本實(shí)用新型屬于工業(yè)控制設(shè)備，涉及安全柵，尤其涉及一種檢測(cè)端開(kāi)關(guān)量雙通道隔離柵。

背景技術(shù)：

安全柵是保證過(guò)程控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能的關(guān)鍵儀表，它必須安裝在控制室內(nèi)，作為控制室儀表及裝置與現(xiàn)場(chǎng)儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，它一方面起信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫涣硪环矫嫠€用于限制流入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量。本安回路的安全接口，它能在安全區(qū)(非本質(zhì)安全)和危險(xiǎn)區(qū)(本質(zhì)安全)之間雙向傳遞電信號(hào)，并可限制因故障引起的安全區(qū)向危險(xiǎn)區(qū)的能量轉(zhuǎn)遞。一般安全柵有齊納式和隔離式，廣泛應(yīng)用于石油石化自動(dòng)化發(fā)電等場(chǎng)合。

安全柵主要有齊納式安全柵和隔離式安全柵兩大類。齊納式安全柵的核心元件為齊納二極管，限流電阻及快速熔斷絲。隔離式安全柵不但有限能的功能，還有隔離功能，它主要由回路限能單元，信號(hào)和電源隔離單元、信號(hào)處理單元組成。安全柵的主要功能為限流限壓，保證現(xiàn)場(chǎng)儀表可得到的能量在安全范圍內(nèi)。

目前，對(duì)于危險(xiǎn)區(qū)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和安全區(qū)的繼電器輸出信號(hào)的隔離，還沒(méi)有合適的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種檢測(cè)端開(kāi)關(guān)量雙通道隔離柵，接收來(lái)自危險(xiǎn)區(qū)的開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)輸入，隔離傳輸?shù)桨踩珔^(qū)繼電器輸出，具有輸入斷線檢測(cè)報(bào)警指示及輸入輸出反相設(shè)置功能。本產(chǎn)品需要獨(dú)立供電，電源、輸入和輸出三者隔離。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種檢測(cè)端開(kāi)關(guān)量雙通道隔離柵，包括電源電路和信號(hào)處理電路；

電源電路包括線性穩(wěn)壓電源電路、NCP1030高壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路、ECP19隔離變壓器、第一通道本安電源電路、第二通道本安電源電路、第一通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路以及第二通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路；24V電源輸入經(jīng)過(guò)線性穩(wěn)壓電源電路和NCP1030高壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路連接ECP19隔離變壓器的1-2繞組，ECP19隔離變壓器的5-6繞組連接第一 通道本安電源電路，ECP19隔離變壓器的7-8繞組連接第二通道本安電源電路；ECP19隔離變壓器的11-12繞組連接第一通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路，ECP19隔離變壓器的9-10繞組連接第二通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路；

信號(hào)處理電路包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道分別包括順序連接的本安信號(hào)輸入電路、運(yùn)放處理電路、信號(hào)放大輸出電路、光耦隔離電路以及繼電器輸出電路。

本實(shí)用新型實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：

采用本實(shí)用新型，能夠接收來(lái)自危險(xiǎn)區(qū)的開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)輸入，隔離傳輸?shù)桨踩珎?cè)繼電器輸出，避免了因?yàn)槲ｋU(xiǎn)區(qū)信號(hào)因?yàn)榇蚧鸢l(fā)生危險(xiǎn)，從而保證了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全。

本實(shí)用新型通過(guò)了防爆認(rèn)證。防爆認(rèn)證如下：

國(guó)家防爆電氣質(zhì)量檢驗(yàn)監(jiān)督中心(CQST)

防爆標(biāo)志：【Ex ia Ga】IIC

認(rèn)證參數(shù)：端子(9、10間)

Um＝250V AC/DC Uo＝10.5VDC

Io＝16mA Po＝42mW

IIC:Co＝1.7uF Lo＝70mH

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的外殼主視圖。

圖2是本實(shí)用新型的外殼俯視圖。

圖3是本實(shí)用新型的接線圖。

圖4是本實(shí)用新型的電源電路原理圖。

圖5是本實(shí)用新型的信號(hào)處理電路原理圖。

圖6是本實(shí)用新型的變壓器總裝圖。

圖7是本實(shí)用新型的變壓器繞組圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1和圖2示出了本實(shí)用新型的外殼。外殼左下部分的部位能使本實(shí)用新型掛接在滑軌上。本實(shí)用新型的接線部分有電源輸入、電源輸出、信號(hào)輸入與信號(hào)輸出線。

圖3示出了本實(shí)用新型詳細(xì)的接線圖。如圖3所示，本實(shí)用新型具有端子3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。其中，端子3和端子4是電源24V輸入端口，端子9和端子10是第一路危險(xiǎn)區(qū)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入端口，端子5和端子6是第一路安全區(qū)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出端口；同樣，端子11和端子12是第二路危險(xiǎn)區(qū)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入端口，端子7和端子8是第二路安全區(qū)開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出端口。

