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德國(guó)P+F倍加福安全柵工作原理
齊納式安全柵
齊納安全柵原理示意圖如右圖二,它的原理簡(jiǎn)單、電路實(shí)現(xiàn)容易,價(jià)格低廉但因由于其自身原理的缺陷使其應(yīng)用中的可靠性受到很大影響,并限制了其應(yīng)用范圍,其原因如下：
1、安裝位置必須有非?？煽康慕拥叵到y(tǒng),并且該齊納式安全柵的接地電阻必須小于1Ω,否則便失去防爆安全保護(hù)性能,顯然這樣的要求是十分苛刻并在實(shí)際工程應(yīng)用中難以保證。
2、要求來(lái)自危險(xiǎn)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)儀表必須是隔離型,否則通過(guò)齊納式安全柵的接地端子與大地相接后信號(hào)無(wú)法正確傳送,并且由于信號(hào)接地,直接降低信號(hào)抗*力,影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
3.齊納式安全柵對(duì)電源影響較大,同時(shí)也易因電源的波動(dòng)而造成齊納式安全柵的損壞。
隔離式安全柵
安全柵的主要功能就是限制安全場(chǎng)所的危險(xiǎn)能量進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所,及限制送往危險(xiǎn)場(chǎng)所的電壓和電流。
齊納管Z用于限制電壓。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時(shí),齊納管導(dǎo)通,使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。電阻R用于限制電流。當(dāng)電壓被限制后,適當(dāng)選擇電阻值,可將回路電流限制在安全限流值以下。
與齊納安全柵相比,隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外,還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號(hào)處理單元三部分組成,基本功能電路如圖2所示?；芈废弈軉卧獮榘踩锏暮诵牟糠?。此外輔助有用于驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)儀表的回路供電電路和用于儀表信號(hào)采集的檢測(cè)電路。信號(hào)處理單元?jiǎng)t根據(jù)安全柵的功能要求進(jìn)行信號(hào)處理。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器,既要為諸如壓力變送器等次儀表提供24V配電電源,同時(shí)又要對(duì)輸入的電流信號(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后,再輸出隔離的電流和電壓信號(hào),供后面的二次儀表或其它儀表使用。但一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不但需要兩線制傳輸,既提供配電電源又有信號(hào)隔離功能,同時(shí)還需要具有安全火花型防爆的性能,可靠地防止電源高壓與信號(hào)之間的混觸,利用電流、電壓雙重化限制回路,把進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器一安全柵。
隔離式安全柵,基本有檢測(cè)端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測(cè)端安全柵與兩線制變送器配套使用:操作端安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用也有信號(hào)輸入等類型隔離式安全柵。
由于隔離式安全柵米用了限壓、限流、隔離等措施,不僅能防止危險(xiǎn)能量從本安端子進(jìn)入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng),提高系統(tǒng)的本安防爆性能,而且還増加了系統(tǒng)的抗千擾能力,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。24VDC電源經(jīng)DC-AC-DC變換后,輸出模塊電路所需要的多種電壓。
檢測(cè)端隔離式安全柵的原理是:模塊電路將通過(guò)本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?.2-VDC后,送入模塊內(nèi)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算和進(jìn)行抗干擾處理后,再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號(hào),供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個(gè)隔離的18.528.5VDC電壓,通過(guò)本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險(xiǎn)信號(hào)竄入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)。
操作端隔離式安全柵的原理是:將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4-20mADC信號(hào)隔離后再輸出4-20mADC的信號(hào),通過(guò)本安能量限制電路供給電氣轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場(chǎng)的電氣閥門定位器使用。
詳細(xì)見(jiàn)解：德國(guó)P+F倍加福