做一个引申;个人你认为比较中肯l本安电缆和非本安电缆有什么区别;在我看来,就是本安电缆是蓝色的;在电缆本身的结构和材料上的区别是什么呢l一般选用了本安仪表,就是本质安全型的,就不会产生火花,那用普通的电缆应该就是安全的,为什么还需要用本安电缆;本安电缆的作用是什么呢本质安全电缆对分布电容、分布电感有要求,限制了电缆中的储能电缆也是储能元件;本质安全电缆的使用是为了便于工程实施,在一定的距离之内使用具有认证的本质安全电缆,无需进行本质安全回路计算; 因此项目中本质安全回路均采用本质安全电缆;这样就可以理解其实即使是本质安全回路也可以使用非本质安全电缆的条件是:在一定距离范围之内这要根据电缆及回路中其他器件的参数而定;通过计算如果回路的储能在危险水平之下即发生故障时其能量不足以引爆环境气体,就仍然是本质安全回路;光有本质安全仪表和安全栅是不行的;现在电缆价格贵也贵不了多少没有必要费那个事,还要承担风险,出了事各方还推来推去;建议你还是增补本质安全电缆,要不谁来进行本质安全回路的计算本质安全电缆和非本质安全电缆需分开敷设,最好使用不同的独立托盘,实在没有的话就用隔板隔开;再补充一下,本质安全电缆的护套颜色,为浅蓝色是国际通用标准,就像Profibus DP电缆的紫色,FF电缆的橙色;就是为了在现场一眼能认出来,便于维护区分;。
带你了解本安型防爆系统
带你了解本安型防爆系统(一)、本安防爆技术本安防爆技术是目前唯一被标准化适合于0区的技术。
对于自动化仪表,最常用的防爆形式依次是本安型、隔爆型和增安型。
然而由于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生,使本安防爆技术的推广和应用了更为广阔的空间。
特别是由于本质安全型(也称“本安型”)防爆形式与其他防爆形式相比,不仅具有结构简单,适用范围广,而且还具有易操作和维护方便等特点,因此这种抑制点火源能量为防爆手段的本安防爆已为仪表制造商和用户接受。
1、本安防爆技术的基本原理电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源。
本安就是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源的能量来实现的。
在正常工作和故障状态下当仪表可能产生的电火花或热效应的能量小于这个能量时,低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。
原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证仪表在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。
2、本安防爆技术的特点本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。
通常对于氢气(ⅡC)环境,必须将电路功率限制在1.3W左右。
由此可见,本安技术能很好的适用于工业自动化仪表。
与其他任何防爆型式相比,采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来以下技术和商务上的特点。
1)、不需要设计制造工艺复杂、体积庞大且又笨重的隔爆外壳,因此,本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻和造价低的特点。
据资料,建立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为1:4.2)、可在带电工况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等。
3)、安全可靠性高。
本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳结合面锈蚀、划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性。
4)、由于本安防爆技术是一种“弱电”技术,因此,本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生。