本實(shí)用新型的技術(shù)參數(shù)如下：

供電電壓：18-35V DC

通道數(shù)：一路輸入，一路輸出

輸入：開(kāi)關(guān)或NAMUR接近開(kāi)關(guān)

輸出：繼電器

開(kāi)關(guān)頻率：<10Hz

觸點(diǎn)容量：125V AC 1A或30V DC 1A

響應(yīng)時(shí)間：﹤20mS

開(kāi)關(guān)壽命：>10萬(wàn)次

絕緣電阻：>100MΩ

絕緣強(qiáng)度：≧2500V AC/1min

電磁兼容性：符合GBT18268

安裝設(shè)備所處的區(qū)域：安裝在安全場(chǎng)所，可與具有ⅡA，ⅡB，ⅡC危險(xiǎn)氣體T4-T6溫度組別的0區(qū)，1區(qū)，2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所本安儀表相連。

工作溫度：-20℃-60℃

本實(shí)用新型的電路部分主要包括電源電路和信號(hào)處理電路，以下分別進(jìn)行說(shuō)明：

圖4示出了本實(shí)用新型的電源電路。如圖4所示，包括線性穩(wěn)壓電源電路101、NCP1030高壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路102、ECP19隔離變壓器103、第一通道本安電源電路104、第二通道本安電源電路105、第一通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路106以及第二通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路107。24V電源輸入經(jīng)過(guò)Q1串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源電路101和NCP1030高壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路102連接ECP19隔離變壓器103的1-2繞組，ECP19隔離變壓器103的5-6繞組連接第一通道本安電源電路104，ECP19隔離變壓器103的7-8繞組連接第二通道本安電源電路105。ECP19隔離變壓器103的11-12繞組連接第一通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路106，ECP19隔離變壓器103的9-10繞組連接第二通道繼電器開(kāi)關(guān)電源電路107。

單路24V電源通過(guò)ECP19隔離變壓器103分出4路獨(dú)立的電源輸出，圖4中ECP19隔離變壓器103的5-6繞組、7-8繞組兩路提供給了兩路獨(dú)立的12V電源，9-10繞組、11-12繞組為兩路獨(dú)立的5V電源，經(jīng)過(guò)了隔離之后，危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)電源系統(tǒng)互相獨(dú)立，隔離的安全性能大大的提高。

ECP19隔離變壓器103的絕緣電壓為2500V，即本產(chǎn)品輸入輸出兩端加上2500V電壓也不會(huì)損壞。

圖5示出了本實(shí)用新型的信號(hào)處理電路。如圖5所示，包括第一通道和第二通道。第一通道包括順序連接的第一通道本安信號(hào)輸入電路201a、第一通道運(yùn)放處理電路202a、第一通道信號(hào)放大輸出電路203a、第一通道光耦隔離電路204a以及第一通道繼電器輸出電路205a。第二通道包括順序連接的第二通道本安信號(hào)輸入電路201b、第二通道運(yùn)放處理電路202b、第二通道信號(hào)放大輸出電路203b、第二通道光耦隔離電路204b以及第二通道繼電器輸出電路205b。

兩路信號(hào)，以第一路為例，開(kāi)關(guān)量信號(hào)從9-10端子進(jìn)入通過(guò)本安電阻，然后有三個(gè)穩(wěn)壓二極管限制住電壓，圖5中一共有3個(gè)失效點(diǎn)，將電壓鉗位。電阻R16限制了危險(xiǎn)區(qū)的點(diǎn)火能量，具體的參數(shù)計(jì)算符合GB3836.1-2010和GB3836.4-2010。在輸入端還有兩個(gè)保險(xiǎn)，使得系統(tǒng)更加安全可靠，即使器件全部因?yàn)橥饨缣厥猸h(huán)境損壞也能熔斷電路使得危險(xiǎn)的開(kāi)關(guān)信號(hào)不得輸出到輸出端。在通信部分中運(yùn)用了非門 74HC04，使得通信的驅(qū)動(dòng)能力大大增強(qiáng)，使得開(kāi)關(guān)信號(hào)更加可靠，不會(huì)因?yàn)橥饨绺蓴_使得通信變得不穩(wěn)定。

圖6示出了電源電路中使用的隔離變壓器的總裝圖。如圖6所示，隔離變壓器由二次繞組301、絕緣層302、磁芯303、骨架304和一次繞組305構(gòu)成。二次繞組301為Φ0.2聚酯漆包線；絕緣層302為聚酯薄膜；磁芯303為鐵氧體；骨架304為聚酯；一次繞組305為Φ0.2聚酯漆包線。技術(shù)要求如下：1、層間絕緣：絕緣聚酯0.1×2層，絕緣電壓2500V；2、浸漆兩遍，烘干；3、一次繞組與二次繞組間做耐壓絕緣；4、一次繞組與磁芯間耐壓2500V，1min，50Hz；5、電氣氣隙：3mm，爬電距離：3mm。圖7示出了隔離變壓器的繞組圖。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。