CN203658474U - 一种应用于防爆场所的静电检测表 - Google Patents
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Abstract
一种应用于防爆场所的静电检测表，属测量领域。包括设置在电路板上的金属质静电传感器电路模块，传感器驱动/反馈电路模块，传感器信号放大/整形电路模块，升压电路模块，负压电路模块和单片机控制/显示电路模块，其各个电路模块均为本质安全型电路；其在升压电路模块的输出端、负压电路模块的输出端、金属质静电传感器电路模块的接收端J、反馈端R和发射端T，分别对应设置一组二极管钳位电路。其按照本质安全电路的要求，综合采取各种防爆措施，使得静电检测表可适用于在易燃易爆的石化工业生产现场进行相应的静电检测/监测工作，扩展和完善了相应的检测手段。可广泛适用于防爆型检测/监测仪表的设计、制造领域。
Description
技术领域
本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种用于检测静电的静电检测表。
背景技术
静电作为一种在日常生活工作中无处不在的自然物理现象，一方面既可造福于人类，另一方面又会给人类的生活、工作带来不便，甚至是事故或灾难。在石化工业中，静电极易使易燃易爆物品发生燃烧、爆炸，所以，在石化工业生产作业过程中对易燃易爆物进行实时的静电检测/监测变得十分重要。
在国标GB 3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》中规定，爆炸性环境用电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类；Ⅱ类电气设备适用于除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境。在国标GB 3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》中规定，只有符合其规定本质安全型“I”的设备，才能适用于标准大气条件下存在爆炸性环境的危险性场所适用。
本质安全型“I”，是电气设备的一种防爆型式，它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的连接导线可能产生的电火花或热效应能量限制在不能产生点燃的水平。
本质安全设备，是指所有电路为本质安全电路的电气设备。
本质安全电路，是指在该标准规定的条件下，包括正常工作和规定的故障条件，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。
然而，目前国内市场上的静电检测表都不具备上述的防爆功能，尚无防爆型静电检测表获准应用于易燃易爆的石化工业生产现场，使得很多本来应该进行的检测项目因为检测仪表产品的自身原因而无法进行，这给实际检测、防护工作带来了很大困难。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于防爆场所的静电检测表，其在所使用的电路中将二极管钳位电路用在本质安全电路和非本质安全电路之间作为接口设备，将供给本质安全电路的电压或电流限制在相关防爆标准规定的安全范围内，且其对传感器电路的电路板布线宽度进行了扩展，完全满足相关防爆标准的要求和规定，可适用于在易燃易爆的石化工业生产现场进行相应的静电检测/监测工作，完善和扩展了相应的检测手段和测试仪表。
本实用新型的技术方案是：提供一种应用于防爆场所的静电检测表，包括设置在电路板上的金属质静电传感器电路模块，传感器驱动/反馈电路模块，传感器信号放大/整形电路模块，升压电路模块，负压电路模块和单片机控制/显示电路模块，其特征是：其所述的各个电路模块均为本质安全型电路；其中，在所述升压电路模块的输出端，设置第一二极管钳位电路；在所述金属质静电传感器电路模块的接收端J和反馈端R，分别对应设置有第二、第三二极管钳位电路；在所述负压电路模块的输出端，设置有第四二极管钳位电路；在所述金属质静电传感器电路模块的发射端T，设置有第五二极管钳位电路；在所述金属质静电传感器电路模块与第三、第四和第五二极管钳位电路连接处的电路板布线宽度为2mm。
具体的，所述的第一二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述升压电路模块的输出端对应连接。
其所述的第二二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述金属质静电传感器电路模块的接收端J对应连接。
其所述的第三二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述金属质静电传感器电路模块的反馈端R对应连接。
其所述的第四二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的负极接地，两个稳压二极管的正极与所述负压电路模块的输出端对应连接。
