防爆型电位传送器是一种专为易燃易爆危险环境设计的电位信号测量与传输设备,其核心功能是在确保自身不成为点火源的前提下,、可靠地完成电位信号的转换和传输。以下从设计原理、防爆核心技术、应用场景、选型要点等方面详细解析:
一、防爆核心原理:避免成为点火源在易燃易爆环境中(如石油、化工、煤矿、天然气等场所),空气中可能存在可燃性气体、蒸气或粉尘,普通电气设备若产生电火花或高温,可能引发爆炸。防爆型电位传送器通过结构设计和电路优化,从根源上消除以下风险:
1.限制能量释放
1.采用本质型(Ex ia/ib)设计:通过限流、限压电路,确保设备在正常工作或故障状态下产生的电火花能量、热效应能量低于可燃性物质的小点燃能量。
1.例:电路中串联限流电阻、并联限压二极管,将电压 / 电流限制在阈值内(如 24V 供电时,电流限制在 30mA 以下)。
2.隔爆型(Ex d)结构:将可能产生火花的部件(如接线端子、电子元件)封装在高强度防爆外壳内,外壳能承受内部爆炸压力,并阻止爆炸向外部传播。
2.材料与工艺防爆
1.外壳采用铝合金、不锈钢等阻燃材料,表面做防静电处理,避免摩擦产生静电火花。
2.密封设计防止可燃性气体 / 粉尘进入设备内部,同时满足防水、防尘要求(如 IP66 防护等级)。
二、关键技术特点特性
普通电位传送器
防爆型电位传送器
防爆认证
无
需通过防爆认证(如中国 Ex 认证、IECEx 认证)
能量限制
无特殊限制
电路严格限流、限压,能量低于可燃物质点燃阈值
外壳结构
普通塑料或金属外壳
隔爆外壳 / 本质电路 + 防爆外壳
应用环境
普通环境
0 区 / 1 区(气体防爆)、21 区 / 22 区(粉尘防爆)
温度等级
无明确限制
标注表面温度(如 T4:≤135℃,T6:≤85℃)
三、典型应用场景防爆型电位传送器主要用于以下高风险环境:
1.石油与天然气行业
1.场景:油井平台、输油管道、液化天然气(LNG)储罐区。
2.作用:监测管道阴极保护电位(防止腐蚀)、储罐液位对应的电位信号,确保易燃易爆环境下的数据传输,避免因设备故障引发爆炸。
2.化工生产领域
1.场景:反应釜、精馏塔、溶剂储罐区(涉及氢气、甲烷、乙醇等可燃气体)。
2.作用:测量压力、温度等参数对应的电位信号,如反应釜压力传送器实时监控压力变化,通过防爆电路传输至 PLC 系统,实现自动控制和预警。
3.煤矿与粉尘环境
1.场景:矿井下瓦斯区域、面粉 / 煤粉加工车间(存在粉尘爆炸风险)。
2.作用:监测设备接地电位(防止静电积累)、环境湿度对应的电位信号,预防粉尘爆炸事故。
4.制药与食品行业
1.场景:涉及有机溶剂(如乙醇、丙酮)的生产车间。
2.作用:测量搅拌罐温度、管道流量等参数,确保防爆要求下的生产。
四、防爆认证与选型要点1.选型关键参数
1.防爆标志:如 Ex ia IIB T4 Gb(适用于 II 类 B 级气体,温度组别 T4)。
2.测量范围与精度:如压力测量 0-10MPa,精度 ±0.2% FS。
3.输出信号:4-20mA 电流(抗干扰强)、RS485 数字信号(远距离传输)。
4.防护等级:如 IP67(防尘防水,适用于潮湿或户外环境)。
5.温度组别:根据环境温度选择(如 T6 适用于高温环境)。
五、安装与维护注意事项1.安装要求
1.必须由具备防爆资质的人员操作,确保接地可靠(防止静电积累)。
2.电缆引入需使用防爆格兰头(密封接口,阻止气体 / 粉尘进入),避免线缆破损或松动产生火花。
2.定期维护
1.检查外壳是否有裂纹、腐蚀,密封件是否老化失效。
2.测试电路的限流 / 限压性能,确保能量始终低于阈值。
3.避免在防爆外壳上钻孔或修改结构,以免破坏防爆性能。
防爆型电位传送器是易燃易爆场景下的关键设备,通过本质设计和隔爆结构双重保障,实现了 “信号传输” 与 “防爆” 的平衡。选型时需严格匹配环境风险等级(气体 / 粉尘、危险区域分区),并确保认证齐全、安装规范,以杜绝爆炸隐患。