SU1541398A1

SU1541398A1 - Устройство искрозащиты измерительного преобразовател

Info

Publication number: SU1541398A1
Application number: SU884432529A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Сементовский; Дмитрий Данилович Шелюбский; Александр Александрович Сорокин; Лев Аронович Мондрус; Александр Алексеевич Селиванов
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение относитс к автоматизированным системам управлени технологическими процессами переработки, хранени , транспортировани взрывоопасных веществ, в частности газа. Цель изобретени - повышение надежности. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены первый и второй искрозащитные резисторы 10, второй балластный резистор 7, подключенный между вторыми входами измерительного преобразовател и преобразовател 5 напр жени . Выходы преобразовател 5 напр жени соединены с выходами шунтирующего элемента 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

.1

10

15

20

Изобретение относитс к автоматизированным системам управлени технологическими процессами переработки, хранени , транспортировани взрывоопасных веществ, в частности газа и Иредназначено дл искрозащиты во взры воопасных средах цепей с метрологическими характеристиками, например, цепей между термопарой (или цепей с термосопротивлени ми), расположенной So взрывоопасной среде, и согласующими усилител ми, имеющими электрические источники питани и расположенными во взрывобезопасной среде.

Целою изобретени вл етс повышение надежности искрозащиты при сохранении метрологических характеристик измерительно-преобразовательной системы .

На фиг, 1 приведена схема электрическа устройства искрозащиты измерительного преобразовател ; на фиг.2 - ременные диаграммы изменени напр жений при работе устройства в нормаль- 25 ном ремиме и в режиме искрозащиты; йа фиг. 3 примеры конкретной реали- порогового элемента и шунтирую- цего элемента.

Устройство искрозащиты измеритель- 30 ,ного преобразовател (фиг. 1) содержит пороговый элемент 1, подсоединенный между управл ющим входом 2 шунтирующего элемента 3 и первым выходом 4 преобразовател 5 напр жени , соединенного первым входом 6 через балластный резистор 7 с первым выходом 0 измерительного преобразовател 9 искрозащитные резисторы 10, подсоединенные между выходными клеммами 11 устройства и первым и вторым входами 6 преобразовател 5 напр жени , второй балластный резистор 7, подключенный между вторыми входами измеритель15 3984

рон порогового устройства 1 (фиг, 1) и тиристор шунтирующего элемента 3 наход тс в закрытом состо нии.Температурна нестабильность разности входного сопротивлени измерительного усилител 13 и сопротивлени закрытых стабилитрона и тиристора при низких напр жени х мала и не оказывает суще-с ственного воздействи на увеличение погрешности измерений системы. Использование измерительного усилител 13 с большим коэффициентом ослаблени синфазных сигналов и симметричное (относительно входов измерительного усилител 13 и измерительного преобразовател 9) подключение резисторов (балластных 7 и искрозащитных 10) облегчает регулировки и улучшает метрологические характеристики измерительно-преобразовательной системы.

35

40

О момент Tt начинаетс формирование аварийной ситуации. Допустим, что напр жение питани измерительного усилител 13 попадает йа клеммы 11 ив мо-г мент Т4 достигнет уровн срабатывани стабилитрона UCT (фиг. 2)„ В этой случае стабилитрон порогового устройства 1 пропускает ток на управл ющий вход 2 тиристора, шунтирующего элемента 3. Тиристор открываетс , шунтирует стабилитрон и образует шунтирующую перемычку между входами 6. Напр жение на этой шунтирующей перемычке равно падению напр жени на открытом тиристоре и составл ет доли вольта. Резисторы 10 ограничивают ток тиристора. Таким образом во взрывоопасную зону с измерительным преобразователем 9 попадает напр жение намного ниже, чем искроопасное напр жение U искр при любых изменени х возникшего аварийно напр жени Ut1 , Этим обеспечиваетс искрозащита при разрыве электрических

0

5

0

ного преобразовател 5 напр жени , цепей во взрывоопасной зоне и попада- ходы которого соединены с выходами 12 шунтирующего элемента 3. Выходы устройства подключены к входам измерительного усилител 13.

Устройство искрозащиты измеритель- ,Q ного преобразовател работает следующим образом.

В нормальных ситуаци х термопреобразователь 9 дает на клеммы 8 и 11 напр жение низкого уровн (на фиг. 2

нии повышенного напр жени в цепи, св занные гальванически с цеп ми во взрывоопасной зоне.