其所述的第五二极管钳位电路为两组反向串联的稳压二极管，其中，每组稳压二极管由两个正极端相互连接的稳压二极管构成，两个稳压二极管的两个负极端，分别与所述金属质静电传感器电路模块的发射端T和“接地”端对应连接。
进一步的，所述金属质静电传感器电路模块的接收端J，经过第一电阻R1和第一场效应管Q1，与所述的第二二极管钳位电路连接。
其所述第一电阻R1的一端与所述金属质静电传感器电路模块的接收端J以及第一场效应管Q1的栅极连接，第一电阻R1的另一端接地，所述第一场效应管Q1的源极接地，第一场效应管Q1的漏极与所述第二二极管钳位电路中稳压二极管的负极对应连接。
与现有技术比较，本实用新型的优点是：
1.本技术方案在相关电路模块的输出端，分别对应设置二极管钳位电路，以防止其输出电压意外波动，超过防爆安全限制电压，从而使整个电路部分符合本质安全电路的相关要求；
2.从电路板连接线路的布线宽度上进行控制，以保证其可能产生的电火花或热效应能量限制在不能产生点燃的水平，符合防爆国标的相关规定；
3.按照本质安全电路的要求，综合采取各种防爆措施，使得静电检测表的各项技术指标均达到本质安全设备的技术要求，可适用于在易燃易爆的石化工业生产现场进行相应的静电检测/监测工作，扩展和完善了相应的检测手段和测试仪表。
附图说明
图1是本实用新型升压电路模块的线路图；
图2是本实用新型负压电路模块的线路图；
图3是本实用新型金属质静电传感器电路模块的线路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1中，本实用新型的技术方案提供了一种应用于防爆场所的静电检测表，包括设置在电路板上的金属质静电传感器电路模块，传感器驱动/反馈电路模块，传感器信号放大/整形电路模块，升压电路模块，负压电路模块和单片机控制/显示电路模块，其发明点在于其所述的各个电路模块均为本质安全型电路。
如图所示，本技术方案在升压电路模块的输出端，设置有第一二极管钳位电路。
其第一二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与升压电路模块的输出端对应连接。
本图所示的升压电路模块是为实现对不同电压值的正静电信号进行检测的电路模块；其输出端并接有Z1、Z2两个5.1V的稳压二极管，以防止其输出电压意外波动，超过5V的防爆安全限制电压。
图2中，本技术方案在负压电路模块的输出端，设置有第四二极管钳位电路。
其第四二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，两个稳压二极管的负极接地，两个稳压二极管的正极与负压电路模块的输出端对应连接。
本图所示的负压电路模块是为实现对不同电压值的负静电信号进行检测的电路模块；其输出端并接有Z3、Z4两个5.1V的稳压二极管，以防止其输出电压意外波动，超过5V的防爆安全限制电压。
图3中，本技术方案在金属质静电传感器电路模块的接收端J和反馈端R，分别对应设置有第二、第三二极管钳位电路；在金属质静电传感器电路模块的发射端T，设置有第五二极管钳位电路。
其第二二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与金属质静电传感器电路模块的接收端J对应连接。
其第三二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与金属质静电传感器电路模块的反馈端R对应连接。
其第五二极管钳位电路为两组反向串联的稳压二极管，其中，每组稳压二极管由两个正极端相互连接的稳压二极管构成，两个稳压二极管的两个负极端，分别与金属质静电传感器电路模块的发射端T和“接地”端对应连接。
进一步的，金属质静电传感器电路模块的接收端J，经过第一电阻R1和第一场效应管Q1，与第二二极管钳位电路连接。
其第一电阻R1的一端与金属质静电传感器电路模块的接收端J以及第一场效应管Q1的栅极连接，第一电阻R1的另一端接地，第一场效应管Q1的源极接地，第一场效应管Q1的漏极与第二二极管钳位电路中稳压二极管的负极对应连接。
本图所示的金属质静电传感器电路模块是实现接收静电信号这一重要功能的电路模块；为满足本质安全型防爆要求，在其接收端J并接有Z1、Z2两个5.1V的稳压二极管；在其接发射端T并接有两组相互反串的3.9V的稳压二极管Z5、Z6，Z7、Z8；在其反馈端R并接有Z3、Z4两个5.1V的稳压二极管。
为了从电路板连接线路的布线宽度上进行控制，以保证其可能产生的电火花或热效应能量限制在不能产生点燃的水平，符合防爆国标的相关规定，本技术方案中在所述金属质静电传感器电路模块与第三、第四和第五二极管钳位电路连接处的电路板布线宽度为2mm。
由于上述升压电路模块和负压电路模块均为现有技术，其所涉及到的集成电路芯片型号在附图中已经标出，本技术方案的关键点在于在其各个输出端分别设置了用于防爆的二极管钳位电路，故各个电路模块的具体内部构成、个元件的相互连接关系和工作原理在此不再叙述。
