隔離式(shì)安全栅的概念(niàn)

安全栅的主要功能就(jiù)是限制安全(quán)場所的危(wēi)險能(néng)量進入危(wēi)險場(chǎng)所，即限制送往危險場所的電(diàn)壓和電流(liú)。齊納(nà)管z用(yòng)于限制(zhì)電(diàn)壓。當回路(lù)電壓接(jiē)近安全限壓(yā)值時，齊納(nà)管導通(tōng)，使(shǐ)齊納(nà)管兩(liǎng)端的電壓(yā)始終保持在安(ān)全限壓值以下。

基礎知(zhī)識

采用(yòng)了将(jiāng)輸(shū)入、輸出以及電(diàn)源(yuán)三方之(zhī)間(jiān)相(xiàng)互電氣(qì)隔離 的電路結構，同時(shí)符合本(běn)安型限(xiàn)制能量(liàng)的要求。與齊納式安全相(xiàng)比，雖(suī)然價格略(luè)高，但(dàn)它其它方(fāng)面的(de)突出(chū)優點卻爲用戶(hù)應用帶來了更大(dà)的受益(yì):

1.由于采(cǎi)用(yòng)了三(sān)方隔離方(fāng)式，因(yīn)此無需系統接(jiē)地線(xiàn)路，給設計(jì)及現場施(shī)工帶來極(jí)大方便。2.對(duì)危險區的儀表(biǎo)要求大(dà)幅度降(jiàng)低，現(xiàn)場無需采(cǎi)用隔(gé)離式(shì)的儀(yí)表。

2.由于(yú)信(xìn)号線(xiàn)路無需共地，使(shǐ)得檢測(cè)和控制(zhì)回路信号的穩(wěn)定性和抗幹擾(rǎo)能力(lì)大大增強(qiáng)，從而提高(gāo)了整個系統的(de)可靠(kào)性。

3.隔(gé)離(lí)式安全(quán)栅具備更強的(de)輸入信号處理能力，能夠(gòu)接受(shòu)并處理(lǐ)熱電偶、熱電阻、頻率等(děng)信号，這(zhè)是齊納(nà)式安全(quán)栅所(suǒ)無(wú)法做到的。

4.隔離(lí)式安全(quán)栅(shān) 可輸(shū)出兩(liǎng)路(lù)相(xiàng)互隔(gé)離的信号，以提(tí)供給(gěi)使用(yòng)同一信号(hào)源(yuán)的兩台(tái)設備使(shǐ)用(yòng)，并保(bǎo)證兩設(shè)備(bèi)信号(hào)不互相幹擾，同(tóng)時提高所(suǒ)連接設備相(xiàng)互之間(jiān)的電(diàn)氣(qì)安全絕(jué)緣性能。

因此，對比(bǐ)齊(qí)納式和隔(gé)離式安(ān)全栅的(de)特點和性(xìng)能後(hòu)可以看(kàn)出(chū)，隔離(lí)式安(ān)全栅有着(zhe)突出的優點和(hé)更爲廣(guǎng)泛用(yòng)途，雖然(rán)其價格略高于(yú)齊納式安(ān)全栅，但從設計、施工安裝、調試(shì)及維護(hù)成本來(lái)考慮，其綜合成(chéng)本可能(néng)反而低(dī)于齊(qí)納式安全(quán)栅。在要(yào)求(qiú)較高(gāo)的工程現場幾(jǐ)乎無一(yī)例外地(dì)采用了(le)隔離式安全栅作爲主要本(běn)安防爆儀(yí)表，隔離式安(ān)全栅已(yǐ)逐漸取代(dài)了齊納式(shì)安全(quán)栅，在(zài)安全防爆領域得到了日益廣泛的應用(yòng).

工作原理

電阻r用于限(xiàn)制(zhì)電流(liú)。當電壓被限制(zhì)後，适當(dāng)選擇電(diàn)阻值，可(kě)将回路電流限制在安(ān)全限流值以下(xià)。

與齊(qí)納式安全(quán)栅相比(bǐ)，隔(gé)離式(shì)安全栅除(chú)具有(yǒu)限壓與(yǔ)限(xiàn)流的(de)作用(yòng)之(zhī)外，還帶(dài)有電流隔離的功能(néng)。隔離栅通(tōng)常由回路限能單元、電流隔離(lí)單元(yuán)和信(xìn)号處(chù)理單元三部分(fèn)組成，基本(běn)功能電路如圖2所示(shì)。回路限能(néng)單元(yuán)爲安全(quán)栅(shān)的核(hé)心部(bù)分。此外，輔(fǔ)助有(yǒu)用于驅動(dòng)現場儀(yí)表的回(huí)路供電電路和用于(yú)儀表(biǎo)信号采集的檢測電(diàn)路。信号處(chù)理單(dān)元則根據(jù)安(ān)全(quán)栅的功能要求(qiú)進行信号(hào)處理(lǐ)。

