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防爆认证,防爆合格证,SIL安全等级 |
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电子电器 |
光电传感器办理防爆合格证指南
光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类：外光电效应、内光电效应及光生伏应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。分析了光电器件的性能、特性曲线。
防爆认证中隔爆型电器设备外壳的耐爆性设计
防爆认证中 隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸气体混合物的浓度、外壳的容积及形状、点火源的位置、接合面间隙、爆炸性气体混合物的初始压力及温度等的影响。在低于大爆炸压力浓度时，爆炸压力与混合物的浓度成正比;当外壳的容积增大时，其热损失相对减小，爆炸压力相对增高;就外壳的形状而言，非球型容器比球型容器的爆炸压力要低;点火位置偏离中心，其爆炸压力会下降;接合面间隙增大，爆炸压力将下降;爆炸性气体混合物的初始压力温度提高，爆炸压力将增大。
防爆认证中隔爆型电气设备爆炸时其内部会产生大约0.5Mpa-2.0Mpa的爆压，将对壳壁产生冲击。当外壳材质的强度不能满足要求时，造成破损，所以外壳的抗拉强度及壁厚应达到要求。
防爆认证中隔爆型电气设备的外壳常用材料有：钢板、铸钢、铸铝合金、铸铁等材料。当采用铸铁时，其牌号应不低于HT250;当采用铸铝时，应用抗拉强度不低于120Mpa，含镁和锆量不7.5%的材料。当外壳容积不大于0.01升时，可采用陶瓷材料制造。当外壳容积不大于2.0升时，可采用塑料材料制造，但塑料外壳的结构强度受成型工艺及易自然老化的影响，一般用于外壳容积小于0.1升的隔爆部件。目前主要是使用铝合金材质的防爆电气产品居多，只有在现有压铸壳体尺寸不能满足需求时，才采用钢板或者不锈钢材质。比如：防爆接线箱/盒、防爆插接装置、防爆操作柱等防爆电器。
隔爆外壳由于要随爆炸的冲击力，因此其壁厚值相对其它防爆型式的外壳要大。以铸铝壳体为例，容积不大于2.0升的外壳，壳壁厚应在4.0-8.0mm之间，法兰厚度应在8.0-12.0mm之间;压铸铝外壳的壁厚由于致密度相对较高，其壁厚可设计得小一点。
防爆认证 中隔爆型电气设备在结构设计时，要尽量避免压力重叠现象。压力重叠现象一般生产在包含两个或多个空腔以小孔形式连通的外壳内，当一个空腔引爆后，其火焰向另一空腔传播，由于火焰的面比气体传播速度要慢，另一空腔首行气体预压，再进行点燃爆炸，这样产生的爆压比个空腔高数倍，将造成壳体的严重损坏。事实上，在同一空腔中，当电气部件安装不合理时也会产生压力重叠现象。
因此，外壳不宜制成以小孔连通的多空腔形式，壳体电器元件的安装也应避免将整腔分割成几个小空腔。另外，外壳三维尺寸之比不宜过大，否则壳内会产生压力重叠现象。所以在设计防爆配电箱、防爆开关等产品时不建议尺寸做得太大，条件允许的情况下都会尽量缩小外壳的尺寸。
防爆认证中带你了解本安型防爆系统
(一)、本安防爆技术
防爆认证中本安防爆技术是目前被标准化适合于0区的技术。对于自动化仪表，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，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。本安技术是可适用于0区危险场所的防爆系统。
6)对于象热电偶等简单设备，不需特别认证即可接入本安防爆系统。
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其系统的设计。
3、本质安全设备及关联设备
两种：本安电气设备和关联设备。
1)、本安电气设备
在国家标准所规定的条件下(包括正常工作和规定故障条件)，产生的任何电火花和热效应尚不能点燃规定的爆炸性气体环境的电气设备。它可用于危险场所。
它可分为一般本安电气设备和简单电气设备。
一般本安电气设备：具有储能元件，是需要防爆认证的本安电气设备，如变送器、接近开关等。
简单电气设备：根据制造商的技术条件，电气参数值均不超过1.2V，
<0.1A,<25mW，<20uJ的电气设备，它们无需防爆认证。可以自由地配置在本安回路中。如：电阻(包括可变电阻)、发光二极管、开关、热电偶、热电阻、应变仪。
2)、关联设备(安全栅)
一种安装在安全场所，本安电气设备与非本安电气设备之间相连的电气设备。
安全栅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。本安系统回路的示意图如下：
4、本安电气设备的分类
1)、类别
