淺析防爆稱重傳感器及其應(yīng)用

劉　洋（煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司檢測中心,北京　102606）

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淺析防爆稱重傳感器及其應(yīng)用

劉洋
（煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司檢測中心,北京102606）

摘 要：工業(yè)革命興起以后，各種工業(yè)迅速發(fā)展，石油、化工、煤炭、軍火等工業(yè)部門在產(chǎn)品生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中的稱重計(jì)量，危險(xiǎn)氣體或粉塵等易燃易爆物質(zhì)經(jīng)常為該工業(yè)帶來巨大的安全隱患，因此在選擇電子秤時(shí)必須選擇防爆型的電子秤，最大程度上保障工作人員的生命安全及企業(yè)的財(cái)產(chǎn)利益。本文通過介紹防爆稱重傳感器的概述、防爆稱重傳感器的特點(diǎn)、關(guān)于防爆稱重傳感器的注意事項(xiàng)、防爆稱重傳感器的應(yīng)用等方面，來加強(qiáng)人們對防爆稱重傳感器的認(rèn)識(shí)和了解，以增強(qiáng)各工業(yè)部門在選擇及使用稱重傳感器的過程中的安全保障。

關(guān)鍵詞：防爆秤重傳感器；本質(zhì)安全型；隔爆型；應(yīng)用

1　防爆稱重傳感器的概述

隨著電子秤的應(yīng)用和發(fā)展，稱重傳感器也在產(chǎn)生后不斷與時(shí)俱進(jìn)，在創(chuàng)新與發(fā)展中得到了很大進(jìn)步，然而，對于一些易燃易爆物品的稱重過程中容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性問題，防爆型的稱重傳感器應(yīng)運(yùn)而生，其功能也受到大多數(shù)人的歡迎。

防爆稱重傳感器是利用某種材料或元件與溫度有關(guān)的物理特性，將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置或器件的傳感器。在測量中常用的防爆稱重傳感器是熱電偶和熱電阻，熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢變化，而熱電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化。

防爆稱重傳感器選作感溫元件的材料應(yīng)滿足的要求有材料的電阻溫度系數(shù)a要大、防爆稱重傳感器在測溫范圍內(nèi)，材料的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、RICE LAKE稱重傳感器在測溫范圍內(nèi)， a保持常數(shù)、具有比較大的電阻率p、防爆稱重傳感器特性復(fù)現(xiàn)性好，容易復(fù)制等。比較適合以上條件的材料有：鉑、銅、鐵和鎳等。

2　防爆稱重傳感器的特點(diǎn)

（1）耐壓防爆結(jié)構(gòu)，適用于爆炸危險(xiǎn)性高的液體、氣體、藥品、石油化學(xué)等行業(yè)。防爆稱重傳感器一個(gè)鮮明的特點(diǎn)，就是擁有耐壓防爆結(jié)構(gòu)，與普通的稱重傳感器相比，防爆稱重傳感器耐壓性更強(qiáng)，對于爆炸危險(xiǎn)性高的液體、氣體、藥品、石油化學(xué)等行業(yè)適用性極高，也是這些行業(yè)的首選。

（2）防爆等級(jí)： Ex d ⅡB T4 Gb。防爆稱重傳感器鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，是目前制造熱電阻的最好材料。從防爆稱重傳感器的材料上可以看出，防爆稱重傳感器的防爆等級(jí)很高，對于易燃易爆物品的防爆效果非常明顯，為操作人員的安全提供了良好的保障。

（3）防爆場所：一級(jí)、二級(jí)、使用環(huán)境溫度上限為70℃。防爆稱重傳感器在國際實(shí)用溫標(biāo)中，鉑電阻作為74℃溫度范圍內(nèi)的溫度基準(zhǔn)。在一定的溫度范圍內(nèi)，防爆稱重傳感器的電阻可近似地視為一個(gè)常數(shù)。在防爆場所中，防爆等級(jí)特別高，而且使用的環(huán)境溫度最高可達(dá)到70℃。

