仪表的防爆设计

仪表的防爆设计（共5篇）

仪表的防爆设计 篇1

1 对仪表设备防爆管理工作的分析

1.1 关于仪表常见的三种防爆原理的分析与研究

1.1.1 对易爆气体的控制。

正压外壳型Ex p是在指保持其内部的保护气体的压力大于其周围爆炸性气体环境的压力, 阻止IF外部混合物进入的外壳。它是在一个封闭的环境中, 流通到正压壳内的保护性气体一般使用净化空气或者惰性较强的气体, 同时保证箱内的气压比箱外的气压稍微高, 然后把仪表安装在这个密封的箱子中。这种仪表防爆技术经常被用于现场的正压型控制柜以及一些开关设备中。

1.1.2 通过控制易爆区域的范围来实现防爆。

隔爆型Ex d指的是内部压力的承受能力能够大于爆炸时所产生的压力, 同时能够起到阻止爆炸时产生的明火四处扩散从而影响防爆的外壳。这种方法的具体原理是:当电气设备内部在其呼吸作用的影响下会使得周边的混合气体进入到设备当中, 一旦设备在运行时产生点火源这时就会因为设备内部的承压力小于爆炸压力从而引起爆炸, 由于设备的封闭能力更强, 当爆炸发生时就会形成巨大的冲击。在隔爆外壳的设计时要充分考虑到外壳的承受能力, 要能够保证能够承受因爆炸而产生的巨大冲击而不至于外壳破损, 同时隔爆外壳在进行接合时其接合处要能够保证其应能阻高于爆炸时产生的火焰和危险高温时, 让壳内的易爆混合气体产生巨大的爆破力。但是在爆破壳的制造、安装以及设备维护的过程中, 肯定会出现一些误差。爆破壳是由各种不同的零件组合而成的, 在零件的使用时存在着一些连接处的缝隙, 这些缝隙将会成为爆炸产物的通过路径, 从而点燃设备周围的易燃易爆的混合气体。

1.1.3 通过控制引爆源的方法进行防爆处理。

通过使用安全栅的技术, 把提供的现场仪表的电能量控制在不足以引爆的火花, 同时又能够控制仪表表面的温度使仪表的表面温度不会引然爆炸气体。所以在一些防爆的处理方法中, 这种方法是最为可靠的, 其安全性能非常的高。总线技术、传感器以及执行器技术常常在平台仪表技术中得到使用。

1.2 对海洋的仪表常见的防爆标值的说明

在海洋平台的仪表防爆标志是对一个设备的性能以及工作原理的说明, 以II型隔爆设备, 其安全等级为C, 温度组别T6, 其防爆标志是Exd I-ICT6.

2 对海洋仪表设备防腐维护工作研究和分析

在海洋环境中, 其环境非常复杂, 在海洋大气中有大量的盐雾根据相关标准它的腐蚀等级为极强型的腐蚀环境。易燃易爆以及一些腐蚀性的混合气体会跟随着气流进入一个密封能力不好, 通风能力较差的空间当中, 在温度高低变化时会在设备仪器的表面产生附着和冷凝;通常的电子设备的PCB板都会采取绝缘漆作为保护膜的方法进行保护仪表的表面, 从而达到增强仪表表面的防腐性能。由于电缆连接的地方和过孔由于加工原因直接暴露在空气当中中, 这些地方是腐蚀性气体的主要侵蚀点, 如果补进行及时的处理, 一段时间以后就会导致线路的短路现象。而这些情况又是非常隐蔽的, 这些原因会导致整个系统系统发生故障甚至瘫痪。

所以, 我们在对设备进行管理的时候, 要把检查的重点放在这些方面, 保证酸性气体不在这些地方存留。在对仪器仪表的选择上要把仪器设备的防护等级放在首要位置, 同时也要关注仪表的存放箱柜的防护等级等, 针对这些比较复杂的情况, 我们要做好严格的研究和分析工作。

