防爆位移传感器知识合集
这个页面把防爆位移传感器相关的知识集中在一起:危险区域怎么划、Ex 标志每一段什么意思、本安与隔爆各解决什么问题、本安回路怎么配、粉尘环境有什么不同、现场怎么判断失爆。按主题分节,选型或排查时可以直接对着看。
防爆位移传感器和普通位移传感器差在哪
普通位移传感器装到有可燃气体或可燃粉尘的车间,麻烦不在测不准,而在它本身可能变成点火源。电路通断时的微小火花、线圈长期工作后的表面温度、外壳磕碰产生的摩擦火花,都有可能点燃周围介质。
防爆位移传感器做的不是「加固」,而是把点火可能性压到标准允许的范围里。落地的做法只有三条:限制电路能量、把带电部件封在能承受内部爆炸的外壳里、控制表面温度不超过介质的点燃温度。
现场一个很常见的误会,是以为传感器本体选了本安型就完事。本安是整条回路的事——传感器、电缆、安全栅、接收端要一起满足参数要求,回路里随便塞一个普通继电器进去,本安就不成立了。
危险区域怎么划:气体 0/1/2 区,粉尘 20/21/22 区
区域划分看的是爆炸性介质出现的频率和持续时间,跟车间面积大小没关系。气体环境和粉尘环境各有一套编号,两套不能混着用。
| 区域 | 介质出现情况 | 典型场合 | 设备最低保护级别 |
|---|---|---|---|
| 0 区 | 连续或长期存在 | 密闭容器内部、罐内气相空间 | Ga |
| 1 区 | 正常运行时可能偶尔出现 | 泵、阀、法兰密封附近 | Gb |
| 2 区 | 正常运行时基本不出现,短时存在 | 通风良好的厂房外围 | Gc |
| 20 区 | 粉尘云连续或长期存在 | 料仓内部、除尘器内部 | Da |
| 21 区 | 正常运行时可能偶尔出现粉尘云 | 落料口、包装口附近 | Db |
| 22 区 | 短时出现粉尘云,或存在粉尘层堆积 | 车间地面、设备顶部 | Dc |
容易被漏掉的是粉尘区。客户一句「我们车间有粉尘」对应 21 区还是 22 区,取决于粉尘层的厚度和清扫频率,这个判断得落到现场看,看图纸定不下来。
防爆型式有哪些,位移传感器常用哪几种
型式标志解决的是「用什么办法阻止点火」,办法不同,适用的场所和安装条件也不同。
| 标志 | 型式 | 原理 | 位移传感器能不能用 |
|---|---|---|---|
| Ex i | 本安型 | 限制电路能量,让火花和热效应都达不到点燃条件 | 主流方案,拉绳、拉杆、滑块、磁致伸缩都有本安型号 |
| Ex d | 隔爆型 | 外壳能承受内部爆炸,并阻止火焰传到壳外 | 少见于传感器本体,壳体笨重且隔爆面有安装要求 |
| Ex e | 增安型 | 加大绝缘和温升裕度,正常与故障时都不产生火花 | 不适用于带滑动或转动部件的结构 |
| Ex m | 浇封型 | 用树脂把带电部分整体封住 | 见于小体积产品,维修性差 |
| Ex p | 正压型 | 壳内充保护气体并维持正压,阻止外部介质进入 | 用于控制柜、分析小屋,不用于传感器本体 |
位移传感器的信号功率小,走本安一般是省事的路径:本体不用做厚重壳体,布线也不复杂,代价是要配安全栅、回路长度受电缆参数限制。
防爆标志怎么读:Ex ia IIC T6 Ga 拆成五段
拿 Ex ia IIC T6 Ga 举例,从左到右五段各有含义,少读一段就可能把设备用到不允许的场所。
- Ex:防爆标志的起始符,说明这个设备按防爆标准设计和检验。
- ia:本安型的保护等级。ia 允许在 0 区使用,ib 适用到 1 区,ic 用于 2 区。
- IIC:气体分组,IIC 覆盖氢气、乙炔这一类,是要求最高的一组。
- T6:温度组别,代表设备最高表面温度不超过 85 摄氏度。
- Ga:设备保护级别,气体环境用 Ga/Gb/Gc,粉尘环境用 Da/Db/Dc。
