今朝电子衡器手艺的成长已深切到各个范畴，在比力非凡的场合，如煤矿、化工等具有爆炸性夹杂物的场合，进行称重就需要特殊的衡器，要求全部系统包罗称重仪表、称重传感器、接线盒和相干供电系统等所有的电气装配都具有相顺应品级的防爆机能，以包管平安靠得住的工作。此中称重仪表是防爆称重系统中的要害部门，它的准确利用和选择对全部系统的靠得住性起到相当主要的感化。本文介绍一款防爆仪表BXK3190-A12E，并给出其根基的硬件设计框架和平安电路，*后针对这款仪表在现实利用和安装进程中可能碰到的问题进行了阐发。

防爆称重仪表设计的根基道理是从避免爆炸的三个根基前提同时存在的角度动身的，即爆炸所需要的易爆物、氧气（空气）和引爆源。避免爆炸，就是要避免爆炸产生的三个前提同时存在。因为空气无处不在，难以节制，是以，节制易爆气体和引爆源为两种*常见的防爆标的目的。在仪表行业中还别的一种防爆方式：节制爆炸规模。下面简单介绍一下仪器仪表中常见的三种防爆道理：经由过程采纳某种办法在危险区（同时具有产生爆炸所需的三个前提的工业现场称为危险区）营建出一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在此中，典型代表为正压型防爆方式。其工作道理是：在一个密封的箱体内，布满不含易爆气体的干净气体或惰性气体，并连结箱内气压略高在箱外气压，将仪表安装在箱内。经常使用在现场阐发仪表的防爆和将计较机、PLC、操作站或其它仪表置在现场的正压型防爆仪表柜。

将爆炸限制在一个有限的局部规模内，使该规模内的爆炸不至在引发更年夜规模的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方式。工作道理是：为仪表设计一个足够坚忍的壳体，按尺度严酷地设计、制造和安装所有的界面，使在壳体内产生的爆炸不至在激发壳体外危险性气体（易爆气体）的爆炸。隔爆防爆方式的设计与制造规范极为严酷，并且安装、接线和维修的操作规程也很是严酷。该方式决议了隔爆的电气装备、仪表常常很是粗笨，操作须断电等，但很多环境下也是*有用的法子。

消弭引爆源，既消弭足以引爆的火花，又消弭足以引爆的概况温升。典型代表为素质平安型防爆方式。工作道理是：操纵平安栅手艺，将供给给现场仪表的电能量限制在既不克不及发生足以引爆的火花，又不克不及发生足以引爆的仪表概况温升的平安规模内。依照国际尺度和我国的国度尺度，当平安栅平安区一侧所接装备产生任何以障（不跨越250V电压）时，素质平安防爆方式确保危险现场的防爆平安。Exia级素质平安装备在正常工作、产生一个故障、产生二个故障时均不会使爆炸性气体夹杂物产生爆炸。是以该方式是*平安靠得住的防爆方式。

防爆道理而设计，采取靠得住的隔爆外壳，将把可能发生火花的电子电路和接线端子等，都放在隔爆外壳里，到达外壳内可能产生的爆炸不影响四周可燃易燃性易爆物资，它的设计方式与隔爆型根基相近似，如外壳的各共同面（隔爆励的间隙巨细和长度合适GB3836.2尺度划定要求，另外一方面外壳有必然的机械强度，到达外壳内部爆炸压力的1.5倍压力不破坏和变形等。本仪表另外一个特点是仪表是采取了隔爆和本安两种防爆道理相连系的体例实现的复合型仪表，按键部门、传感器接线端采取了本安平安电路限制了能量，而不是一般的隔爆，这不单使仪表更靠得住的工作，也减小了仪表的体积。具体设计方案见下文介绍。

其根基的布局示意图如所示。

隔爆铟称重仪表布局示意图全部仪表包括几个部门：电源、主板、平安栅、按键输入、传感器接口、通信接口等。示意图中只给出了与输入输出相干的几部门，注解了各个部门的毗连关系，此中电源、传感器接口、通信接供词利用者毗连系统利用。可以看出，防爆仪表的焦点是主板，即称重仪表的首要部门，实现称重的处置功能；全部称重仪表首要部门都密封在机械强度有特定要求的隔爆箱内。本仪表与一般隔爆称重仪表比拟首要特点是键盘和传感器接线经由过程齐纳平安栅毗连，属在素质平安的，而不是隔爆型的，这一点连系了本安和隔爆两种防爆体例，使得机壳体积减小，相对美不雅。由于传感器旌旗灯号线和鼓励电源线都要颠末平安栅，所以这个平安栅的机能会直接影响旌旗灯号的质量，下面介绍一下平安栅部门的道理。

齐纳平安栅根基电路如所示，电路由快速熔断器F1，限压元件VD1、VD2（齐纳二极管）和限流电阻三部门构成。正常操作前提下，非本安端1、2之间所加的电压低在*高压Vmx（更低在齐纳二极管的齐纳电压），此时VD1、VD2处在不导通状况，除有极细小的漏电流之外，是“开路”状况，平安栅电路等效在一个电阻串连在旌旗灯号回路内，只要漏电流小在划定值，平安栅电路就不会影响系统的正常工作。