这些仪器仪表都是运用电子技术生产加工而成的, 电子设备在使用时必然会产生一定的热量, 但是出于对仪表的散热和安装以及维护的方面考虑, 这样就无法达到完全封闭的防护等级, 一般情况下在设备的设计时会考虑到设备的散热处理, 但是由于仪表在运行时所产生的热量非常小, 其运行时产生的温度不会超过仪表的限制温度, 因此, 我们采取将小孔不完全封闭的方法, 最大限度地控制酸性气体进入仪表设备中, 但是仪表端子等一些设备无法实现完全密封, 及时可以实现密封器密封的等级也相对较低, 这样就只能避免酸性液体对仪表的损害, 对腐蚀性气体却起步到很好的作用, 其主要部位就是对PCB板的保护。

解决方法:我们在对PCB板的保护时可以采用设置保护膜的方式进行保护, 就是在PCB板的表面涂上一层耐腐蚀的涂料, 通过这层涂料来隔离腐蚀性气体直接对PCB板进行腐蚀破坏, 使用这种方法不可以使表面具有抗冲刷、抗渗透、耐湿变等性能, 同时还可以在很大程度上提升仪器设备的性能和使用时间。第一, 我们选择松香水作为原料进行涂刷, 这种材料操作起来较为简单, 同时方便了设备的维护工作, 但是松香水中含有一定量的酒精, 酒精是导体, 不满意完全干燥时容易引起设备的短路, 而且在松香全部干燥以后会在表面形成细小的裂纹, 使得保护的不够全面。第二, 选用绝缘漆作为涂刷材料进行加膜处理, 但是其厚度较高, 如果表面处理不彻底清理也容易出现分层的情况, 而且其操作较为麻烦, 同时给今后的维修与测量工作带来了一定的难度。在进行实际操作时要严格操作方法, 尤其是对一些非常小的仪表插针要仔细进行保护, 毛细现象会使其内部吸入液体, 从而会严重影响到整个控制系统的正常运行。

参考文献

[1]嵇春艳, 李良碧."海洋工程与技术"专业卓越工程师培养研究[J].船海工程, 2012 (06) .

[2]陈明璐, 嵇春艳, 刘珍.半潜式海洋平台的水动力分析及波浪载荷预报[J].海洋技术, 2012 (04) .

[3]许沫.海洋平台仪表设备的防爆防腐维护管理[J].黑龙江科技信息, 2011.

