防爆電子天平通過電路設計、能量限制與機械結構三方面協同作用,實現本質安全,具體如下:
電路設計:限制能量與隔離風險
本質安全電路通過限制電壓和電流,確保設備在正?;蚬收蠣顟B下釋放的能量均不足以引燃爆炸性氣體混合物。例如,采用直流6V或24V供電,避免高電壓產生的電火花;通過穩壓器和限流器件(如齊納二極管)將電路參數控制在安全范圍內,即使發生短路或元件故障,能量釋放也低于可燃性氣體的最小點燃能量。此外,電路設計需考慮故障模式,例如通過冗余設計確保單一元件失效時系統仍能維持安全狀態,并采用隔離變壓器或安全柵隔離危險區域與安全區域,防止能量傳遞。
能量限制:從源頭消除點燃風險
能量限制是本質安全的核心。通過優化電路參數(如降低電容、電感值),減少設備上電/斷電時的儲能釋放。例如,電感儲能與電容放電的組合可能增強電火花強度,設計時需重點分析設備啟停時的瞬態能量,確保其低于安全閾值。同時,選用防爆型電子元器件,嚴格遵循標準對電流、電壓的要求(如電壓為額定值時電流≤76.1mA,峰值電壓時電流≤94.5mA),從元件層面限制能量釋放。
機械結構:強化防護與抗干擾能力
機械結構設計需滿足防爆外殼的防護等級要求(如IP54),防止灰塵和液體侵入。外殼材料選擇阻燃金屬(如鑄鋁)或防靜電塑料,避免靜電積累引發火花。對于需傳力的部件(如傳力軸),采用曲路結合面結構,通過迷宮閥和密封機構實現隔爆,同時確保稱量精度。此外,機械布局需考慮散熱和電磁兼容性,例如將發熱元件置于利于散熱的位置,高頻元件加裝屏蔽層,防止電磁干擾引發意外點火。