Устройство искрозащиты измерительного преобразовател не имеет в своем составе источников электроэнергии и единственным источником искроопасно- го напр жени могут стать источники питани измерительного усилител

11

от момента Т0 до момента Т ,) . Уровень этого напр жени ниже напр жени стабилизации стабилитрона UCT (дл КС107 ист 0,78В), поэтому стабилит55

при его аварии. Применение измерительного усилител 13, имеющего дифференциальные входы, не св занные с общей шиной питани , понижает веро тность

попадани U

на клеммы 11, так как

цепей во взрывоопасной зоне и попада-

11

попадани U

на клеммы 11, так как

дл этого нужны две совпадающие во времени и различные по характеру неисправности: пробой +УПИГ на первую клемму 11 и пробой +ИПИТ на вторую клемму 11. Уже при возникновении одной из таких неисправностей она может быть замечена и своевременно блокирована предварительными ступен ми защиты (например, медленнодействующей защитой источника питани усилител по превышению тока потреблени нагрузки ) .

В случае же применени обычного

дифференциального усилител 13 на од- $ входом через первый балластный резистор с клеммой дл подключени одного из входов измерительного преобразовател , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, в

20 него дополнительно введены первый и второй искрозащитные резисторы, подсоединенные соответственно между выходными клеммами устройства и первым и вторым входами преобразовател нап25 р жени , а также второй балластный резистор, подключенный между вторым входом преобразовател напр жени и клеммой дл подсоединени другого входа измерительного преобразовател ,

30 а выходы шунтирующего элемента подключены к соответствующим выходам преобразовател напр жени .

2. Устройство по п. отличающеес тем, что, с целью

35 упрощени , преобразователь напр жени , пороговый элемент, шунтирующий элемент выполнены соответственно в виде двух- полупериодного диодного выпр мител , стабилитрона, тиристора.

ном операционном усилителе веро тность попадани UMCK на клеммы 11 выше, так как достаточно только одной неисправности - пробо по питанию на вход операционного усилител непосредственно не св занный с общей шиной питани .

Отсутствие источников электроэнергии в устройстве искрозащиты измерительного преобразовател , во-первых, снижает веро тность аварийного соединени источников электроэнергии с защищаемыми цеп ми во взрывоопасной зоне, во-вторых, позвол ет разместить устройство на минимальном рассто нии от взрывоопасной зоны. Такое размещение обеспечивает минимазацию емкостных и индуктивных накопителей искро- опасных аварийно-возникающих напр жений . Кроме того, высокое быстродействие тиристора (1макс) делает скорость нарастани шунтирующего тока больше, чем скорость нарастани искроопасно- го тока в индуктивности подвод щих проводов, а быстрота понижени напр Г , Г, ft

жени на шунтирующей перемычке в виде открывающегос тиристора сопоставима сб скоростью нарастани напр жени на емкости проводов, подход щих непосредственно к взрывоопасной зоне.

Формула изобретени 1. Устройство искрозащиты измерительного преобразовател , содержащее пороговый элемент, включенный между управл ющим входом шунтирующего элемента и первым выходом преобразовател напр жени , соединенного первым

Фиг.г

f оZLJgMj

гШТП

Редактор В. Бугренкова

Составитель К. Шилан

Техред л.Олийнык Корректор А.Обручар

Ј1аказ 271

Тираж 377

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. V5

3

Подписное

Claims

'формула изобретения

1. Устройство искрозащиты измерительного преобразователя, содержащее пороговый элемент, включенный между управляющим входом шунтирующего элемента и первым выходом преобразователя напряжения, соединенного первым входом через первый балластный резистор с клеммой для подключения одного из входов измерительного преобразователя, отли ч а ющеес я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены первый и второй искрозащитные резисторы, подсоединенные соответственно между выходными клеммами устройства и первым и вторым входами преобразователя напряжения, а также второй балластный резистор, подключенный между вторым входом преобразователя напряжения и клеммой для подсоединения другого входа измерительного преобразователя, а выходы шунтирующего элемента подключены к соответствующим выходам преобразователя напряжения.
2. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью упрощения, преобразователь напряжения, пороговый элемент, шунтирующий элемент выполнены соответственно в виде двухполупериодного диодного выпрямителя, стабилитрона, тиристора.

Г