电磁流量计防爆型传感器
在石油化工、化肥等工业生产过程的流量测量和控制中，大量应用能够解决介质腐蚀问题的电磁流量计。但是，这些行业的生产现场，多有爆炸性气体和可
燃性液体挥发出来的蒸气存在，所以，需要使用防爆型电磁流量汁。
关于防爆，应清楚防爆的原理、方法与分类、标准，建立对防爆的初步认识，了解防爆的基本知识。爆炸是在同时满足三个条件下发生的：
a．现场存在易爆物质，如易爆气体；
b．现场存在氧气；
c．现场存在易爆源，知足够能量的电火花或足够高的物体表面温度。
显然．消除三个条件中的任何一个，就能防爆。由于氧气无处不在，难以控制。所以，控制易爆气体和引爆源为两个最常见的防爆原理，而在仪表行业还经常
采用控制爆炸范围的防爆原理。
人为地在危险现场营造一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中。典型代表为正压型防爆方法Ex p。做法是将仪表安装在一个密封的箱体内，充满洁净空气
或惰性气体，并保持箱内气压略大于箱外气压，易爆气体不能进入箱内。用将正压的氮气保存在传感器密封壳体内，转换器密封壳体上设计有充洁净空气或惰性体
的进气和排气接头的防爆方法，就是正压型防爆原理的电磁流量计。
人为地将爆炸局限在一个有限的范围内，该范围内的爆炸不至于引起更大范围的爆炸．，典犁代表如隔爆型防爆方法Ex d。工作原理是为仪表设计—个足够坚固
的外壳或将仪表及电器安置在一个足够坚固的壳体内，严格的按标准设计、制造和安装所有的界面，使在机壳内发生的爆炸不至于引发机壳外危险性气体的爆炸。
显然，这是一种苛刻的防爆方法。不仅设计和制造的规范极其严格，而且安装、接线和维修的操怍规程也非常严格，容不得一点差错。
人为地消除引爆源，既消除引爆的火花，又消除足以引爆的仪表表面温升。典型代表为本质安全防爆方法Exi。工作原理是利用安全栅．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．叉不能产生足以引爆仪表表面升温的安全范围内。按照国际标准IEC60079 -1：1998和国家标准GB3836.2 - 2000，当安全栅
安全区…侧所接设备发生任何故障（不超过250V电压）时，本质安全防爆方法能确保现场的防爆安垒。Ex ia级本质安全设备在正常工作时，发生一个故障、发生两个
故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。本质安全防爆方法确保对现场仪表进行带电拆装、检查和维修时的防爆安全。
显而易见，本质安全方法是最安全可靠的防爆方法。因此，被允许用在最危险的场合 我国和世界大多数国家一样，将存在有气态或蒸气状态或雾态爆炸性混合物
的危险场所分成三个等级区域：
O区域( Zone 0)：在此区域内，上述爆炸性混合物在正常工作时持续或长期存在。或者说每年存在lOOOh以上。
l区域( Zorre l)：在此区域内，上述爆炸性混合物在正常工作时偶尔存在。或者说每年存在lOh以上，但不会超过lOOOh。
2区域( Zone 2)：在此区域内，上述爆炸性混合物极少存在且即使存在也是短时间的。或者说每年只存在不到lOh。
依照国家标准规范，各等级危险场合所适用的防爆方法如下：
O区域Exi8本质安全型防爆方法GB 3836.4-2000
l区域适用丁O区域的防爆方法
Ex ib: 本质安全型防爆方法GB 3836.4-2000
Exp： 正压型防爆方法GB 3836.5-20(D
Ex d： 隔爆型防爆方法GB 3836.2-2000
Ex e： 增安型防爆方法CB 3836.3-2000
Ex m: 浇封型防爆方法GB 3836.9-2000
Exq： 克砂型防爆方法GB 3836.7-2000
Ex。： 充油型防爆方法 GB 3836,6-2000
2区域 适用于O区域和1 区域的防爆方法
Ex。无火花型防爆方法 GB 3836.8-2000
可以看出，允许选用何种防爆方法完全取决于仪表被安装在哪个等级的危险场合下。本质安全型防爆方法被允许用在任何危险场合。
根据可能引爆的最小火花能量，国家标准将爆炸性气体分为四个危险等级，见表3-7所示。
上表可见，常用爆炸性气体中的绝大多数属T4以上组别。T5和T6只有3例。
标准规定在防爆型仪表的铭牌和样本或产品说明书中必须标注防爆标志。了解上述防爆基本知识的实用意义在于识别仪表的防爆标志，从而对仪表的可安装区域和可涉及的爆
炸性气体一目了然，例如：Ex iaⅡC T6，它的防爆标志含义如下：
电磁流量计不同于其他二线制变送器，它是由传感器和转换器组合而成。转换器要向传感器的励磁线圈提供较大的励磁电流，往往超过防爆标准限定的回路电流和上限
电压，转换器电路中不可避免地存在较大容量的储能元件电容，传感器的励磁线圈又是一个大的储能元件电感，这些都给本质安全防爆的电磁流量计防爆设计和制造增加
了难度。近年来新开发的低功耗二线制电磁流量计比较容易做成本质安全型防爆产品。
在电磁流量计防爆产品中+有上面所述的按正压型防爆方法Ilx D的防爆产品，有符合隔爆型防爆方法Ex d标准的转换器壳体和隔爆型传感器壳体，以及充砂、浇封型传感
器的防爆类型。更多的则是把转换器安装在没有能够引起爆炸气体和物质的安全区域，通过安全防爆栅隔离，与安装在易爆区域的传感器连接起来（见图3 - 41）。由于安
全栅的限能，限制了送往危险现场的电压和电流。齐纳管Z用于限制电压，让齐纳管两端的电压始终保持在安全电压以下；电阻R用于限制电流，适当选择电阻值可将回路
电流限制在安全限流值以内；保险丝F的作用是防止齐纳营长期流过的大电流被烧断而导致回路限压失败。为确保回路限压安全，保险丝必须选用高速熔断型，其熔断速度
比齐纳管击穿快10倍。如图3- 41所示，电路采用三个齐纳管冗余并联，能够确保安全栅的正常工作，若有一个故障或两个故障时输出电能量均能可靠限制在安全参数规定
的范围内，从而满足a级本质安全的要求。
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