本质安全型仪表关联设备变压器隔离式安全栅齿轮泵

本质安全型仪表关联设备：变压器隔离式安全栅

本质安全型仪表关联设备：变压器隔离式安全栅 2011年12月09日 来源： 隔离式安全栅的基本原理是应用变压器的隔离作用，本安回路和非本安回路之间没有直接联系，而是通过变压器耦合。在通向本安回路端隔离式安全栅还需要有相当齐纳式或晶体管式安全栅的限压、限流电路，保证本安端的安全性。另外，在工业过程控制系统一般都是采用直流电流传输信号。因此，通过隔离变压器进行信号传递，必须在电流信号进入隔离变压器之前，将直流信号换成交流信号，而通过变压器后，再把交流信号转换成直流电流输出。因此，变压器隔离式安全栅具有线路较复杂、成本高，但通用性强、可靠性高的特点。变压器隔离式安全栅根据使用对象又分检测端安全栅和操作端安全栅，它的电路原理如图3-8-11和图2。⑴ 检测端安全栅检测端安全栅与本质安全型两线制变送器配套使用。它的作用是向变送器供电，同时，把变送器送出的直流4—20mA电流信号转换成与它隔离的直流4—20mA电流信号或直流1—5V的电压信号输出。从图1可知，检测端安全栅由直流－交流转换器、整流滤波电路Ⅰ、晶体管式安全栅、电源变压器B1、隔离变压器B2、解调放大器、整流滤波电路Ⅱ等组成。图1 检测端安全栅原理电源电压通过直流—交流转换器，把24V直流电源转换成频率为10KHz左右的方波电压，此方波电压经由源变压器B1的次级绕组、整流滤波电路Ⅰ又被转换成直流电压，通过晶体管安全栅的电压电流限制回路作为现场两线制变送器的电源电压。同时方波电压又经电源变压器B2的另一个次级绕组、整流滤波电路Ⅱ被转换成输出电路和解调放大器的电源电压。这就是检测端安全栅的能量传输过程。它的变压器须符合可靠元件的要求。该安全栅除了进行能量传输外还进行信号传输，从现场变送器输出的直流4—20mA信号经过晶体管式安全栅的限压限流电路、整流滤波电路Ⅰ（此时二极管组成调制器）把来自变送器的直流信号调制成方波信号，经过隔离器B2耦合到解调放大器。解调放大器把调制方波信号的直流电流还原成直流1—5V电压信号，作为安全栅的输出信号。检测端安全栅的技术指标如下：①供二线制变送器电源范围为直流19—27V；②输入信号为直流4—20mA电流信号；③输出信号为直流1—5V电压信号；④信号转换基本误差为量程的±0．2%；⑤最大允许电压为220V DC/AC；⑥防爆标志：（ib）ⅡCT6；⑦本安电路额定值：是高开路电压小于35V、最大短路电流小于35mA。⑵ 操作端安全栅操作端安全栅与本质安全型电气转换器或电气阀门定位器配套使用。它的作用是向电气转换器成电气阀门定位供电，同时，将调节器输出的4—20mA直流电流信号进行隔离变换后再输出4—20mA直流电流信号，供给电气转换器或电气阀门定位器。图2 操作端安全栅原理从图2可知，操作端安全栅和检测端安全栅电路相似，同样电源经直流－交流转换器，转换成10KH2左右的方波电压由变压器B1次级绕组输出。其中一个次级绕组的输出电压供晶体管调制器用，它是将由调节器送来的直流4—20mA信号，调制成交流信号，经隔离变压器B2传到输出电路，经共基极放大器解调之后，再回复成直流电流信号，最后经晶体管式安全栅的限压限流回路把控制信号送至电气转换器或电气阀定位进行控制。操作端安全栅的技术指标如下：①输入信号为直流4—20mA；②输出信号为直流4—20mA；③信号转换基本误差为量程的±0．5%；④最大允许电压为20V DC/AC；⑤防爆标志：（ib）ⅡCT6；⑥本安电路额定值：最高开路电压＜35V，最大短路电流＜35mA；⑦电源电压直流24V±5%。

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