| 温度组别 | 最高表面温度 | 温度组别 | 最高表面温度 |
|---|---|---|---|
| T1 | 450 摄氏度 | T4 | 135 摄氏度 |
| T2 | 300 摄氏度 | T5 | 100 摄氏度 |
| T3 | 200 摄氏度 | T6 | 85 摄氏度 |
| 气体分组 | 代表性气体 |
|---|---|
| IIA | 甲烷、丙烷、多数常见溶剂蒸气 |
| IIB | 乙烯、焦炉煤气 |
| IIC | 氢气、乙炔、二硫化碳 |
T6 不是「比 T4 好」。它表示允许的表面温度更低、制造要求更严,选哪一档要由介质的点燃温度反推:介质点燃温度只有 90 摄氏度,T6 的 85 摄氏度才刚够用;介质点燃温度 200 摄氏度,T4 就够了。现场温度本来就高的车间硬上 T6,可选的型号会少很多,成本也跟着上去。
设备保护级别和区域怎么对应
区域是场所提出的要求,保护级别是设备给出的能力,两边要匹配上。0 区只能用 Ga,1 区可以用 Ga 或 Gb,2 区 Ga、Gb、Gc 都能用;粉尘环境同理,20 区用 Da,21 区用 Da 或 Db,22 区三者都可用。
选型时不要只看区域数字。同样的 1 区,靠近法兰密封的位置和厂房边缘,实际风险和检修条件差别很大,图纸给出的区域等级只是底线。
本安回路怎么配:安全栅、参数匹配、电缆与接地
本安回路是一条完整的链:现场的本安设备(传感器)到安全栅(关联设备),再进控制系统。链条上任何一环不符合要求,整个回路就不是本安。
参数匹配看两组数字:安全栅的输出参数 Uo、Io、Po,与传感器的输入参数 Ui、Ii、Pi,要求 Uo 不超过 Ui、Io 不超过 Ii、Po 不超过 Pi。涉及电感和电容的场合还要看允许的分布参数,回路允许的电容要不小于电缆电容与传感器内部电容之和,允许的电感同理。
电缆本身是有电气参数的。线间电容和电感随长度增长,两根普通电缆换成更长的规格,本安参数就可能不成立。所以本安回路的可用长度不是一个固定米数,截面积、屏蔽形式、线间电容不同,结果差很多。
接地按单点接法做,屏蔽层只在安全栅那一侧接。两端都接地会形成地电位差,屏蔽层上跑起电流,干扰反而比不接还大。
粉尘爆炸性环境有什么不一样
粉尘环境最麻烦的是积尘。设备顶部积一层粉,散热路径被挡住,表面温度会往上走;粉尘层自身的引燃温度又比粉尘云的引燃温度低,这两个数都要看,而且粉尘层还要按厚度做修正。
粉尘的标志用罗马数字三档:IIIB 是非导电性粉尘,IIIC 是导电性粉尘,比如金属粉和炭黑,IIIA 是飞絮。导电性粉尘一旦进到接线腔,可能直接造成短路,对外壳和进线口的密封要求更高。
判断粉尘环境能不能用,落到两件事上:外壳最高表面温度要低于粉尘云和粉尘层的引燃温度;进入外壳的粉尘不能影响内部绝缘和活动部件。
选型怎么走:五步定下来
- 定区域和保护级别。先确认是气体的 0、1、2 区还是粉尘的 20、21、22 区,再定需要 Ga 还是 Gb 一级。
- 定防爆型式。位移传感器多数走本安,要确认现场能接受安全栅、能接受本安供电的布线方式。
- 定量程与输出。模拟量接线简单,总线输出抗干扰强;量程按实际行程加一到两成余量。
- 定温度组别。按介质点燃温度反推需要的 T 级别,同时核对现场环境温度是否超出传感器的工作范围。
- 定安装与认证。安装形式、防护等级、防爆合格证上的型号与标志要和订单对得上,避免到货才发现标志对不上区域。
安装与检修:失爆大多出在这几个地方
现场真正出问题的,多数不是设备本身坏了,而是使用环节没守住。常见的有这几类:
- 本安回路里混进了非本安设备,比如普通继电器、非本安电源,或者把安全栅短接掉。
- 电缆中途加了接线端子或换了规格,本安参数和绝缘水平都变了。
- 外壳打开后密封圈没装回、隔爆面被磕伤、紧固螺栓少装,这类属于典型的失爆。