5)、适用范围广。
本安技术是唯一可适用于0区危险场所的防爆系统。
本安与隔爆变送器
传感器遍布于我们的生活中。
从我们的家具到把我们从一处运送到另一处的汽车,再到检测工业流程的自动化设备和控制系统,传感器无处不在。
然而,就像大多数元件一样,它们是整体的一部分,系统中的元件越来越复杂。
当时用于危险环境中时,需要对应用有一个全面的了解以及严格的选型。
American Sensor Technologies公司的商业发展副总裁Karmjit Sidhu评述说:对于危险环境,有很多因素需要考虑,在这些危险环境下安全地使用传感器变成了一种很难却又必做之事。
Rockwell Automation公司的T哣认证的功能安全专家Art Pietrzyk补充道:“我们正在降低危险系数,但是危险仍旧是危险。
改变的只是我们所采取的安全措施。
精密的仪器和更统一的标准给安全带来新的转机。
”危险环境用传感器包括在很多应用场合下以不同方式使用的多种设备。
然而,它们有一些共同点,最显著的就是他们都需要选择和安装保护体系,以及用于确保其安全使用的标准。
图1:为了安全运行,用于危险区域的传感器必须设计使其和使用环境相配。
选择和安装过程中的一个关键点在于,考虑到如何将元件整合到系统之中,这些元件很少单独工作。
(来源: Honeywell, Rockwell Automation)经典方法如果正确选型和使用,大多数设备可以安全运行。
关键就在于对具体应用的理解,一台Class I, Div. 1等级的用于危险环境的设备可能并不适用于另一个同样等级的环境,例如有毒环境。
Sidhu警告道:“这是一种滥用和误解,会带来问题。
最终用户需要知道他到底选择了什么,和他选择的东西到底可以用于什么环境。
明确储罐内放置的是什么,不要依赖外壳上所写的。
你的应用也许并不需要经过认证的设备,但是谨慎起见,使用经认证的设备也无妨。
”为了安全地运行,危险区域内使用的传感器必须针对其所使用的环境专门设计。
通常,有三种方法:选择本安设备,使用隔爆外壳或正压隔离系统。
EJA118W隔膜密封式差压变送器---选型
低温用(乙二醇) -40-100℃-40-60℃
第8项:-
A
一直为A
第9项:毛细管长度
01
毛细管长1m
02
毛细管长2m
03
毛细管长3m
04
毛细管长4m
05
毛细管长5m
06
毛细管长6m
07
毛细管长7m
08
毛细管长8m
09
毛细管长9m
10
毛细管长10m
第10项:安装方向
-9
水平配管连接,左边高压毛细管从前部引出
基于法兰规格
平膜片
一平一凸
H
25-500
二、产品选型一览表
基本规格代码:EJA118W-DMSJ1DA-AA01-92NN
第1项:输出信号
-D
4-20mA DC/带数字通讯(BRAIN协议)
-E
4-20mA DC/带数字通讯(HART协议)
-F
FF现场总线通讯
第2项:测量量程
M
2.5-100KPa
H
第11项:电气接口
0
G1/2内螺纹,一个电气接口
2
1/2NPT内螺纹,二个电气接口,无盲塞
3
Pg13.5内螺纹,二个电气接口,无盲塞
4
M20内螺纹,二个电气接口,无盲塞
5
G1/2内螺纹,二个电气接口,一个盲塞
7
1/2NPT内螺纹,二个电气接口,一个盲塞
8
Pg13.5内螺纹,二个电气接口,一个盲塞
9
M20内螺纹,二个电气接口,一个盲塞
第3项:隔爆密封接头
不指定
G71
连线口:1/2NPT适用电缆外径:Φ8.5±0.5(1个)
什么是防爆压力变送器、本安压力变送器和卫生型压力变送器?
什么是防爆压力变送器、本安压力变送器和卫生型压力变送器?防爆压力变送器、本安压力变送器和卫生型压力变送器是满足特定工况的压力变送器,本文对这三种特殊用途的压力变送器概念做详细介绍。
1、什么是防爆压力变送器?昌晖仪表制造有限公司把防爆(隔爆)安全单晶硅压力变送器简称防爆压力变送器,准确的说是指隔爆型单晶硅压力变送器,隔爆型单晶硅压力变送器遵从GB3836.1-2010和GB3836.2-2010标准设计,并由国家级仪器仪表防爆安全监督检查站(NEPSI)审核通过获得防爆合格证的单晶硅压力变送器。
