—、前言
现阶段称重设备技术性的发展趋势早已深层次到各行各业，在较为独特的场地，如煤矿、化工厂等具备可燃性化合物的场地，开展称重就必须非常的电子衡器，规定全部系统软件包含称重仪表、重量传感器、接线端子和有关供配电系统等全部的电气装置都具备相一致级别的防爆特性，以确保可以信赖的工作中叫在其中称重仪表是防爆称重设备中的重要一部分，它的恰当应用和挑选对全部系统软件的可信性具有尤为重要的功效。文中详细介绍一款防爆仪表BXK3190-A12E,并得出其基础的硬件开发架构和安全性电源电路，最终对于这款仪表盘在具体应用和安裝全过程中很有可能碰到的难题开展了剖析。
二、防爆称重仪表的基本原理
防爆称重仪表设计方案的基本概念是以避免 发生爆炸的三个基础标准另外存有的视角考虑的，即发生爆炸所必须的易爆物、co2（气体）和点爆源。避免 发生爆炸，便是要防止发生爆炸产生的三个标准另外存有四。因为气体无所不在，无法操纵，因而，操纵易燃易爆汽体和点爆源为二种最普遍的防爆方位。在仪表盘制造行业中也有此外一种防爆方式：操纵发生爆炸范畴。下边简易介绍一下仪表设备中普遍的三种防爆基本原理：
1.操纵易燃易爆气体
根据采用某类对策在危险地带（另外具有发生爆炸事故需要的三个标准的工业生产当场称之为危险地带）构建出一个沒有易燃易爆汽体的室内空间，将仪表盘安裝在这其中，典型性意味着为正压力型防爆方式。其原理是:在一个密封性的箱身体，填满没有易燃易爆汽体的清洁汽体或稀有气体，并维持箱里标准气压稍高于箱上标准气压，将仪表盘安裝在箱里。常见于当场分析仪表的防爆和将电子计算机、PLC、实际操作站或其他仪表盘放置当场的正压力型防爆仪表盘柜。
2.操纵发生爆炸范畴
将发生爆炸限定在一个比较有限的部分范畴内，使该范畴内的发生爆炸不会造成更大范畴的发生爆炸。典型性意味着为隔爆型防爆方式。原理是：为仪表设计一个充足牢固的罩壳，按规范严苛地设计方案、生产制造和安裝全部的页面，使在罩壳内产生的发生爆炸不会引起罩壳外危险因素汽体（易燃易爆汽体）的发生爆炸。隔爆防爆方式的设计方案与生产制造标准极为严苛，并且安裝、布线和检修的安全操作规程也十分严苛。该方式决策了隔爆的电器设备、仪表盘通常十分沉重，实际操作须关闭电源等，但很多状况下也是最有效的方法四。
3.操纵点爆源
清除点爆源，既清除得以点爆的火苗，又清除得以点爆的表层升温。典型性意味着为安全文化型防爆方式。原理是：运用安全栅技术性，将出示给当场仪表盘的电动能限定在既不可以造成得以引
爆的火苗，又不可以造成得以点爆的仪表盘表层升温的安全性范畴内。依照国家标准和在我国的国家行业标准,当安全栅缓冲区一侧所接设备产生一切常见故障（不超过250V工作电压）时，安全文化防爆方式保证 风险当场的防爆安全性。Exia级实质安全防护设备在一切正常工作中、产生一个常见故障、产生二个常见故障时均不容易使可燃性气体化合物发生爆炸事故既因而该方式是最可以信赖的防爆方式。
BXK3190-A12E这款防爆称重仪表融合之上防爆基本原理而设计方案，选用靠谱的隔爆机壳，将把很有可能造成火花的电子线路及接线端子等，都放到隔爆机壳里，做到机壳内很有可能产生的发生爆炸不危害周边易燃易燃性性易燃易爆化学物质，它的设计方法与隔爆型基础相相近，如机壳的各相互配合面（隔爆面）的空隙尺寸和长短合乎GB3836.2标准规定，另一方面机壳有一定的冲击韧性，做到机壳內部发生爆炸参照工作压力的1.5倍工作压力不毁坏和形变等。本仪表盘另一个特性是仪表盘是釆用了隔爆和本安二种防爆基本原理紧密结合的方法完成的复合性仪表盘，功能键一部分、感应器布线端选用了本安安全性电源电路限定了动能，而不是一般的隔爆，这不仅使仪表盘更靠谱的工作中，也减少了仪表盘的容积。详尽方案设计见下文详细介绍。
三、仪表盘硬件开发
下边为BXK3190-A12E仪表盘的实际方案设计，其基础的结构示意图如图所示1所显示。