仪表的防爆设计 篇2

2.任何新进防爆电气设备(含小型电器)都必需具备产品合格证和国家指令防爆检验单位出具的防爆合格证，无两证设备一律不准入矿使用。

3.任何防爆电气设备(含修理后)入井前必须有煤安标志经机电科专职防爆检查员检查防爆性能，确认合格后，签发“防爆合格证”后方可下井使用。

4.不经机电科发放的防爆电气设备，购置单位应向机电科提出发放申请，确认合格后，方可发放使用。

5.私自使用者，发现一处罚责任单位200元，由此引起的一切事故，使用单位自负。

6.凡上级部门或机电科检查出失爆处，责任单位必须当场整改，不得以任何理由拖延整改时间，复验时发现仍未整改，除加倍处罚外，应追究单位负责人责任。

7.机电科所聘请的各单位兼职防爆检查员负责本单位防爆电气设备的防爆性能的日常检查。

8.各单位负责人必须对兼职防爆检查站员工作全力支持不得以任何借口阻挠其工作。

9.各单位兼职防爆员如有更换，应立即通知机电科防爆组，否则罚责任单位50元。

10.教育科、教培中心每年至少对专兼职防爆检查员培训一次。

11.失爆一处，视其情节轻重，对责任单位罚款100-200元。

12.本规定执行情况，每月度机电科进行一次综合考核，每年评比一次，对防爆设备管理、维护好的单位，由机电科出具证明，请矿领导审批后，由劳资科办理，给予适当奖励。

13.机电科防爆组应认真检查，秉公办事，不得徇私舞弊。

(十四)机电安全器材技术管理规定

为深化、细化和强化安全管理，认真执行上级“安全第一，预防为主”的安全生产方针，现就我矿机电安全器材的管理规定如下：

1.机电安全器材的范围包括带电作业工具、绝缘用品等。

2.器材供应站在采购机电安全器材时，一定要按照“质量第一”的原则，只有在保证质量同等的情况下，方可比价购。

3.新进机电安全器材，必须资料齐全，试验合格，并属正规厂家产品。

4.带电作业工具应置于通风良好、具备红外线灯泡或除湿设备的清洁干燥的专用房间存放。

5.不合格的带电作业工具应及时检修或报废，不得继续使用。

6.发现绝缘工具受潮或表面损伤、脏污时，应及时处理并经试验合格后方可使用。

7.使用绝缘工具前应认真仔细检查其是否完好，并进行分段绝缘检测合格。使用中应注意保证其完好、洁净。

8.带电作业工具应设专人保管，登记造册，并建试验记录。

9.带电作业工具及绝缘工具应定期进行电气及机械试验，依据《电业安全工作规程》进行。

LED防爆灯具设计和制造 篇3

爆炸性环境用电气设备分Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅱ类非矿用LED防爆灯具大多用于石油、石油化工、化学工业、制药等存在易燃易爆气体/粉尘的行业。从电气设备防爆型式分析，主要采用隔爆外壳、增安型、本质安全型、正压外壳型、浇封型等。目前来讲，隔爆型、本质安全型、烧封型作为照明灯具的主流。文章也以隔爆外壳型灯具为主线分析产品在设计、制造过程中的观点与结论。

2、灯具的性能、质量要求

能分配、透出或转变一个或多个光源发出光线的一種器具，并包括支承、固定和保护光源必需的所有部件，以及必需的电路辅助装置和将它们与电源连接的装置我们称这为灯具。针对于爆炸性环境，能发光是基本功能，不对环境安全造成直接或间接危险是安全性能方面的要求。因此，LED防爆灯具外壳耐压要求，2MPa水压，持续10秒以上，不损坏，不永久变形，且不通过外壳壁泄漏。内部点燃不传爆。外壳能承受7J冲击能量。防护等级IP65，灯具能完全防止粉尘进入及用水冲洗对产品无任何伤害。介电强度要求，1500V/50Hz，持续1分钟无击穿和闪络现象。低温零下25℃，24小时防爆性能符合要求。高温80℃，湿度93%RH，28天防爆性能符合要求。引入装置密封件3MPa，持续10秒以上不泄漏，力矩32Nm不损坏。透明部件高低温冲击不损坏。每一个项目的要求与试验都无不体现产品安全性能的重要性。

3、灯具设计与制造

3.1产品结构

LED防爆灯具通常由以下几个部分组成，即电源腔，光源腔，电源，光源，透明罩，防护罩，电缆引出装置等。灯具腔体外壳通常采用轻金属合金铸造而成。采用高科技喷涂技术，外壳永不生锈，永不腐蚀。依据腔体容积。壳体之间采用止口结合，两隔爆面长度保证不小于13mm，结合间隙不大于0.15mm，粗糙度不低于3.2um。密封圈采用防氧化防腐的硅胶密封圈来实现灯具的防护要求。阻止水汽和灰尘进入腔体，透明罩使用高强度钢化玻璃，加上不锈钢防护网罩。不仅增强抗冲击的能力，而且不会影响到到光源的照度等光性能。同时对光源组件及其他电气部件起到保护作用。

3.2电源设计

按照LED光源供电的方式，通常有两种方案，一是，一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电，这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作。另一种是，直接恒流供电，LED串联或并联运行。灵活性差，某个LED故障，将影响其他LED运行的问题。

依据可靠性原理，从系统角度分析，各元器件之间简单的串联与并联都是不可取的。综合考虑相关因素的影响。充分利用和发挥元器件的最大功效，提高整机利用率是我们首要思考的问题。

因此，基于多路恒流模式的直流集中供电解决方案和高压直流集中供电解决方案，已经受到广泛关注。直流集中供电，具有系统可靠性高，效率高，成本低的特点。系统化、模块化、智能化的设计，使系统的易用性、可维护性大幅度提升，管理、维护成本大幅度降低。

3.3光源设计

光源按其发光物质分类，分为固体发光光源和气体放电发光光源两大类。近年来，随着科学技术突飞猛进的发展。半导体发光二极管（LED）的飞速发展。LED光源在工矿、学校、医院、道路、等室内、室外照明各个领域都得以应用。

