称重传感器的防爆技术说明
2021-10-09

隔爆技术

早在1903年~1906年间,德国学者贝宁已在实验中发现,可燃性物质与空气混合物在容器内爆炸时,火焰会通过缝隙传到容器外。但当缝隙小到一定成都,并具有足够长度时,间隙能冷却火焰,降低火焰的传播速度火加速链的终止。就不会引起外部可燃性气体的爆炸。

构成此隔爆间隙的部位可以是平面法兰的结合面、圆筒结合面,也可以是曲路、螺纹及活动结合面;此外,微孔、网罩、迭片、充沙等结构和措施,同样也应用了间隙隔爆的机理。

根据上述临界间隙的试验结论,世界各国几年来已开发生产了各种以隔爆为主要技术手段的各种电器产品。如防爆电机、防爆开关、防爆接线盒、防爆插销、防爆灯具。同样,隔爆技术手段也同样可应用于电阻应变式称重传感器及其整个称量测力系统中。图9.2.1即为日本久保田公司生产的耐压隔爆容器秤的系统示意图。

称重传感器的防爆技术说明

隔爆型称重传感器的设计制作要点,就是使传感器外罩能承受内部爆炸气体的爆炸压力,并且其密封结构能保证内部的爆炸不会向传感器外传播。

几年来,传感器设计制作技术的主攻方向之一的是密封技术。因为潮气侵蚀,器化氧化是传感器主要的故障根源。为提高传感器的可靠性,近年来单层膜片和双层膜片焊接密封的传感器已日益普及。这类传感器就其本身而言,根本不存在引爆间隙,所以是完全隔爆的。

电阻应变式传感器除了本体外,另一个可能引爆的环节是设置在外罩上的接线盒。在接线盒内焊接有多种补偿、调节电阻器件,他们有可能引爆。另一房勉,接线盒与传感器内腔之间存在一个接线爱的通孔,构成通向传感器内腔的引爆通道。

对于这个引爆环节,密封技术同样是负荷防爆要求的。首先,对于接线盒通向内腔的瞳孔,现已多用国产的专门密封接线段子。 其接线柱之间用烧结玻璃隔离。端子的金属外罩与传感器外壳之间用溜锡密封。图9.2.2为隔离型接线端子的结构示图。其二是微调接线盒本体。国内传感器生产厂现已多用密封胶、微晶腊或环氧树脂充填灌封。此外,微调接线盒的盖板,用四角的四个螺钉和垫片进一步密闭,所以全密封型传感器微调盒部分的结构和工艺措施,同时具备防水、防潮、防爆的三防要求。

在称重传感器上的第三个可能引爆的环节是的电缆。电缆破损时,激励电源线之间的短路、或激励电源与屏蔽地线的短路所产生的火花会成为引爆源。

在多数情况下,应把电缆穿入钢管或硬质聚乙烯树脂管路中进行敷设,以实现隔爆。对于钢带保护的铠装电缆,在使用中又不易受外部损伤的场合,则可不加防护管。如日本久保田的耐压防爆称量系统使用的型号为CEVS-6-11的专用线缆。

依据防护套管的材质和状态,其电缆允许弯曲半径有专门的规定,一般为护套外径的6~20倍。为穿线作业时不致损电缆,保护管内径应是电缆外径的1.5倍。

为防止爆炸性气体进入防护管内部,在电缆从危险区通向非危险区之间时,必须采取隔爆密封措施,如图9.2.3所示。

称重传感器的防爆技术说明

电缆防爆环节还存在它与传感器外罩上的接线盒和串并联接线箱之间的连接环节。

防爆电缆有专用电缆和外加防护套管两种类型,因此隔爆连接结构也分为两种类型。见图9.2.4图9.2.5

如图所示,防爆电器设备的电缆,均须采用弹性密封圈进行密封。密封压紧方式可采用压紧螺母或压盘。在电缆引入口采用压紧垫板,以防电缆拔脱。在采用防护管引入场合,橡胶密封圈压紧螺母外端应用螺纹连接(内螺纹或外螺纹),以便与电缆护管连接。上述两种连接结构中,密封圈的材质需采用邵氏硬度为45~50的橡胶制造。密封圈几何尺寸应符合下列规定,高度≥0.7D(不小于10mm),厚度≥0.3D(不少于4mm,即密封圈直径≥1.6D)式中D为电缆公称外径±1mm.


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