全部仪表盘包括好多个一部分：开关电源、电脑主板、安全栅、功能键键入、感应器插口、通信插口等。平面图中只得出了与I/O有关的几一部分，说明了每个一部分的联接关联，在其中开关电源、感应器插口、通信插口供使用人联接系统软件应用。能够 看得出，防爆仪表盘的关键是电脑主板，即称重仪表的关键一部分,完成秤重的解决作用；全部称重仪表关键一部分都密封性在冲击韧性有特殊规定的隔爆箱里。本仪表盘与一般隔爆称重仪表对比主要特点是电脑键盘和感应器布线根据齐纳安全栅联接，归属于安全文化的，而不是隔爆型的，这一点融合了本安和隔爆二种防爆方法，促使外壳容积减少，相对性美观大方。由于感应器电源线和鼓励电源插头必须历经安全栅，因此 这一安全栅的特性会立即危害数据信号的品质，下边介绍一下安全栅一部分的基本原理。
齐纳安全栅基础电源电路如图2所显示，电源电路由熔断器F1,限流器元器件VD1、VD2（齐纳二极管）和限流电阻三一部分构成。一切正常实际操作标准下，其他安端1、2中间所施加的工作电压小于最大压Vg（更小于齐纳二极管的齐纳工作电压），这时VD1、VD2处在不通断情况，除有极微小的泄露电流之外，是“引路”情况，安全栅电源电路等效于一个电阻器串连在数据信号控制回路内，要是泄露电流低于标准值，安全栅电源电路就不容易危害系统软件的一切正常工作。
当其他安端产生常见故障，比如在其他安端1、2中间因种种原因渗入高电压，使齐纳二极管VD1、VD2反方向穿透，呈“通断”情况，这时齐纳二管VD1、VD2把渗入的高电压限定在齐纳工作电压上，在安全栅的本安端3、4上不容易岀现高电压，齐纳二极管一旦通断之后，其电流量大幅度升高（山崩过程把串连在电源电路中的断路器F1瞬间熔断，断开了至当场的高电压，避免 了高电压点爆当场可燃性化学物质的风险，进而维护了当场机器设备及工作人员的安全性。
当当场（风险区域内）产生常见故障，比如负荷短路故障了，安全栅电源电路中的限流电阻则马上起过流保护功效,把短路容量限定在某一个电流以内，这一电流是标准值，故当场也是安全性的。齐纳安全栅的安全性维护功效，事实上是对动能的限定功效，在安全文化防爆系统软件中对动能的限定功效。在安全文化防爆系统软件中，因为安全栅的作用，因此 无论产生一切常见故障都确保传送到当场（危险地带）的动能是一个标准值（不容易引燃要求的等级分类、排序可燃性气体化合物），进而保证 当场安全性。
必须留意的是，每一个当场对发生爆炸的动能限定都是不一样的，必须依据仪表盘应用总体目标当场的规定挑选适合的熔断器、限流器元器件和限流电阻的主要参数，而且要历经有关一部分验证才可以应用。安全栅pcb制作进行后要历经胶封才可以真实的应用，可是从基本原理上能看岀，电源电路中有两个齐纳二极管VD1、VD2很有可能存有很弱的泄露电流，并且电源电路中串连了一个电阻器，电阻器依据必须很有可能从几十欧母到好几百欧母，本仪表盘配安全栅中取100欧姆，那样串连一个电阻器，将使仪表盘对感应器的鼓励工作电压从+9V降低，减少仪表盘的精密度，而且鼓励工作电压也受电阻器温漂的危害。解决方案是：仪表盘AD键入一部分选用六线布线方法，运用意见反馈赔偿来清除一部分危害，试验证实，六线制布线方法能够 获得不错的实际效果。

四、防爆仪表应用
BXK3190-A12E应用自然环境应考虑下面规定：
1） 环境湿度：W85%RH；
2） 平均海拔：<2000M；大物件：86~106KPa;
3） 在有防爆级别不高过HB的可燃性气体化合物的I区、n区自然环境中；
4） 在无毁坏绝缘层的汽体或蒸气的自然环境中；
5） 能避免 渗水以及他液體渗入的地区；
6） 环境污染级别：三级；
7） 安裝类型：II类；
8） 防爆标示：Exd[ia]ibHBT6。
在具体运用中，一定要挑选主要参数能考虑当场自然环境的防爆仪表盘，能够 将所述主要参数对于当场规定一一比照，看是不是能考虑具体自然环境规定，另外，必须依据系统软件别的部件的状况和具体安裝当场的标准设计制作全部防爆称重设备。在防爆当场，大家一般挑选符合规定的防爆型感应器，可是别的机器设备有时并不是务必防爆的，下边依据场所的不一样，有二种接线，如图所示3所显示。