防爆单晶硅压力变送器,其防爆标志为Ex dII C T6 Gb,根据GB3836-2010新增概念设备保护级别(equipment protection level-EPL),防爆单晶硅压力变送器设备防护等级与危险场合及保护等级之间的关系:设备保护级别(EPL)-Gb、危险场合-爆炸性气体环境1区、保护等级-高。
防爆(隔爆)压力变送器的技术原理,允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸。
但要求外壳必须具有足够的强度;且各外壳结合面必须具有足够长的啮合长度和足够小的间隙,以确保内部爆炸不会穿过隔爆结合面而导致外部环境爆炸。
防爆安全单晶硅压力变送器拥有压力变送器厚重的隔爆外壳,其设计承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力超过2MPa,阻止内部的爆炸向外部周围爆炸性性混合物传播,从而实现防爆性能。
2、什么是本安压力变送器?昌晖仪表制造有限公司把本质安全单晶硅压力变送器简称本安压力变送器,遵从GB3836.1-2010和GB3836.4-2010标准设计,并由国家级仪器仪表防爆安全监督检查站(NEPSI)审核通过获得防爆合格证的单晶硅压力变送器。
本质安全单晶硅压力变送器,其防爆标志为Ex dII C T4 Ga,根据GB3836-2010 新增概念设备保护级别(equipment protection level-EPL),防爆单晶硅压力变送器设备防护等级与危险场合及保护等级之间的关系:设备保护级别(EPL)-Ga、危险场合-爆炸性气体环境0区、保护等级-很高。
“本安”与“隔爆”的防爆等级比较
“本安”与“隔爆”的防爆等级比较从设计理念上区别1、隔爆型定义:(1)能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并能阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳(I区防爆技术)。
(2)允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸,但要求外壳必须具有足够的强度;且各外壳接合面必须具有足够长的啮合长度和足够小的间隙,以确保内部爆炸不会穿过隔爆接合面而导致外部环境爆炸。
(3)间隙防爆技术,依靠间隙、啮合长度来达到降温、熄火的效果。
本安型定义:(1)在标准规定的条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路(0/I区防爆技术)。
(2)是一种以抑止点火源能量为防爆手段的“安全”技术。
要求设备在正常工作或故障状态下可能产生的电火花或热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。
(3)本安技术实际上是一种低功率设计技术。
因此它能很好地适用于工业自动化仪表。
2、本安型和隔爆型是不同类型的防爆型式。
由于本安型分为ia、ib、ic三个保护等级,且对应的EPL级别不一。
比如本安型ic比隔爆型d的保护级别低,而本安型ia比隔爆型d的保护级别高。
《防爆型式与EPL的对应关系》因此本安型和隔爆型防爆技术它们各具特点和优势,适用于不同的产品和场合。
3、本安仪表和隔爆仪表特点本安防爆技术是一种以抑制点燃源能量为防爆手段的“安全设计”技术。
从根本上限制点燃源能量,即使出现规定故障也不会引爆爆炸性环境中的爆炸性物质。
要求设备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。
本安技术是一种低功率设计技术。
因此它能很具有结构简单、体积小、重量轻、在带电情况下进行维护和更换、安全可靠性高、适用范围广等优点。
隔爆防爆技术主要是隔离点燃源,允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸。
要求外壳具有足够的强度,各外壳结合面具有足够长的啮合长度和足够小的间隙,以确保内部爆炸不会穿过隔爆接合面而导致外部环境爆炸。
本安防爆与隔爆有什么差别
本安防爆(EXI)和隔爆(EXD)的区别是什么?(防爆气体分析仪)本安防爆(EXI)和隔爆(EXD)仪表有什么区别?在工业生产过程中,经常需要使用具有防爆功能的设备。
