[发明专利]正压吹扫防爆色谱仪

说明书

技术领域

本发明是运用在易燃、易爆的危险防爆行业的生产、实验。在生产过程中对生产工艺、质量数据进行在线过程中的实时监测、数据分析、控制、预警、信号传输等。也可用于危险行业的实验室的取样分析。主要运用于环保、半导体、医用、食品、农业、沼气、气体、石油、炼化、冶金、半导体、化工、核能、国防、科研院所等行业。

技术背景

目前世界上，能为这种特殊易燃、易爆的危险防爆行业提供的色谱仪较少，主要采用隔爆仪表，分析精度差、物质定性难、受干扰性大、体重。这种正压吹扫防爆色谱仪打破了只有国外少数公司能做到的技术僵局。

这种正压吹扫防爆色谱仪能为中国特殊生产行业带来安全、可靠、经济、适用的技术支撑服务。实现了国人研发、设计、生产、制造的能力。填补了国家特种行业分析行业的一项空白、突破了行业一技术难题。

发明内容

技术原理

本仪器使用于过程气相色谱仪应用于防爆场合或实验室的场合，采用正压吹扫防爆型设计进行在线过程中的实时监测、色谱数据分析、远程APP控制、预警、信号传输等。就是利用纯净空气经空气压缩机增压、储藏经管道输送到色谱仪器的正压吹扫控制进入密闭电器箱、气路箱、柱箱的腔体内进行流量控制、无死角的吹扫，箱体在适当的位置留有出口。气体出口的大小，根据腔体实验含可燃气体量，由正压吹扫控制器来决定吹扫出气体流量从大到小最后到恒定流量，气压也由气压从高到低到稳定在一个区间值，从而实现空气快速吹扫仪器箱体内部，腔体中的任何一处，可能存在的易燃、易爆气体停留气体中聚集、能快速稀释浓度的含量、快速通过空气的流流速及形成箱体内外压差、通过出口经阻火器排向大气或指定排泄管道流出。箱体内腔体设计有多个可燃气体传感器，当可燃气体浓度高压可燃气体爆炸限（最低限）时，整个仪器的电源立即切断除隔爆电源外。

隔爆电源见隔爆电源功能逻辑图。符合GB 3836.1-2010的目的就是给整套色谱仪的电源做启动服务的关键部件，隔爆箱内有本安安全栅保护电路、小功率电源、可燃气体高温控制器、低电压（5V）、电流监测电路（5-80mA输出）当电流超过正常工作电流0.1秒将断开对正压吹扫控制器的供电并发出报警，发生事件后需要人工或安全指令后方可复位。隔爆电源是本安型电气设备是靠自身的电路参数来保证它的防爆安全性能的，外壳是为了保护，在实际使用中防止可能遭受外部可燃气体的侵害，则需要采取外壳保护措施，即外壳保护措施是机械隔离和电气隔离相结合的完美体现。壳体隔离采用隔兰头锁紧密封电缆或电线直接连接在电源的接线端子上，或插头件。接线端子或插头件采用导电性能好、机械性能佳的材料制成，结构要保证导线连接可靠，不发生松动。电缆或电线的绝缘度高，耐高温，不易燃烧的绝缘材料。

正压吹扫控制器的功能就是给仪器气体通过吹扫气体的主要控制部分，当仪器需要工作时正压吹扫控制器就启动各路吹扫气体，机箱腔体内达到稳定设定气压后信号传输到隔爆电源隔爆电源内，通过经计算设定延时电路来启动仪器的总电源，启动电源后仪器进入自检状态，无问题按设计程序启动各系统，进入工作状态。如气压不稳定时即空气超过设定范围值（时间超过30秒钟）或未流量通过的吹扫空气，正压吹扫控制器将切断工作电源，系统将自动停止运行。当气压在箱体内大于机箱腔体内达到稳定设定值时，正压吹扫控制器会自动进行机械是泄压，泄压到机箱腔体内达到稳定设定值时，自动关闭。

本安或安全栅电路的功能：就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流，更是给供配电电源又有信号隔离主力军，同时还需要具有安全火花型防爆的功能。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下，同时还具有电流隔离的功能。此外还辅助有用于驱动仪气的回路供电电路和仪器信号采集的检测电路的功能。更具有信号处理功能，安全栅或本安电路可根据仪器信号设计的功能要求对外输出信号进行隔离处理在传输。同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用的功能。