- 进线口没做封堵,或者用湿布、高压水枪直接冲洗,水汽进到壳体里。
- 更换传感器时只对了型号没对标志,新件的温度组别或保护级别比原件低。
检修前先确认该区域的作业许可,不能带电开盖;拆下的密封件要成对更换,不要只换一半;装回后逐项确认密封、紧固、封堵三件事。
认证与铭牌要看什么
防爆合格证上要看四样:产品型号、防爆标志、证书有效期、发证机构。现场检查时一般会从铭牌上的防爆标志开始核对,它要与设备实际使用的区域对得上,这一项对不上,后面的验收都无从谈起。
配套出口设备时,可能还要看目的地市场的认证要求。国内防爆电气产品实行强制性产品认证管理,列入目录范围内的需要取证,具体是否在目录内,以认证机构的判断为准。
常见问题
防爆位移传感器一定要配安全栅吗
本安型要配。安全栅的作用是把进入危险区的能量限制在安全值以内,没有它,传感器端的电压电流就没有限制。隔爆型本身靠外壳防爆,不依赖安全栅,但它的信号进控制室之前,通常还要考虑隔离。
本安型能用在 0 区吗
看保护等级。ia 等级经过两个独立故障的考核,可以用到 0 区;ib 只经过一个故障的考核,只能用到 1 区;ic 用于 2 区。三个等级的外观差别不大,标志上的字母不一样,核对时别只看「本安」两个字。
隔爆型和本安型怎么选
隔爆适合功率大、体积不受限制、需要就地操作的场合。位移传感器信号功率小,走本安可以省掉厚重壳体,布线也更省事。只有当现场没有合适的本安供电条件、或者产品本身只有隔爆型号时,才优先考虑隔爆。
防爆标志里 T6 是不是比 T4 级别高
不是高低关系,是两个不同的适用条件。T6 允许的表面温度最低,是 85 摄氏度;T4 是 135 摄氏度。该用哪一档,由介质的点燃温度决定,不看哪个数字大。
粉尘环境要选哪种防爆型式
粉尘用 III 类标志,再看 IIIA、IIIB、IIIC 三档。导电性粉尘要按 IIIC 处理,对外壳和进线口的密封要求更高。判定时要同时看外壳温度与粉尘云、粉尘层的引燃温度。
本安回路的电缆能拉多长
没有固定米数。可用长度由回路允许的分布电容、分布电感和电缆的线间参数共同决定,跟截面积、屏蔽形式都有关。同样一根线,屏蔽层接法不同,允许长度就不一样,算过再定。
传感器坏了能换别的型号吗
同一区域内可以换,但要重新核对防爆标志和本安参数,也就是安全栅的输出参数与新的输入参数要重新对一遍。标志等级变低、或者参数对不上,都不能直接替换。
防爆合格证过期了还能继续用吗
证书过期不等于设备当场失效,但现场检查和验收会看证书有效期,也影响后续的备件采购与责任划分。证书快到期时提前安排换证,或者按现行要求换型,比等检查时解释来得省事。
拉绳式防爆位移传感器量程能做到多大
常见到几米级。量程越大,钢丝绳的排线一致性和回卷弹簧的受力状态影响越明显,重复精度会比小量程差一些。行程长又要精度高时,可以对比磁致伸缩方案。
装了防爆传感器还需要做接地吗
要做。本安回路按单点接地,屏蔽层在安全栅一侧接。屏蔽两端都接会引入地电位差,屏蔽层上的电流反而给信号添干扰。
防爆接线腔可以自己开孔吗
不可以。开孔会破坏外壳的强度或密封结构,也会让隔爆面失效,属于典型的失爆行为。需要多路进出时,选带足够进线口的产品,不要现场改。
现场怎么判断是不是失爆
看几处:密封圈是否缺失或老化、隔爆面有无磕碰划伤、紧固件是否齐全、进线口是否封堵、外壳有无裂纹。出现任意一项,先按失爆处理,停用并联系厂家确认,不要带病运行。
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拉绳、拉杆、滑块、回弹式、磁致伸缩、角度六类都有本安防爆型号,标志与量程按工况定。
需要确认具体型号能不能用在某个区域,把介质、区域等级、温度组别和安装方式说清楚,我们可以按标志逐项对照。

