隔爆型仪器仪表试验关键技术的研究的应用

发表时间:2020/9/4   来源:《当代电力文化》2020年第10期   作者:甘昭辉 蒋朝阳
[导读] 隔爆型仪器仪表试验的目的在于明确被测仪器的动态防爆强度,以确定仪器仪表的安全性能
        摘要:隔爆型仪器仪表试验的目的在于明确被测仪器的动态防爆强度,以确定仪器仪表的安全性能,避免在运行过程中发生安全事故。本文主要就隔爆强度测试系统开展研究,明确了隔爆强度测试系统的具体配置,以及其相关的软件,了解到隔爆强度测试系统的具体结构和工作原理。并就隔爆动态强度试验的具体过程展开研究,明确了爆炸压力的测定。通过该隔爆强度测试系统能够明确被测仪器仪表的具体防爆强度,从而确定仪表仪器是否合格,以便能够被投入使用。
关键词:隔爆型仪器仪表;试验;关键技术
前言:
        仪器仪表在运行过程中会承受极大的压力,当所承受的压力超出其负荷的极限时,必然会发生非常严重安全事故。因此,对于仪器仪表的防爆性能进行研究,对于有效避免安全事故发生有着非常重要的实际意义。
一、隔爆型仪器仪表实验标准
        根据GB3836.2-B3《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》中的相应规定,在对隔爆型仪器仪表的隔爆强度进行试验之前,需要明确其最大爆炸压力,然后通过相应方法对仪表仪器的隔爆强度进行试验,测得其爆炸压力为。如果,其仪表仪器的外壳并没有损坏,且任何位置的间隙都没有超出隔爆接合面的结构参数,则表示该仪器仪表的隔爆强度合格。
        一直以来,我国防爆行业对于隔爆试验的重视性都比较低,没有根据相应的标准规范来开展实验,对于隔爆实验爆炸压力测试技术的研究也比较浅显,不论实验腔体的大小,一律采用顶压爆炸性混合物到0.15进行动态强度实验,这样所检测的结果必然是不准确的,从而严重威胁到工作人员的人身安全。因此,我国研究出了一套专门用于防爆强度试验的系统,大大改善了防爆强度试验的各个环节,提高了仪器仪表防爆性能检测结果的精度。
二、隔爆强度测试系统配置
        隔爆强度测试系统主要是由瞬态波形记录仪系统、压电传感器和电荷放大器等组件构成。压电传感器和电荷放大器主要采用的是由所生产的压电式测量仪器,电荷放大器使用的是5007型通用型标准放大器,它具备12种已经校准过的测量范围,通过插入式低通滤波器来协调频率响应和测量问题。此外,它还具备三种常数,“长”用于准静态测量,“中”和“短”则用于动态测量。
        瞬态波形记录仪系统是由瞬态记录仪、计算机、双磁盘驱动器、打印机和彩色绘图仪所组成。瞬态记录仪有八个信号采集输入通道,每个通道具有各自的模数转换器,其分辨率为12位, 具有100到5O的可偏程增益。八个通道可以同时以0.5频率进行采样,采样结果存放在32 K字节的存贮器中。倘若无需同时使用八个通道,则每个通道享用的存贮器单元将重新进行分配。当仅使用一个通道时,该通道可享用32K内存,此时可用来记录较长的瞬态信号。瞬态记录仪既可由计算机对所有面板功能直接地进行有效的控制,也可以采用人工操作控制方式单独使用。的动态范围为72,可见它是机械测试中理想的设备之一,它可以测量的信号频率变化范围从到250 ,在冲击振动试验、爆破、爆炸测量、动态负载测量、地震研究等方面都充分展示出它的强功能。
        计算机以16位作为中央处理器,具有8主时钟、通用接口等,配有9’’显示器、3.5’’双软盘驱动器、字符、图形打印机及彩色绘图仪等。计算机主要用来与瞬态记录仪进行数据变换及数据处理。
三、隔爆强度测试系统软件与开发
        是瞬态记录仪系统的系统软件,此软件取用诸如菜单形式的分级管理方式编制而成。