图3中a图表明的是开关电源和机器设备（包含电子计算机、PLC等别的与称重仪表通信的机器设备）放到缓冲区，为何放到缓冲区呢？这儿要坚持不懈一个标准，便是要是自身并不是防爆的机器设备就需要放到缓冲区，若放到危险地带便会产生风险；而操作过程中有时有由于布线间距等要素务必把开关电源或是其
他机器设备放到危险地带的规定，用一个非常简单的方法，便是将机器设备放到隔爆箱里，图3的b图中就把开关电源和机器设备放到危险地带（另加隔爆箱），那样从实质上说，这一机器设备早已变为防爆的了，当然可以放到危险地带。可是这里务必留意的是，布线一部分要有靠谱的屏蔽电缆，并且用接线端子将隔爆箱插口一部分扣紧，没用过的隔爆箱插口要用管接头靠谱的塞住，不然会产生动能泄漏，也会很危险。在接上线后，隔爆箱要密封性外壳解决，普遍的方式是螺钉要拧好，密封性表面涂防潮防锈处理润滑油脂。
必须注重的是，发生爆炸风险场地应用的称重仪表、电器设备和安裝原材料如接线端子、端子箱等，务必具备经我国受权组织审签的防爆合格证书，安裝前要查验其规格型号、型号规格是不是合乎设计方案规定，其外界应没有受损的、裂痕。发生爆炸风险场地1区域内的仪表盘布线，务必确保在万一产生接地装置、短路故障、断开等安全事故时，也不会产生打火源。因此电缆线、电缆线务必穿线管铺设，选用抗压防爆的金属软管，装线维护管中间及其维护管与接线端子、分线箱、拉线盒中间，均应选用圆柱体管螺栓连接，外螺纹合理啮合一部分应在5~6扣之上。需柔性联接时应釆用防爆柔性联接管。在二区内的仪表盘布线，一般也需穿管，但仅仅以便维护电缆线、电缆线的电缆护套不会受到创伤；汇电线槽、缆沟、维护管越过不一样级别的发生爆炸风险场地交界线时，应采用密封性对策，以避免 可燃性气体从一个风险场地串入另一个风险场地；维护管与当场称重仪表、电器设备、接线端子、拉线盒等联接时，应在相接处0.45m之内安裝隔爆密封性管材。
密规范做为数据称重仪表的数据加密规范。合理提防了对称重设备的数据信息的伪造。综合起來有以下特性：
1.清除伪造
重量传感器传送给数据称重仪表数据信息，釆用根据AES加密算法的貿易方式。秤重数据信息包含時间和时间都开展数据加密。那样随时随地都能够检査数据信息的真实有效，这在对外开放的互联网上是难以进行的。
一切秤的转变都被储存，核准工作人员在之后一切時间都能够开展追溯。显而易见，这样人为因素的伪造能够 清除出外。
2.安裝、维护保养简易便捷
安裝数据称重仪表针对系统集成商而言比较简单。仅必须好多个简易的指令，就可以进行。由于全部的貿易（LFT）秤重运用（比如数据信息、削皮、净重、净重量、手工制作削皮）都立即以数据加密方式储存在內部，后图像处理软件不用别的一切独特作用就可以进行。
3.数据加密不容易产生一切的特性损害
因为256位数据加密和精确测量数据信息的解决是并行处理进行的，自然不容易产生一切的特性损害。
4.有益于维护公司产权年限
避免 数据信息伪造有关数据信息的另外具备维护公司有关专利权。避免 了别的企业对商品的拆换和效仿。
四、小结
法国HBM企业釆用电子信息技术和AES加密算法
五、结果
文中详细介绍的防爆仪表盘构造简易、好用，仪表盘融合了隔爆型和本安型仪表盘的特性，可广泛运用于原油、化工厂、药业等具备可燃性汽体的风险场地。安裝仪表盘到全部系统软件时要留意系统软件自身的可信性，提升安全防范意识，特别是在型号选择和布线一部分必须使用人多从全部防爆系统软件的视角考虑，全方位考虑到安全系数，避免 可燃性安全事故的产生。
在秤重技术领域早已获得了一定成效。进一步维护了公司的权益，也让使用人可以更为安心使用。中国工业生产电子衡器的发展趋势处在一个飞速发展的环节，期待大量的公司可以关心和提升对AES加密算法的了解。

文章来源于网络转载，侵删