[发明专利]基于电火花动态监测与关断的本质安全防爆方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于本质安全防爆技术领域，可以应用在危险爆炸性气体现场仪表设备的本质安 全防爆领域。

背景技术

本安防爆技术是一种非常有发展前景的防爆技术。目前所广泛采用的本安防爆技术，如 申请号92109151.6本质安全防爆直流电源，公开日94年2月16日以及专利号200620093434.1 (公开日，发明名称)等专利技术的防爆原理是采用低功耗的设计方法，通过可靠的将电路 中的功率限制在一个较低的水平(如：2W)从而保证本质安全。这种本安防爆技术所固有的 缺陷在于其可用功耗太低。随着工业自动化水平的不断提高，应用于危险爆炸性气体的现场 设备也得到了快速的发展，但是本安防爆技术的低功耗要求却极大束缚了现场设备的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电火花动态监测与关断的本质安全防爆方法与装置，以提 高爆炸性危险气体现场设备的可用功率并保证本质安全。

本发明的技术方案如下：

一种基于电火花动态监测与关断的本质安全防爆装置，其特征在于：所述装置含有用于 电火花动态监测的电流变化率监测电路、信号保持电路和电源高速关断电路；所述电流变化 率监测电路串接在负载电源回路中，含有电流上升率监测电路和电流下降率监测电路；所述 电流上升率监测电路的信号输出端和电流下降率监测电路的信号输出端分别与所述信号保持 电路的两个输入端连接；所述信号保持电路的输出端与所述电源高速关断电路的关断信号输 入端连接；所述电源高速关断电路串接在负载电源回路中，电源高速关断电路的关断信号输 入端与所述信号保持电流的输出端连接，当接收到关断信号时，所述电源高速关断电路快速 切断负载电源回路。

本发明所述的基于电火花动态监测与关断的本质安全防爆装置，其特征在于：所述的电 流上升率监测电路含有串接在负载电源回路中的取样电感L和运算放大器U₁，所述取样电感 L的两端分别经电容C₁与C₂连接到运算放大器U₁的正向输入端与反向输入端；该电流上升 率监测电路还含有一个用于设置运算放大器U₁的输入电路初始工作点的第一桥式电路，所述 第一桥式电路含有电阻R₁、R₂、R₃以及可变电阻R_var1，所述电阻R₁与R₂所在桥臂的一端与 高电平VCC相连，另一端分别与运算放大器U₁的正向输入端和反向输入端相连，所述电阻 R₃与可变电阻R_var1所在桥臂一端分别与运算放大器U₁的正向输入端和反向输入端相连，另 一端接地；所述运算放大器U₁的输出端与信号保持电路的输入端连接。

本发明所述的基于电火花动态监测与关断的本质安全防爆装置，其特征在于：所述电流 下降率监测电路含有串接在负载电源回路中的取样电感L和运算放大器U₂，所述取样电感L 的两端分别经电容C₃与C₄连接到运算放大器U₂的反向输入端与正向输入端；该电流下降率 监测电路还含有一个用于设置运算放大器U₂的输入电路初始工作点的第二桥式电路，所述第 二桥式电路含有电阻R₄、R₅、R₆以及可变电阻R_var2，所述电阻R₄与R₅所在桥臂一端与高电 平VCC相连，另一端分别与运算放大器U₂的正向输入端和反向输入端相连，所述电阻R₆与可变电阻R_var2所在桥臂一端分别与运算放大器U₂的正向输入端和反向输入端相连，另一 端接地；所述运算放大器U₂的输出端与信号保持电路的输入端连接。