工業(yè)現場(chǎng)一般需(xū)要采用兩線(xiàn)制傳輸方(fāng)式的配電(diàn)器，既(jì)要爲(wèi)諸如壓力(lì)變送器等一(yī)次儀表(biǎo)提供24v 配電(diàn)電源(yuán)，同時又(yòu)要(yào)對輸(shū)入的電流(liú)信号(hào)進行(háng)采集、放大、運算(suàn)、和進(jìn)行抗幹擾處(chù)理後，再(zài)輸出隔離的電(diàn)流和電壓信号(hào)，供後面的(de)二次儀表(biǎo)或其它儀(yí)表使(shǐ)用。 但(dàn)一些(xiē)特殊的(de)工業現場不但需(xū)要兩線制(zhì)傳輸，既提(tí)供配(pèi)電(diàn)電(diàn)源又(yòu)有信号(hào)隔(gé)離功(gōng)能，同時(shí)還(hái)需要具有安全(quán)火花(huā)型防爆的(de)性能，可靠(kào)地(dì)防止電(diàn)源高壓與信号(hào)之間的混觸，利(lì)用電流、電(diàn)壓雙(shuāng)重化限制回路(lù)，把進(jìn)入(rù)危險場所(suǒ)的(de)能量限制(zhì)在安全(quán)定額(é)以下的(de)具有(yǒu)特殊(shū)功能(néng)的(de)配(pèi)電器-安全(quán)栅。

隔離式(shì)安全栅，基本有檢測端安全栅(shān)和操作(zuò)端(duān)安全栅兩種類型。檢(jiǎn)測端安全栅與(yǔ)兩(liǎng)線制變送器(qì)配套使用;操作(zuò)端安全栅與電(diàn)氣轉(zhuǎn)換器(qì)或電(diàn)氣閥(fá)門(mén)配套使(shǐ)用。也有信号輸(shū)入等類型隔離(lí)式安全栅(shān)。

由于(yú)隔離(lí)式安全栅(shān)采用了限壓、限(xiàn)流、隔離等措施(shī)，不僅能(néng)防(fáng)止危險能量從本安(ān)端子(zǐ)進入(rù)危險現場(chǎng)，提(tí)高系統(tǒng)的本安防(fáng)爆性(xìng)能，而且還增加(jiā)了系統的抗幹(gàn)擾能(néng)力(lì)，大(dà)大提(tí)高了(le)系統(tǒng)運行(háng)的可靠性。 24vdc 電源(yuán)經dc-ac-dc變換後，輸出(chū)模塊電路所需(xū)要的多(duō)種電壓(yā)。

檢測端隔離式安全栅的(de)原理是:模(mó)塊電路将(jiāng)通過本安(ān)能量(liàng)限制電路輸入(rù)的電(diàn)流或電壓信号轉變爲0.2-1vdc後(hòu)，送入模塊内進(jìn)行采(cǎi)集(jí)、放大、運(yùn)算和進行(háng)抗幹擾處(chù)理後，再經變壓器調制成(chéng)輸出(chū)隔離的電(diàn)流和電壓信号(hào)，供後面(miàn)的二次(cì)儀表(biǎo)或其(qí)它儀(yí)表使(shǐ)用(yòng)。模塊還(hái)需輸出一個隔(gé)離的(de)18.5∽28.5vdc電(diàn)壓(yā)，通過(guò)本安能量(liàng)限制(zhì)電路(lù)做爲供給(gěi)兩(liǎng)線(xiàn)制變送器(qì)的工作電壓。本(běn)安能量限(xiàn)制電(diàn)路能限(xiàn)制大電(diàn)流或(huò)高(gāo)電壓的危(wēi)險信号(hào)竄入(rù)危險現(xiàn)場(chǎng)。

操作(zuò)端隔離式(shì)安全栅的原(yuán)理是:将(jiāng)調節(jiē)器(qì)或(huò)操作(zuò)器(qì)輸出(chū)的(de)4-20ma dc信号(hào)隔離後再(zài)輸(shū)出(chū)4-20ma dc 的信号，通(tōng)過本(běn)安能量(liàng)限制電(diàn)路供給電(diàn)氣轉換(huàn)器(qì)或現場的(de)電氣閥門定位器使用。