如果使用环境和操作过程不合理,可能会造成爆炸风险,造成经济损失和人员伤亡。
为了避免这种情况出现,降低危险的发生,会使用一些防爆气体分析仪表,一般工业防爆设备主要是隔爆型和安全型。
所谓的爆炸其实是指物质在物理或化学变化后从一种状态突然变成另一种状态,释放出巨大的能量。
释放的能量会对周围的物体造成猛烈的冲击和破坏。
客观地说,许多工业场所都符合爆炸条件。
当爆炸性物质和氧气的混合浓度在爆炸极限内时,如果有能量刺激,就会发生爆炸。
因此,有必要采取防爆措施。
防爆电器设备分为二类I类煤矿井下用电气设备II类除矿井以外的场合使用的电气设备.II类电气设备,按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比,分为A,B,C三级:并按其最高表面温度分为T1-T6六组。
必须根据点燃温度所决定的爆炸性气体的组别来选择相应温度组别的防爆仪表,那么,本安防爆和隔爆分析仪有什么区别呢?本安型 "i"(本质安全型电气设备及其关联设备) 本质安全电路:在规定的试验条件下,正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体或蒸汽的电路。
本质安全型电气设备:全部电路为本质安全的电气设备。
本安型设备和关联设备的本质安全部分分为ia和ib:ia:正常工作 + 一个故障 + 任意组合的两个故障均不能引起点燃的电气设备。
ib:正常工作 + 一个故障条件下不能引起点燃的本质安全型电气设备。
由此可见ia等级高于ib等级关联设备:装有本质安全电路和非本质安全电路,且结构是非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电器设备。
隔爆型 "d" 具有隔爆外壳的电气设备。
它能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏,并且通过外壳上的任何接合面或孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。
川仪十七厂本安型温度变送器使用手册说明书
一、产品描述本安型温度变送器,安装于热电偶或热电阻温度传感器的接线盒内,将传感器信号转换成4~20mADC。
输入为万能型,分度号及量程范围可组态,使用极方便;输出为二线制4~20mADC,回路供电。
TS100、TS200为普通型、TS300支持HART通讯协议。
二、产品特征·二线制变送器。
·安装在B型(DIN 43729)或更大的连接头上,或安装在DIN轨道上。
·通信功能(TS300支持HART通信功能, TS100 、TS200不支持通讯功能)。
·电气隔离,高达2KV(TS100非隔离)·可用在危险区域的本质安全型·操作状态信息(绿色LED)三、技术规格输出信号:4~20mADC供电电压:12~28VDC(有反接保护),由安全栅供电。
负载范围:(Vaux - 12V) / 0.022A (单位:Ω)报警电流:低于测量下限,输出=3.8mA高于测量上限,输出=22.0mA传感器损坏、断线:输出=3.5或22mA(软件设置)最大电流:≤22mA输入:热电偶、热电阻、直流电压精度:±0.1% 或 0.1℃采样周期:250mS冷端补偿:内置冷端补偿,经调整后精度为±0.5℃环境温度:温度组别为T6,环境温度为-20~+50℃温度影响:0.1%(-20~50℃内)电源影响:0.05%(供电电压12~28VDC)负载影响:0.01%(负载变化100Ω)电气隔离:2KV灌封材料:聚氨脂材料,阻燃等级V-1。
外壳材料:PC,阻燃等级V-0防护等级:外壳 IP40、端子 IP00特殊类型:热电阻4线制输入、双路热电偶(电压或电流)输入、输入开方、单路输入1~8段曲线等。
防爆标志: EX ia IIC T6 Ga四、简单原理图五、安装用2颗M4螺钉安装在传感器接线盒内,螺钉孔为椭圆形,螺钉中心距32.5~36.5mm,如图。
外型尺寸图如下图。
气动薄膜流量调整阀隔爆型、本安型和正压型防爆电气优缺点,该如何选择?