关于金属质静电传感器电路模块的具体结构和工作原理，可参考授权公告日为2013.11.13，授权公告号为CN102353855B的中国发明专利“一种便携式静电检测装置及其静电检测方法”，或授权公告日为2012.05.23，授权公告号为CN202230112U的实用新型专利“一种便携式静电检测装置”中的相关内容，在此不再叙述。
本产品的主要技术性能与使用条件：
防爆型式为：Ex ib；
设备保护级别为：EPL Gb；
设备分类为：IIB；
温度组别为：T3；
供电方式：DC3V（2×AAA）；
检测距离：30mm±1.0mm；
检测范围：0.001KV～50.0KV；
更新反应：0.1s—＜0.5s；
检测精度：±5%；
自动关机：120s；
工作温度：－20℃～＋70℃；
工作湿度：0-85%RH；
由于本实用新型在相关电路模块分别对应设置二极管钳位电路以防止其输出电压意外波动，超过防爆安全限制电压，从而使整个电路部分符合本质安全电路的相关要求，其还从电路板连接线路的布线宽度上进行控制，以保证其符合防爆国标的相关规定；其通过采取各种综合防爆措施，使得静电检测表的各项技术指标均达到本质安全设备的技术要求，可适用于在易燃易爆的石化工业生产现场进行相应的静电检测/监测工作，扩展和完善了相应的检测手段和测试仪表。
本实用新型可广泛用于防爆型检测/监测仪表的设计、制造领域。
Claims (8)
1.一种应用于防爆场所的静电检测表，包括设置在电路板上的金属质静电传感器电路模块，传感器驱动/反馈电路模块，传感器信号放大/整形电路模块，升压电路模块，负压电路模块和单片机控制/显示电路模块，其特征是：
其所述的各个电路模块均为本质安全型电路；
其中，在所述升压电路模块的输出端，设置第一二极管钳位电路；
在所述金属质静电传感器电路模块的接收端J和反馈端R，分别对应设置有第二、第三二极管钳位电路；
在所述负压电路模块的输出端，设置有第四二极管钳位电路；
在所述金属质静电传感器电路模块的发射端T，设置有第五二极管钳位电路；
在所述金属质静电传感器电路模块与第三、第四和第五二极管钳位电路连接处的电路板布线宽度为2mm。
2.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述的第一二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述升压电路模块的输出端对应连接。
3.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述的第二二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述金属质静电传感器电路模块的接收端J对应连接。
4.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述的第三二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的正极接地，两个稳压二极管的负极与所述金属质静电传感器电路模块的反馈端R对应连接。
5.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述的第四二极管钳位电路为两个同极性端并联的稳压二极管，所述两个稳压二极管的负极接地，两个稳压二极管的正极与所述负压电路模块的输出端对应连接。
6.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述的第五二极管钳位电路为两组反向串联的稳压二极管，其中，每组稳压二极管由两个正极端相互连接的稳压二极管构成，两个稳压二极管的两个负极端，分别与所述金属质静电传感器电路模块的发射端T和“接地”端对应连接。
7.按照权利要求1所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述金属质静电传感器电路模块的接收端J，经过第一电阻R1和第一场效应管Q1，与所述的第二二极管钳位电路连接。
8.按照权利要求7所述的应用于防爆场所的静电检测表，其特征是所述第一电阻R1的一端与所述金属质静电传感器电路模块的接收端J以及第一场效应管Q1的栅极连接，第一电阻R1的另一端接地，所述第一场效应管Q1的源极接地，第一场效应管Q1的漏极与所述第二二极管钳位电路中稳压二极管的负极对应连接。
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| CN105958944A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 太赫兹二倍频平衡式倍频电路 |
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| CN105958944A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 太赫兹二倍频平衡式倍频电路 |
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