金属卤化物灯与LED灯光谱分析图对比可以看出，两种不同发光形式，其光谱分布、CIE颜色参数与光电参数都存在差异。

图2 金属卤化物灯光谱分析图

图3 LED灯光谱分析图

从光谱图形来看，在波长380-800nm范围内，前者是间断的，而后者则体现出了连续性。蓝、绿、红（图示从左到右）三种颜色的比例存在差异。从发光原理分析，气体放电光源内采用了不同种类的惰性气体对光源的光通量、色温、显色性等光的性能进行了调节。而固体发光光源所发出的光，相关的光电参数不需要调整。

LED光源温度不应超过80℃。随着温度的升高，其光的输出和寿命出现降低。LED出光率所示，LED结温在50℃左右，灯具发相对出光率100%。

3.4产品品质控制

生产单位的合法性，组织机构、管理体系、人员、技术文件管理、供方、生产过程控制、检验和测试、产品一致性、产品标识、库房管理、质量信息反馈与服务、不合格品控制及纠正预防、安全生产与劳动保护等方面，都与产品质量息息相关。因此，生产单位的生产技术条件及质量管理体系是否符合相关要求。对产品的品质及质量保证超到至关重要的作用。

4、结论

为保证LED防爆灯具可靠的安全性能及一般性能要求。在产品结构设计，配套部件的选型以及制造过程中，充分运用”PDCA”质量循环中每一个阶段，用制度、规范、标准来控制质量。制造出用户满意的产品才是制造商的追求和目标。

贵州黔聚源光电科技有限公司勘查业在我国经济发展过程中占据着不可替代的地位，在科学技术水平不断提高的形势下，勘查领域也开始引入更多的科学技术，构建科技投入机制，是实现勘查效率与质量的关键，虽然目前我国在这个方面依旧存在很多问题以及制约因素，但是，只要勘查人员不断提升自己的专业技能，国家政府给予充分的支持，那么必然会促进勘查领域的可持续发展。

混合动力汽车仪表的优化设计 篇4

关键词：CAN总线技术：混合动力汽车：LCD

中图分类号：U46

汽车仪表是人与汽车交流的通道，它的外形不仅关系到汽车的舒适性，也对汽车的空间布置带来相应的影响：此外，汽车仪表工作性能的准确及可靠与否还对汽车的行驶安全带来重要的影响。笔者通过采用CAN，总线技术对混合动力汽车的仪表进行优化设计，有效地改善传统汽车仪表所带来的线路众多、体积庞大、抗干扰能力差和控制精度较差等缺点，进而达到线路简化、体积减小及工作可靠度提高的目的。

1.CAN总线技术和混合动力汽车的介绍

1.1CAN总线技术

CAN，总线技术起源于Bosch公司，主要用于汽车监控、开关量控制及制造业等领域，具有线路简化、可靠性高、可实现实时诊断、测试和报警功能等优势。因此，目前CAN，总线技术在汽车上的应用已越来越广泛。

1.2混合动力汽车

随着科技的发展，传统能源—石油的枯竭及人们环保意识的增强，要求现在的汽车既环保又节能，以应对能源紧张和环境日益恶化带来的问题，因此，新型节能环保汽车就应运而生。混合动力汽车是在传统动力汽车的基础上再加装一套其它动力控制系统的新型汽车，与传统的汽车相比，具有节能、环保等优点，并且技术也在不断地发展和成熟，应用也越来越广泛。

1.3汽车仪表

迄今为止，汽车仪表已经发展到了第4代——步进电机式全数字汽车仪表，且正朝着网络化和智能化的方向发展，具有精度高、重复性好、分度均匀、响应速度快且无抖动、可靠性高及适用范围广等优点。

2.混合动力汽车LCO仪表的优化设计

2.1混合动力汽车LCD表的性能要求

混合动力汽车LCD仪表的性能具有2个方面的要求：①应具备对传感器传输回来的信号进行分析处理的能力：②应具备直接处理用线束传递过来需要显示的汽车信号的能力。仪表显示的信号见表1。