当非本安端产生故障，例如在非本安端1、2之间因某种缘由混入高电压，使齐纳二极管VD1、VD2反向击穿，呈“导通”状况，此时齐纳二管VD1、VD2把混入的高电压限制在齐纳电压上，华体会体育app在平安栅的本安端3、4上不会呈现高电压，齐纳二极管一旦导通今后，其电流急剧上升（雪崩进程把串连在电路中的熔断器F1瞬时熔断，堵截了至现场的高电压，避免了高电压引爆现场爆炸性物资的危险，从而庇护了现场装备和人员的平安。

齐纳平安栅道理图当现场（危险区内）产生故障，例如负载短路了，平安栅电路中的限流电阻则当即起限流感化，把短路电流限制在某一个电流值以内，这个电流值是平安值，故现场也是平安的。齐纳平安栅的平安庇护感化，现实上是对能量的限建造用，在素质平安防爆系统中对能量的限建造用。在素质平安防爆系统中，因为平安栅的功能，所以非论产生任何以障都包管传输到现场（危险区）的能量是a接线友式b接线体例二防爆仪表示场接线图一个平安值（不会点燃划定的分级、分组爆炸性气体夹杂物），从而确保现场平安。

需要留意的是，每一个现场对爆炸的能量限制都是分歧的，需要按照仪表利用方针现场的要求选择适合的快速熔断器、限压元件和限流电阻的参数，而且要颠末相干部门认证才能利用。平安栅电路板建造完成后要颠末胶封才能真实的利用，可是从道理上可以看出，电路中有两个齐纳二极管VD1、VD2可能存在微弱的漏电流，并且电路中串连了一个电阻，电阻按照需要可能从几十欧姆到几百欧姆，本仪表配平安栅中取100欧姆，如许串接一个电阻，将使仪表对传感器的鼓励电压从+5V降落，下降仪表的精度，而且鼓励电压也受电阻温漂的影响。解决方式是：仪表AD输入部门采取六线接线体例，操纵反馈抵偿来消弭部门影响，。

中a图暗示的是电源和装备（包罗计较机、PLC等其他与称重仪表通信的装备）放在平安区，为何放在平安区呢这里要对峙一个原则，就是只要自己不是防爆的装备就要放在平安区，若放在危险区就会产生危险；而现实操作中有时辰有由于接线距离等身分必需把电源或其他装备放在危险区的要求，用一个比力简单的法子，就是将装备放在隔爆箱内，的b图中就把电源和装备放在危险区（外加隔爆箱），如许从素质上说，这个装备已酿成防爆的了，固然可以放在危险区。可是此处必需留意的是，接线部门要有靠得住的屏障线，并用端子将隔爆箱接口部门卡紧，未用的隔爆箱接口要用堵头靠得住的堵住，不然会产生能量泄漏，也会很危险。在接好线后，隔爆箱要密封机壳处置，常见的方式是螺丝要拧好，密封接触面涂防水防锈润滑脂。

需要强调的是，爆炸危险场合利用的称重仪表、电气装备和安装材料如接线盒、端子箱等，必需具有经国度授权机构签发的防爆及格证，安装前应查抄其规格、型号是不是合适设计要求，其外部应无毁伤、裂纹。爆炸危险场合1区内的仪表配线，必需包管在万一产生接地、短路、断线等变乱时，也不至在构成焚烧源。因此电缆、电线必需穿管敷设，采取耐压防爆的金属管，穿线庇护管之间和庇护管与接线盒、分线箱、拉线盒之间，均应采取圆柱管罗纹毗连，罗纹有用啮合部门应在56扣以上。需挠性毗连时应采取防爆挠性毗连管。在2区内的仪表配线，一般也应穿管，但只是为了庇护电缆、电线的绝缘层不受外伤；汇线槽、电缆沟、庇护管穿过分歧品级的爆炸危险场合分界限时，应采纳密封办法，以避免爆炸性气体从一个危险场合串入另外一个危险场合；庇护管与现场称重仪表、电气装备、接线盒、拉线盒等毗连时，应在毗连处0.45m之内安装隔爆密封管件。

密尺度作为数字称重仪表的加密尺度。有用防御了对称重系统的数据的窜改。综合起来有下述特点：称重传感器传输给数字称重仪表数据，采取基在AES加密手艺的商业模式。称重数据包罗时候和日期都进行加密。如许随时都可以查抄数据的真实性，这在开放的收集上是很难完成的。

任何秤的转变都被存储，审定人员在今后任什么时候间都可以进行追溯。明显，如许报酬的窜改可以解除在外。

安装数字称重仪表对系统集成商来讲很是简单。仅需要几个简单的号令，便可以完成。由于所有的商业（LFT称重利用（例如数据、去皮、毛重、净重、手工去皮都直接以加密情势存储在内部，后处置软件无需其他任何非凡功能便可以完成。

加密不会带来任何的机能损掉因为256位加密和丈量数据的处置是并行完成的，固然不会带来任何的机能损掉。

有益在庇护企业产权避免数据窜改相干数据的同时具有庇护企业相干常识产权。避免了其他公司对产物的改换和模拟。

德国HBM公司采取数字手艺和AES加密手艺在称重手艺范畴已获得了必然功效。进一步庇护了企业的好处，也让利用者可以或许加倍安心利用。国内工业衡器的成长处在一个突飞大进的阶段，但愿更多的企业可以或许存眷和增强对AES加密手艺的熟悉。同时为中国衡器工业的成长做出凸起进献。