气动薄膜流量调整阀隔爆型、本安型和正压型防爆电气优缺点,该如何选择?随着各种化工设备的普及和使用,防爆电气已经越来越受到重视,这也导致很多化工企业在选择气动薄膜流量调整阀时面临了一些困难。
本文将重点介绍气动薄膜流量调整阀隔爆型、本安型和正压型防爆电气的优缺点,帮忙读者更好地选择适合本身的气动薄膜流量调整阀。
隔爆型防爆电气优点隔爆型防爆电气紧要是通过防止电火花扩散,来避开发生爆炸的不安全。
相比于其他两种防爆电气,隔爆型防爆电气具有以下优点:1.较高的防爆等级。
隔爆型防爆电气接受罐体式结构,能够达到很高的防爆等级,比如ExdIIBT4等级。
适用于在易引起爆炸的爆炸性气体环境下使用。
2.相对安全。
隔爆型防爆电气除了能够避开产生电火花外,还可以防止生成高不冷不热激烈的化学反应,从而提高设备的操作安全性。
缺点隔爆型防爆电气在优点方面相比其他两种防爆电气占优势,但是也存在以下缺点:1.施工难度较大。
隔爆型防爆电气的施工和安装比较多而杂,需要依照特定的步骤和标准进行。
2.维护成本高。
隔爆型防爆电气需要进行定期维护和检测,一旦显现故障必需使用专业的人员和工具进行拆卸和检修,维护成本较高。
本安型防爆电气优点本安型防爆电气是应用更为广泛的一种防爆电气,在使用气动薄膜流量调整阀的时候也是常见的选择。
它的优点紧要体现在以下几个方面:1.易于安装。
本安型防爆电气施工和安装相对简单,比隔爆型和正压型更为便利。
2.维护和修理成本低。
本安型防爆电气维护和修理和更换成本较低,不需要专业人员施工,可以削减操作成本。
缺点虽然本安型防爆电气在优点方面有着很大的优势,但是在以下方面也有其不足之处:1.低防爆等级。
相比隔爆型防爆电气,本安型防爆电气的防爆等级较低,一般只能达到ExiaⅡBT3等级,不适用于较高不安全度的工作环境。
2.限制使用范围。
本安型防爆电气的使用范围相对较窄,只适用于特别少量的工业环境,不能充分充分需要。
正压型防爆电气优点正压型防爆电气是一种新型的防爆技术,它通过将爆炸气体压缩,防止发生爆炸。
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传感器遍布于我们的生活中。
从我们的家具到把我们从一处运送到另一处的汽车,再到检测工业流程的自动化设备和控制系统,传感器无处不在。
然而,就像大多数元件一样,它们是整体的一部分,系统中的元件越来越复杂。
当时用于危险环境中时,需要对应用有一个全面的了解以及严格的选型。
American Sensor Technologies公司的商业发展副总裁Karmjit Sidhu评述说:对于危险环境,有很多因素需要考虑,在这些危险环境下安全地使用传感器变成了一种很难却又必做之事。
Rockwell Automation公司的T哣认证的功能安全专家Art Pietrzyk补充道:“我们正在降低危险系数,但是危险仍旧是危险。
改变的只是我们所采取的安全措施。
精密的仪器和更统一的标准给安全带来新的转机。
”危险环境用传感器包括在很多应用场合下以不同方式使用的多种设备。
然而,它们有一些共同点,最显著的就是他们都需要选择和安装保护体系,以及用于确保其安全使用的标准。
图1:为了安全运行,用于危险区域的传感器必须设计使其和使用环境相配。
选择和安装过程中的一个关键点在于,考虑到如何将元件整合到系统之中,这些元件很少单独工作。
(来源:Honeywell, Rockwell Automation)经典方法如果正确选型和使用,大多数设备可以安全运行。
关键就在于对具体应用的理解,一台Class I, Div. 1等级的用于危险环境的设备可能并不适用于另一个同样等级的环境,例如有毒环境。
Sidhu警告道:“这是一种滥用和误解,会带来问题。
最终用户需要知道他到底选择了什么,和他选择的东西到底可以用于什么环境。
明确储罐内放置的是什么,不要依赖外壳上所写的。
你的应用也许并不需要经过认证的设备,但是谨慎起见,使用经认证的设备也无妨。
”为了安全地运行,危险区域内使用的传感器必须针对其所使用的环境专门设计。
通常,有三种方法:选择本安设备,使用隔爆外壳或正压隔离系统。
(根据应用的不同,这些危险区域内使用的传感器并不能只考虑这些信息,还须对于特殊的环境进行研究并作相应补充。
