[其他]壓力比較式防爆方法及裝置

無效

• 申請號: 85106744
• 申請日: 1985-09-07
• 公開（公告）號: CN85106744B
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發明（設計）人: 周文軍;丁鐘旦
• 申請（專利權）人: 中國礦業學院北京研究生部
• 主分類號: E21F9/00
• 分類號: E21F9/00
• 代理公司: 煤炭部專利服務中心
• 代理人: 金云,樊炳章

本發明涉及一種壓力比較式防爆方法及壓力比較式防爆裝置。適合于易燃、易爆氣體環境下電子儀器的安全防爆保護。

在具有易燃、易爆氣體的環境內，尤其是在煤礦的瓦斯礦井內，使用的所有電氣設備都必須是安全防爆的。目前高壓電氣設備是采用被動式的防爆方法，即完全依靠堅固外殼的密封性來實現防爆目的的。電氣設備的防爆外殼要求具有極高的密封度和一定的厚度和強度，因而非常笨重，只適合用于永久性防爆設備。對于煤礦井下長期使用的高壓電氣設備，這種防爆方法是行之有效的，但是對于井下臨時使用的一些低壓電子儀器，特別是一些測量儀表，上述防爆方法顯然是不適用了。

臨時或短期在井下使用的低壓電子儀器的防爆問題至今沒解決，許多測量儀器不能帶入井下，使得不少研究項目因不能到井下直接測試參數、觀察結果而難以開展。即使部分研究項目能在實驗室里進行模擬，但是實驗室模擬將耗費大量的時間和資金，而且研究結果與客觀實際相比較，無論在可靠性還是真實性方面都與井下的實際情況有一定距離，直接影響了研究的深度和廣度。

本發明的任務是提供一種低壓電子儀器的防爆方法及防爆裝置。

本發明提供的防爆方法是一種主動防爆方法，即人工充氣加壓，進行壓力比較，失壓自動提前斷電。這種防爆方法是將需要防爆的電子儀器裝入一個輕型密封安全包內，用密封蓋把包口密封起來，然后向密封安全包內充入非燃爆氣體，使密封安全包內的氣壓高于外界氣壓，從而避免燃爆氣體進入密封安全包內，達到防爆的目的。密封安全包內安裝有壓力比較控制器和逆變電源，當密封安全包內的氣壓下降而低于設定壓力值時，壓力比較控制器動作，切斷電子儀器的電源，從而確保了電子儀器安全防爆的可靠性。安全包內充入的非燃爆氣體可以是普通空氣。也可以是惰性氣體，采用空氣能夠滿足安全防爆的要求，而且成本低，容易實現。電子儀器的操作旋鈕采用磁控方法控制。對于要求較高，操作又比較復雜的電子儀器可采用集成電路式觸模開關系統或采用由磁鋼、霍爾元件和感應控制電路構成的無觸點式集成電路開關系統。

根據本發明提出的防爆方法，本發明提供的壓力比較式防爆裝置由輕型密封安全包（6），密封蓋（1），壓力比較控制器（2），磁控系統（4）和逆變電源（3）構成（見圖1）。

輕型密封安全包可以用多種輕型密封材料制成，例如：有機玻璃，橡膠膜（見圖2）和塑料等，并且可根據電子儀器的形狀大小不同制成多種形狀和多種規格尺寸，例如方形包（見圖3），圓筒包（見圖4），梯形包（見圖5）等等。

圖6為一種壓力比較控制器的原理圖。這種壓力比較控制器為磁鋼、干簧管結構的觸點式壓力比較控制器，當防爆安全包內的氣體壓力P高于大氣壓力時，橡膠膜（22）向壓力活閥（24）方向凸起，推動壓力活閥（24）和微調磁鐵（26）右移，壓縮彈簧，當壓力P大于壓力設定值時，即微調磁鐵（26）右移到一定位置時，磁控開關（27）被接通電路接通。相反，如果由于某種原因使密封安全包內的氣壓降低，使包內氣壓低于壓力設定值時，微調磁鐵（26）和壓力活閥（24）被彈簧反彈回來，磁控開關（27）被斷開，切斷了電子儀器的電源，保證了電子儀器安全防爆。壓力比較控制器動作的壓力設定值越高，安全包的密封度要求就越高，所以一般壓力比較控制器動作的壓力設定值不選很高。通常選在0.2～0.3公斤/cm²之間。

壓力比較控制器的動作的求算壓力：

P＝F₁+F₂+F₃+F₄+F₅

P：被壓縮的大氣在壓力比較控制器橡膠膜上的作用力。

F₁：彈簧的反彈力（即當彈簧被壓縮3mm時，所需的力）。

F₂：摩擦力，即等于壓力滑閥的重量與摩擦系數的積。

F₂＝q·F

F₃：磁鐵的斥力。

F₄：橡膠膜的反彈力（實測）。

F₅：微調磁鐵（圖6中（26））通過磁鐵物質的阻力。

例如：

1.安全包內氣體的壓力為0.3kg/cm²;

2.壓力比較控制器受力的橡膠膜的面積為1.44cm²;