2.2硬件系统的优化设计

2.2.1设计原则

硬件系统的设计原则要求该系统既能实现设计的功能，又要求系统工作可靠且具有持久性。系统的硬件结构组成详见表2。

2.2.2硬件系统设计思路

根据硬件系统在设计时的原则要求，设计出的硬件结构见图1。

2.3软件系统的优化设计

软件系统在设计时要求系统能可靠、迅速并实时地进行工作。根据要求，对软件系统进行了相应的设计。它的总体设计流程图见图2。

3.系统功能的实现

通过对混合动力汽车LCD仪表的优化设计，对系统进行验证。验证结果显示，系统可以实现仪表的显示功能、状态指示功能、故障报警功能及数据保存与回放功能。

3.1系统仪表的显示功能

验证结果显示，仪表可将汽车的速度、燃油量、温度及电流电压等物理量很形象地显示出来（图3）。通过仪表的显示，可发现仪表能够以数据的形式很好地将汽车的行驶里程及汽车的百公里油耗显示在仪表上。

3.2系统仪表的状态指示功能

仪表的状态指示功能见图4从图4可以看出，仪表能够很清晰明了地将汽车的当前状态显示出来，汽车灯光指示标志。

3.3系统仪表的故障报警功能

经验证，仪表可很好的将汽车的制动系统、安全统及电喷烟油系统等方面的故障湿示出来并报警（图1）。

3.4系统仪表的数据存放与回放功能

仪表能对汽车状态的数据进行累计和存储，当汽车关机时，系统会自动对数据进行保存，当下次起动时，系统可通过对数据的读取将数据显示在仪表显示屏上。

4.小结

通过对混合动力汽车仪表的优化设计，能够实现相对应的设计目标，使得汽车仪表在以后的设计中更为精确及紧凑，这将为汽车仪表的进一步发展和汽车舒适性的进一步提升奠定基础。

汽车仪表板的设计与分析研究 篇5

关键词：汽车仪表板；设计工艺；整体优化

中国的人民生活水平日益提高，汽车购买量越来越大，对汽车的质量要求也越来越高，特别对汽车的美观度具有较高的要求。随着汽车市场竞争力的加大，汽车企业对售后的配套服务更为注重，汽车设计成为突出产品差异的主要方式。在汽车设计中，仪表板的装饰性备受关注，其生产工艺决定了功能效用。作为汽车设计中的核心部件，仪表板设计的优化对提高汽车的质量和整体视觉效果极为重要。

1 汽车仪表板的类型

汽车仪表板根据使用材料的不同可以划分为两种类型，即软饰仪表板（骨架、表层、缓冲层）、硬质仪表板。软饰仪表板的不同构成部分，所使用的制造材料也会有所不同。如果是轿车的仪表板，所使用的制造材料通常为聚氨基甲酸酯、聚丙烯塑料、ABS塑料聚合物等等。硬质仪表板在结构设计上简单，所采用的制造工艺为注塑成型，并不需要表皮材料。通常大型车辆的仪表板会采用硬质仪表板。随着新的科技成果用于汽车仪表板设计中，一些汽车会采用钢质仪表板。这种仪表板为冲压成型的钢板焊接而成，进行涂装后安装在汽车上[1]。美观起见，钢质仪表板的外层都会包上一层皮革。根据汽车仪表板的使用功能以及不同的车型对仪表板的用途有所不同，汽车仪表板还会根据汽车需要组装为不同形式的仪表板，诸如软包的仪表板、木质的仪表板，都是根据车型设计。

2 汽车仪表板的性能需求

汽车运行中通过操作仪表板完成汽车的各项功能，所以，仪表板被安装在汽车空间中较为特殊的位置，便于驾驶员在汽车行驶过程中完成各种控制操作。由于仪表板所处汽车空间位置关乎到汽车的美观，因此，在进行仪表板设计中，为了满足其性能需求需要优化设计。首先，在汽车仪表板材料的选择上，要从健康的角度考虑使用低污染材料，特别是含有有毒化学成分的材料要杜绝使用。其次，汽车仪表板的结构设计要具有良好的稳定性。从仪表板安装的位置来看，由于阳光照射以及汽车的发动机散热，都有可能导致环境温度升高而引起仪表板的结构变形，因此，要在仪表板结构设计上，注重单元结构空间设计，保证结构稳定。在此，为了保障仪表板在汽车运行中能够稳定运行而不会受到冲击，需要仪表板具有良好刚性、足够的强度，能够支撑仪表板上各种设备的负荷[2]。

