[发明专利]一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面

说明书

技术领域

本发明涉及一种防爆人机界面，特别涉及一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，属于易燃易爆危险场所电气自动化控制领域。

背景技术

目前普通场所使用的人机界面产品基本设计成控制箱、控制柜（一般采用钣金制成）面板式安装方案。用于易燃易爆场所的人机界面必须是满足防爆要求的防爆人机界面。由于易燃易爆场所使用的防爆控制箱、控制柜常见的如隔爆型，其外壳包括面板采用的是较厚的钢板或铸铝合金制成。隔爆型控制箱、控制柜由于防爆的特殊要求不允许采用类似于普通控制箱、控制柜的方式开孔进行面板式安装，因此当在易燃易爆场所需要使用人机界面时目前有两种常用方案。方案一，设计独立的防爆人机界面设备，使其作为一个独立的设备与其他设备相连组成控制系统，例如本安型防爆人机界面、充砂型防爆人机界面等；方案二，将普通的人机界面产品安装于隔爆箱内部，在隔爆箱面板上开孔后采用钢化玻璃的浇封结构形成满足防爆要求的视窗，通过该视窗可以观察人机界面的画面，但钢化玻璃的存在导致人机界面上的触控功能失效，为实现触控功能，目前的方法是采用单独设计一个本安触控板的方案，即在钢化玻璃外侧（隔爆箱外侧）增加一个触控板，触控板电气连接导线通过防爆浇封结构引入到箱体内部，再通过安全栅连接到人机界面，以实现触控功能。

易燃易爆场所中，方案一适用于人机界面作为一个单独设备的控制方案，有时也是针对防爆产品无法面板安装的一个解决方案。方案二虽实现了人机界面与防爆箱一体化设计的目的，但有明显的缺陷：1.人机界面触控效果差，由于人机界面画面和触控板之间隔着钢化玻璃，一般隔爆型产品采用的钢化玻璃的厚度与视窗的面积成正比，即视窗面积越大，所需要的钢化玻璃就越厚，以7寸人机界面所需的视窗面积为例，其钢化玻璃的厚度至少要8-10mm，即触控板与画面之间至少有8mm的距离，因此非常容易产生视觉误差导致触控无效或误动作，因此触控效果变差，操作者体验变差；2. 能够实现的人机界面尺寸有局限性，如上所述当人机界面尺寸越大时，所需的视窗面积越大，因此钢化玻璃的必须增厚以满足防爆要求，根据实践经验当钢化玻璃厚度大于12mm以上时，触控功能基本无法在具体产品上实现，因此该方案只适合于小尺寸的人机界面；3.维修困难，由于触控板采用浇封结构，一旦触控板损坏基本无法单独更换，则产品基本不可维修导致整个产品报废或失去触控功能；4.该方案工艺复杂，增加了生产难度，导致了成本增加。

发明内容

本发明提出了一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，解决了现有技术中的易燃易爆场所中人机界面触控效果差、能够实现的人机界面尺寸有局限性、维修困难以及方案工艺复杂，增加了生产难度，导致了成本增加的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，包括壳体、触控板、通讯、液晶驱动板、隔爆箱面板和锁紧螺母，所述防爆人机界面采用将触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板按GB3836.1和GB3836.4标准要求进行本安处理，并将上述电路及部件装配于壳体内；所述壳体采用表面电阻小于欧姆的抗静电材料制作或采用金属材料制作；所述触控板外表面粘贴表面电阻小于欧姆的抗静电面膜；所述隔爆箱面板上加工有隔爆螺纹通孔，并安装隔爆螺套形成螺纹隔爆结构；所述壳体安装在带隔爆轴套的连接板上，带有隔爆轴套的所述连接板上的隔爆轴套穿过隔爆螺套形成圆筒隔爆接合面；同时带隔爆轴套的所述连接板上的隔爆轴套内装有电气连接组件，并采用胶封剂进行浇封处理形成浇封防爆结构，所述通讯、液晶驱动板上的电气连接导线通过电气连接组件和排线与安装在隔爆箱内部的本安关联模块连接，所述关联模块具有带有本安电源和数据隔离安全栅给触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板进行本安供电和本安数据传输；同时所述锁紧螺母与带隔爆轴套的连接板上的隔爆轴套之间、隔爆箱面板与隔爆螺套之间加有O型密封圈起到IP防护的作用；同时所述壳体上通过安装孔采用螺钉固定在隔爆箱面板上的螺纹盲孔中，所述壳体上带有密封胶条起到防护作用。

作为本发明的一种优选技术方案，所述防爆人机界面的电路框图中虚线右侧为防爆箱（柜）内部，放置本安关联模块电路；虚线左侧为防爆箱（柜）外部，放置触控板、液晶模组通讯、液晶驱动板电路，且全部设计成本安电路。