淺析防爆稱重傳感器及其應用

劉　洋（煤炭科學技術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用

劉洋
（煤炭科學技術研究院有限公司檢測中心,北京102606）

摘 要：工業革命興起以后，各種工業迅速發展，石油、化工、煤炭、軍火等工業部門在產品生產和儲運過程中的稱重計量，危險氣體或粉塵等易燃易爆物質經常為該工業帶來巨大的安全隱患，因此在選擇電子秤時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的財產利益。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、關于防爆稱重傳感器的注意事項、防爆稱重傳感器的應用等方面，來加強人們對防爆稱重傳感器的認識和了解，以增強各工業部門在選擇及使用稱重傳感器的過程中的安全保障。

關鍵詞：防爆秤重傳感器；本質安全型；隔爆型；應用

1　防爆稱重傳感器的概述

隨著電子秤的應用和發展，稱重傳感器也在產生后不斷與時俱進，在創新與發展中得到了很大進步，然而，對于一些易燃易爆物品的稱重過程中容易發生爆炸的危險性問題，防爆型的稱重傳感器應運而生，其功能也受到大多數人的歡迎。

防爆稱重傳感器是利用某種材料或元件與溫度有關的物理特性，將溫度的變化轉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換為電勢變化，而熱電阻是將溫度變化轉換為電阻值變化。

防爆稱重傳感器選作感溫元件的材料應滿足的要求有材料的電阻溫度系數a要大、防爆稱重傳感器在測溫范圍內，材料的物理、化學性質穩定、RICE LAKE稱重傳感器在測溫范圍內， a保持常數、具有比較大的電阻率p、防爆稱重傳感器特性復現性好，容易復制等。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

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

（2）防爆等級： Ex d ⅡB T4 Gb。防爆稱重傳感器鉑的物理、化學性質非常穩定，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、二級、使用環境溫度上限為70℃。防爆稱重傳感器在國際實用溫標中，鉑電阻作為74℃溫度范圍內的溫度基準。在一定的溫度范圍內，防爆稱重傳感器的電阻可近似地視為一個常數。在防爆場所中，防爆等級特別高，而且使用的環境溫度最高可達到70℃。

（4）抗干擾性能強，可靠性高。近年來，許多生產部門都面臨著噪音大、通訊信號弱等很多干擾性的問題，解決干擾問題迫在眉睫。基于防爆稱重傳感器的改進技術不斷創新與完善，發明出來的防爆稱重傳感器已逐漸走向大眾化水平，其優良的抗干擾性和極強的可靠性也得到了使用者高度的的認可和評價。

3　關于防爆稱重傳感器的注意事項

（1）首先確定使用場合的危險介質及其所處的區域。在不同的場合中，容易引起爆炸的介質可能不同，不同區域中導致爆炸的程度也可能不同，介質及區域的差別，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介質及其所處的區域，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、級別和溫度組別。由于各種環境引發爆炸的危險程度及導致爆炸的因素不盡相同，每一個環節的錯誤判斷都可能帶來巨大的損失和災難，因此發明出來的防爆稱重傳感器在安裝時，一定要依次確定防爆電子稱的形式、類別、級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；煤礦防爆與常規防爆是完全不同的。正如高溫、閃電、火星等因素都可以引發火災，而撲滅不同的火災需要不同的物質一樣，防爆系統對因不同因素可能造成的爆炸也大相徑庭。這就需要各企業在安裝防爆稱重傳感器時根據可能引發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格按照施工與使用規范進行，不得隨意拆卸、組裝或改進。

4　防爆稱重傳感器的應用

4.1本質安全型電子稱重系統

本質安全型電子稱重系統有兩種防爆型式：一種是獨立本質安全型防爆系統。這種系統是將防爆秤重傳感器、防爆接線盒、本質安全型稱重儀表等設備的全部電路放在易燃易爆的危險場所，系統中電路都是安全本質型的；另一種是混合本質安全型防爆系統。這種系統是將防爆秤重傳感器、防爆接線盒放在危險區，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。

4.2隔爆型接線盒

應用多只ia、ib類本質安全型或d類隔爆型稱重傳感器并聯組裝電子稱時，其并聯接線盒是本質安全電路的關聯裝置，它不是本質安全電路，必須設計制造成隔爆型結構，適用于易燃易爆危險區域1區和2區的防爆設備。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等各結構參數都必須滿足GB3836.2-2010隔爆型電氣設備國家標準規定的隔爆要求。

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生故障短路之類的情況時不會產生危險的引爆源從而引爆爆炸物。本安型是使設備內所有電路在正常工作的情況下都不會產生電火花或者所產生的電火花和熱效應的能量都不足夠點燃爆炸性物質，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。

參考文獻：

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