)设计成本质安全(IS)的传感器对能量作了限制,使其不足以引燃相应等级的危险气体。
一致性检查确保IS-等级的设备已经经过检测以及确定多少能量会引起动作。
IS设备通常使用一种叫做安全栅的“外部设备”,用于限制电流,进而限制故障状态下电路中的能量。
一个被动安全栅通过防止过压和限制电流来实现保护机制。
如果4-20mA信号线上发生了短路,安全栅会防止引燃。
Macro Sensors首席应用工程师Ed Herceg说:“每一个本安设备都必须由安全栅供电。
但并不是所有的安全栅都一样。
有很多种类的安全栅,你必须根据设备的整体参数来配接相应的安全栅,以确保你为设备选择了合适的安全栅。
否则,你可能并没有被保护。
然而,时至今日,我听说而且也相信,没有一场发生在危险区域内的爆炸或火灾是由本安设备的失效引起的。
”在Class I, Div. 2危险区域内,有时也会用非易燃设备、仪器和现场布线来代替本安设备。
传感器可以放在隔爆外壳中,一旦问题发生,外壳能承受住预期的爆炸压力,并将爆炸限制在外壳内,不会传爆。
隔爆技术已经很成熟了,只要安装正确,在所需传感器没有本安型版本时,隔爆型也是一个可行的选择。
正压隔离系统也可以用于阻止传感器和其他设备在危险区域内发生爆炸。
正压隔离系统有很多类型,但是最关键的是这种系统都要引入不易点燃的气体(惰性气体)例如氮气或者二氧化碳,在导管、元件和设备中通过,防止可燃性气体进入。
一种衍生的方法是通过将系统密封,根本没有空间存在可燃性气体。
Everight Precision公司的总裁Les Schaevitz说:“总体上来说,危险区域内的传感器要么将其电气部分放置于隔爆外壳内,要么将其电气部分设计成本安型。
通常,将本安设备放置在危险区域内比使用一个隔爆外壳要便宜一些,虽然两种方法都有些昂贵。
除了价格因素,本安设备(配接安全栅)通常更受欢迎,因为它去除了爆炸的可能性。
很多用户不希望存在潜在问题,哪怕发生在隔爆外壳内也不行。
”图2:FM Approvals的一个实验室进行的一项受控粉尘爆炸显示了可燃气体和粉尘点燃时会发生什么。
FM Approvals是FM全球集团的一个成员,对危险区域传感器进行认证,防止类似事故的发生。
(来源:FM Global)标准用户如果要采购危险区域用传感器,必须选择那些带有当地一致性检查机构认可标志的设备。
在北美,用于危险区域的传感器须经独立实验室测试并分级,例如UL(美国保险商实验室)、FM(工厂互助保险公司)和CSA(加拿大标准协会),采用诸如美国消防协会的美国国家电气规范(NFPA 70)之类的标准。
美国国家电气规范符合美国大多数的工况,将危险区域分成三种:蒸汽和气体(Class I);粉尘,例如煤和面粉(Class II);纤维(Class III)。
Division用于区分危险环境出现的频度:在正常工作情况下会出现((Div. 1);通常情况下不会出现(Div. 2)。
进一步细化(Group)用于区分具体危险介质(氢气、乙炔等)。
在欧洲,CENELEC(欧洲电气标准化委员会)负责管理标准。
但是近期,此工作由ATEX 指令(潜在爆炸危险环境用设备)接管。
日本有自己的标准化组织,亚洲的很多区域也有着自己的标准。
IEC(国际电工委员会)实时发布国际标准,致力于“国际标准和政府、商业和社会的一切电气、电子和相关技术的一致性评定工作。
”结果就是在全球经济大环境下,有很多标准共存,这给传感器的选型、应用、设计和销售带来了麻烦。
Macro Sensors公司的Herceg解释道:“问题之一是,你的产品可以在美国和加拿大销售,但却不能进入欧洲或者巴西的市场。
这对标准的改变产生了以定的推动作用。
今天,用户的产品取得了认证,但明天却发现在很多区域内不能销售,原因就是标准改变了。
”Honeywell Sensing and Control公司的安全开关和隔爆性防爆开关生产经理Leslie “IEC最有可能实现全球标准统一。
虽然在过去几年欧洲的ATEX指令占据主导地位,Neill说:但是最近IEC颁布了IECEx标准,力图使世界范围内的认证统一化。
每一个不同的标准化体系就像一把伞,这些伞都有交叉的区域,如果你愿意的话,IECEx要用一把大伞把所有这些小伞都涵盖其下。