基于国家标准GS3836.1《爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》规定的电气设备分类原则，
本安仪表可分为两类：
I类：煤矿用本安仪表(mining industry)
Ⅱ类：工厂用本安仪表(surface industry)
Ⅱ类工厂用本安仪表，跟气体分组一样，可进一步分为A、B、C三级。
2)、级别
5、防爆标志
本安仪表的防爆标志跟其他防爆型式的防爆标志一样，它实质上是仪表所适用的爆炸性危险场所的代号。
通常一个爆炸性危险场所需用三个参量来定义。
1)、危险场所区域
反映可能出现危险气体的频率或持续时间，亦即产生爆炸的危险程度。
2)、危险性气体的种类，即气体组别考虑可能出现的危险气体的点燃能量。
3)、危险气体的引燃温度，即气体温度组别考虑可能出现的危险气体的点燃温度。
相应地，本安仪表的防爆标志也在“Ex”防爆标记后，依次表达出仪表可适用的区域、气体组别和温度组别三个参量
（二）、本安电气设备防爆标志
防爆认证中现场本安设备具有本安性能的主要参数：
高输入电压(Ui)
施加到本质安全电路连接装置上，而不会使本质安全性能失效的高电压(交流峰值或直流)。
大输入电流(Ii)
施加到本质安全电路连接装置上，而不会使本质安全性能失效的高电流(交流峰值或直流)。
大输入功率(Pi)
当电气设备与外电源连接不使本质安全性能失效时，可能在电气设备内部消耗的本质安全电路的大输入功率。
大内部等效电容(Ci)
通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电容。
大内部等效电感(Li)
通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电感。
2、连接电缆
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：
电缆大允许分布电容(Ci) (Cc)=(Ck)*L 电缆大允许分布电感(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
3、关联设备-安全栅
从控制室设备配置角度考虑，该部分电气回路具备无论系统处于正常工作状态还是故障状态，均能够将从安全场所的非本安回路传到危险场所的本安设备的能量抑制在点火极限(小点燃能量)以下的保护功能。
安全栅本安性能的基本参数：
高电压(交流有效值或直流Um)
施加到关联设备非本质安全连接装置上，而不会使本质安全性能失效的高电压。
高输出电压(Uo)
在开路条件下，在设备连接装置施加电达到高电压(包括Um和Ui)时，可能出现的本质安全电路的高输出电压(交流峰值或直流)。
大输入电流(Io)
来自电气设备连接装置的本质安全电路的大电流(交流峰值或直流)。
大输入功率(Po)
能从电气设备获得的本质安全电路大功率。
大外部电容(Co)
可以连接到电气设备连接装置上，而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电容。
大外部电感(Lo)
可能连接到电气设备连接装置上，而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电感。
4、本安系统组合条件
为设备的安全正常使用，本安系统各配置间满足以下条件。
a)、现场本安设备的防爆标志级别不能安全栅的防爆标志级别。
b)、关联设备、现场本安设备与连接电缆参数之间要符合以下不等式。
本安仪表及关联设备，按其使用场4所或相连场所的安全程度可分为ia和ib二个级别。
ia级是指在正常工作、一个计数故障和两个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。即ia级仪表在大考虑二个计数故障情况下也不致于产生安全失效。
ib级是指在正常工作和一个计数故障情况下不能点燃爆炸性气体混合物。显然，ia级仪表的安全程度要比ib级仪表高，ib 级仪表仅考虑仪表产生一个故障时不会产生安全失效，但若仪表出现第二次计数故障时，就可能会产生安全失效。
因此，ib级本安仪表的安全程度要比ia级仪表差，它跟隔爆和增安等防爆型式的仪表一样只适用于1区和2区危险场所。相应的，ib级本安关联设备可与1区和2区危险场所的本安仪表或设备相连接。而ia级本安仪表可以用于危险等级高的0区危险场所;ia级本安关联设备可与0区危险场所的本安仪表或设备相连接。ia级本安设备是所有防爆型式中安全程度高的一种。
3)、设备温度等级
设备温度等级规定了设备表面的高允许温度值。这主要基于技术和经济上的考虑。在绝大部分情况下，工作时是有较低温度等级的设备购买和安全费用较高。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。