3 汽车仪表板的设计

3.1 汽车仪表板的面板设计

在汽车仪表板的面板设计中，要考虑到驾驶员的目视距离。中国汽车的仪表板设计中，目视距离为500毫米至710毫米之间。这一目视距离标准是根据中国人的身材特点结合多年的设计中所总结的经验而确定，以550毫米为最佳目视距离。此外，面板设计还要考虑到平面夹角，不可以使仪表板的面板汽车方向盘等物体遮挡。按照直角设计要求，仪表板的表面要与仪表板中心与眼球的连线呈直角，而汽车驾驶员的视线要与仪表板平面呈现出30度角。

3.2 汽车仪表板的操纵按钮布局设计

汽车仪表板上操作按钮布局的设计直接关乎到汽车驾驶效果。在操作按钮的设置上，要根据驾驶员在驾驶汽车的过程中对操作按钮的使用频率进行合理设置。如果操作按钮的使用频率较高，就可以安排在驾驶员伸手就可以触及到位置，以方便驾驶员操作；对于不是很常用的操作按钮，则可以安排在距离驾驶员较远的位置，以使驾驶员可以触及到进行正常操作即可[3]。这样的操作按照布设可以提高驾驶员对操作按钮使用的准确率，确保汽车安全驾驶。

3.3 汽车仪表板的仪表面罩设计

汽车仪表板的仪表面罩起到保护仪表板的内部不会落入灰尘的作用。仪表面罩多为玻璃护罩盖在仪表板上，所以，仪表面罩的设计要根据仪表板的整体结构设计，包括汽车中所处空间位置、外形以及驾驶室光线情况，仪表面罩对反射光的敏感度等等。要避免由于仪表面罩的反射光而干扰驾驶员的视线。汽车仪表面罩的直立结构设计是比较科学的，外观上为内凹曲面，可以避免阳光照射到汽车仪表板上而出现反射光。

3.4 汽车仪表板的仪表布置设计

汽车仪表板的设计中，仪表布置要科学合理。仪表板上面也存在盲区，在仪表布设中要充分考虑，否则会影响驾驶员的驾驶质量。仪表要设计在驾驶员驾驶汽车的过程中容易看到而同时不会影响汽车正常驾驶的位置。因此，在仪表布设中，要对仪表板上的盲区充分考虑，确定盲区的位置和范围，以对仪表位置进行调整，使仪表的使用功能和显示功能充分发挥出来，驾驶员能够准确看到仪表所提示的信息，保证驾驶员准确判断。

3.5 汽车仪表板的组合仪表罩设计

汽车仪表板的整体优化设计中，要对组合仪表罩的高度进行准确计算，并将高度确定下来，以使汽车仪表板的组合仪表罩结构布局局限在视角边界之内。当组合仪表罩的高度确定下来之后，就可以确定上边界了。这样的设计，使得汽车驾驶员在汽车运行的过程中，就能够对仪表板上的各个仪表信息提示观察准确，并获得相关信息，保证汽车驾驶的安全可靠性。

4 结语

综上所述，随着人们生活质量的提高，汽车需求量有所增加。现代的人们不仅对汽车的性能以高要求，也更为注重汽车美观度。汽车仪表板作为汽车的主要部件，发挥着功能性、安全性，同时还具有装饰性。针对汽车仪表板的设计进行研究，对汽车仪表板设计者具有一定的参考意义。

参考文献：

[1]唐瑞璘.现代汽车仪表板技术现状与发展趋势——材料配置、工艺特征和特性分等的探索和研发[A].2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会论文集[C]，2011，1（01）：79-80.

[2]李慧莲，王文涛，李丽，等.汽车仪表板材料氛灯老化试验与自然曝晒试验相关性研究[A].第七届中美材料环境腐蚀与老化试验学术研讨会[C]，2013，1（01）：9-10.