然而,我相信,至今只有一个国家愿意将IECEx标准作为唯一的国家标准,那就是澳大利亚。
”图3:危险区域传感器有很多种类型,用于各种场合、具有各种认证,并且在全球范围内评级。
其中的一些是:(1)来自American Sensor Technologies的AST4600防爆传感器,具有CSA认证,可以抵御大幅振动、极限温度以及氢的爆炸;(2)Macro Sensors的HLR750系列LVDT(现行变量微分传感器),可用于汽轮和液轮机,还可以在由UL/ULC评分为Class 1,Division 2,Group A,B,C,D和Class 1,Zone 2,Group IIC的危险环境下工作;(3)压力传感器剖面显示了用于避免危险介质穿透传感器膜片的设计方案。
(来源:American Sensor Technologies,Macro Sensors)一体化Everight公司的Schaevitz补充说:“全球标准的现状可能会因世界范围内的区域性认证体系而调整。
但是最好这种调整是朝着一体化的方向,因为工业的发展是全球化的。
我们相信ATEX模型正在朝着一体化的方向努力,因为它颁布了‘国际’标准。
而且制定了ATEX 标准的欧共体成员国长期以来有着紧密的经济和文化纽带,并期待与世界范围内的其它国家进一步整合,当然,没有哪些国家像欧洲一样统一步调了。
”当前,欧盟承认ATEX认证,不接受其他认证体系,虽然很多人认为UL、FM和CSA认证和ATEX认证甚至比ATEX认证更严格。
与美国的Class/Division分级制类似,ATEX区域划分体系包括在正常工作条件下可燃性气体或蒸汽的点燃危险持续存在或长期存在的0区;危险间歇性存在的1区以及只有在故障或非常规情况下才会出现危险的2区。
FM全球组织成员,FM认证的危险区域的技术团队经理Tim Adam指出:“在过去十或者二十年,对于分区制的接受很缓慢,有3个Zone和2个Division对应。
基于这点,FM在认证时同时考虑Zone的要求和北美的class/division制。
”Adam发现最近客户的反馈中反映了对全球标准化统一的需求,因为制造商开始面向世界范围内进行销售。
他说:“我们开始将这种需求考虑在内,我们针对美国和加拿大进行认证。
我们也在英国开设了办公室,可以使用ATEX标准进行认证,所以我们也可以对准备在欧洲市场上销售的产品进行认证。
我们时刻牢记市场时效性对客户的重要意义,尽可能地快速完成认证工作。
”大多数等同标准变成了同一主题下的并列选项,这支持了标准全球化。
Honeywell Sensing and Control公司的营销战略主管Bob Nickels说道:“一些产品只可以在欧洲销售,而UL/CSA绝不会认可这些产品在美国使用,反之亦然。
我们对同一个开关有ATEX和UL/CSA 两种版本。
这对于库存来说是个噩梦,而且申请这些认证都回带来巨大的花费。
如果我们想要开发一种新产品,我们必须决定要在那里销售这种产品。
设计工程师需要针对所有的相关要求展开设计工作,在开发完成后,必须通过其目标市场所在区域要求的认证程序。
”公司对于标准统一化的要求主要是出于这个原因。
Nickels坚持说:“设备的物理结构并没有变化,改变只在于描述的方法和实验的方法。
如果我们对此达成了共识,那么所谓的串级的、并行的、繁冗的实验就都不需要了。
一旦物理上的基本要求满足了,供应商就可以在任何地方销售其产品。
长远来看,我认为工业界将要着眼于标准全球化。
”改变危险区域用传感器的全球销售应该针对其销售区域进行审核、分级和认证。
图表显示了UL-CSA认证体系(以Honeywell LSX限位开关为例)和ATEX认证体系(以Honeywell BX产品为例)的区别。
这些设备都是同一种开关,却有不同点:一台在BX设备的左侧带有加紧装置,这要求使用专用工具打开开关的壳体,还需在开关顶部安装接地装置,便于目测检查。
和美国不同,欧洲的现场不是必须连接到固定的铁导体,所以欧洲的工矿现场认为不是自动接地的。
隔爆限(来源:Honeywell)位开关的BX和LSX线用于北美和欧洲石化和离岸钻井设备中的阀体控制。
未来展望全球化和统一化都会被技术进步影响。
FM的Adam指出:“传感器的变化并不是只发生在设备本身,也给控制循环带来了变化。