用户输入的主要方式是通过软件来选择菜单项、选择的第一级基于A、B两个主菜单,其中主菜单A给出实用功船入口;主菜单B用于波形处理,其主要内容有:数据的采集、传输和存贮、波形显示、开关读出、波形变换、数据处理、绘图报衰等。软件的一个重要特征是其时序功能键和系统指令可以自动捕捉和测量各随机瞬态信号。一旦进入系统软件,用户只要利用计算机键盘上所具有的十个软键,通过合理的操作即可实现某一特定的任务。但是,软件在进行相关参量的韧始化和定标时,操作繁琐,容易出错,而且有关试验参数、条件不住输入并随同曲线一起报表。因此,软件不适合于爆炸压力信号的测量。为此,根据防爆试验的具体要求,又进一步丰富了原有的系统软件,并编制了、等多个适用于肪爆压力测定的应用软件。软件是利用系统软件提供的语句编锚的定序软件。其主要功能是遥控瞬态记录仪、初始化和标定相关参量 如增益、采样率、触发方式选择、偏置的设置等等,并使瞬态记录仪进入等待触发状态,待数据采集结束后自动地将瞬态记录仪中采集到的数据传送到计算机内存或外部存贮器中,然后对采集珂的数据进行分析、处理,求出最大爆炸压力,即参考压力。这个软件的编制大大地减少了繁琐的键盘操作,提高了信号的捕获率,垒面地实现了爆炸压力信号的自动测定。软件是用语音根据试验要求编制而成的绘图软件。其主要功能是按照肪爆试验的要求将爆炸压力测定结果绘成爆炸压力一时间的关系曲线,并给出参考压力值、预压值及试验条件、试验参数等。
四、隔爆型仪器仪表实验和爆炸压力的测定
        隔爆型仪器仪表的动态强度测定主要包括对参考压力和动态强度的测定。在具体的测定过程中,将安装在被测仪器仪表的外壳上,并开启隔爆型仪器仪表试验装置,在被测仪器仪表内充满常压下的试验气体。当在被测仪表仪器内引爆时,传感器受到爆炸所产生的负荷,在经过负荷放大器处理之后,负荷转变为电压,并由瞬态记录仪记录,再传输到计算机中进行处理。由于试验记录时间一般为20 左右, 因此,试验前应根据不同爆炸试验气体。选择瞬卷仪的采样率为或, 且取采样A等于采样B, 瞬态仪预置单次内触发等待工作方式,用被铡信号车身直接作为触发信号,这样既解决了信号的基绒网题, 也保证了每次试验能准确地捕捉到信号。
        为了确保试验的准确性,一般所选择的引爆位置和测压位置要选择最大压力的点位,并重复试验三次。仪器仪表动态强度试验方法跟参考压力的测定基本一致,只是为了保证动杰强度试验爆炸压力达到参考压力的1.5倍以上,不是以常压试验气体进行试验,而是采用提高其初始压力的方法进行试验,究竟预压多少,跟腔的大小、结构形状等因素有关。总之, 只有当记录到的最大爆炸压力大于1.5倍参考压力时试验才有效。如果样品经过有效的动态强度试验后,其外壳投有发生影响隔爆性能的变形,则认为该样品动态强度试验合格。
        隔爆压为变送器以顶压0.064的试验气体进行动态强度试验,最大爆炸压力=0.782,满足。经样品检查,样品外壳未发生影响隔爆性能的变形,因此该样品动态强度试验合格。但是,并非进行的每一次动态强度试验都是有效的,即使得的爆炸压力满足的要求, 为了保证受检产品强度考核的准确性,有需要通过改变试验气体的预压值反复试探几次才能获得有效的动态强度试验结果。
小结:
        总之,仪表仪器的防爆强度测试对于各行各业的安全生产都具有着非常重要的意义,只有确定仪表仪器的防爆性能合格才能投入到实际运行过程中,以避免生产过程中发生安全事故,保证工作人员的人身安全。对此,必须要加强对仪表仪器防爆性能的检测技术,确保仪表仪器防爆性能检测结果的准确性,这样才能判断仪表仪器的防爆性能是否符合相关的标准规范,以便能够被真正投入到行业生产过程中。
参考文献:
[1]徐建平. 隔爆型仪器仪表试验关键技术的研究[J]. 自动化仪表, 1989(02):9-11.
[2]高小桦. 关于ⅡC级隔爆型电气设备隔爆性能试验方法的探讨[J]. 电气防爆, 1997, 000(004):3.
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