（4）抗干擾性能強(qiáng)，可靠性高。近年來，許多生產(chǎn)部門都面臨著噪音大、通訊信號(hào)弱等很多干擾性的問題，解決干擾問題迫在眉睫?；诜辣Q重傳感器的改進(jìn)技術(shù)不斷創(chuàng)新與完善，發(fā)明出來的防爆稱重傳感器已逐漸走向大眾化水平，其優(yōu)良的抗干擾性和極強(qiáng)的可靠性也得到了使用者高度的的認(rèn)可和評價(jià)。

3　關(guān)于防爆稱重傳感器的注意事項(xiàng)

（1）首先確定使用場合的危險(xiǎn)介質(zhì)及其所處的區(qū)域。在不同的場合中，容易引起爆炸的介質(zhì)可能不同，不同區(qū)域中導(dǎo)致爆炸的程度也可能不同，介質(zhì)及區(qū)域的差別，就決定了使用防爆稱重傳感器的類型也不同。因此在選用防爆傳感器之前，必須先確定使用場合的危險(xiǎn)介質(zhì)及其所處的區(qū)域，以便挑選出合適的傳感器類型。

（2）依次確定防爆稱重傳感器的形式、類別、級(jí)別和溫度組別。由于各種環(huán)境引發(fā)爆炸的危險(xiǎn)程度及導(dǎo)致爆炸的因素不盡相同，每一個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤判斷都可能帶來巨大的損失和災(zāi)難，因此發(fā)明出來的防爆稱重傳感器在安裝時(shí)，一定要依次確定防爆電子稱的形式、類別、級(jí)別和溫度組別以保證防爆稱重傳感器的安全使用。

（3）氣體防爆與粉塵防爆是完全不同的；煤礦防爆與常規(guī)防爆是完全不同的。正如高溫、閃電、火星等因素都可以引發(fā)火災(zāi)，而撲滅不同的火災(zāi)需要不同的物質(zhì)一樣，防爆系統(tǒng)對因不同因素可能造成的爆炸也大相徑庭。這就需要各企業(yè)在安裝防爆稱重傳感器時(shí)根據(jù)可能引發(fā)爆炸的因素來選擇最合適的傳感器。

（4）防爆稱重傳感器的安裝與使用必須嚴(yán)格按照施工與使用規(guī)范進(jìn)行，不得隨意拆卸、組裝或改進(jìn)。

4　防爆稱重傳感器的應(yīng)用

4.1本質(zhì)安全型電子稱重系統(tǒng)

本質(zhì)安全型電子稱重系統(tǒng)有兩種防爆型式：一種是獨(dú)立本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是將防爆秤重傳感器、防爆接線盒、本質(zhì)安全型稱重儀表等設(shè)備的全部電路放在易燃易爆的危險(xiǎn)場所，系統(tǒng)中電路都是安全本質(zhì)型的；另一種是混合本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是將防爆秤重傳感器、防爆接線盒放在危險(xiǎn)區(qū)，在稱重儀表和防爆接線盒之間的安全柵與稱重儀表等一同放在安全區(qū)。

4.2隔爆型接線盒

應(yīng)用多只ia、ib類本質(zhì)安全型或d類隔爆型稱重傳感器并聯(lián)組裝電子稱時(shí)，其并聯(lián)接線盒是本質(zhì)安全電路的關(guān)聯(lián)裝置，它不是本質(zhì)安全電路，必須設(shè)計(jì)制造成隔爆型結(jié)構(gòu)，適用于易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域1區(qū)和2區(qū)的防爆設(shè)備。接線盒最好用鋼制材料制造，隔爆面的粗糙度及接合面最小有效長度L及間隙、軸與軸孔隔爆接合面最大直徑差W等各結(jié)構(gòu)參數(shù)都必須滿足GB3836.2-2010隔爆型電氣設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的隔爆要求。

4.3本安型防爆電子秤

本安型防爆電子秤是利用了防爆稱重傳感器的原理，就是使得傳感器在發(fā)生故障短路之類的情況時(shí)不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的引爆源從而引爆爆炸物。本安型是使設(shè)備內(nèi)所有電路在正常工作的情況下都不會(huì)產(chǎn)生電火花或者所產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)的能量都不足夠點(diǎn)燃爆炸性物質(zhì)，這其中所有電路就包括了稱重傳感器在其中，所以在本安型防爆秤中需要使用防爆稱重傳感器。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.183