Устройство искрозащиты измерительного преобразователя

Устройство искрозащиты измерительного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами переработки, хранения, транспортирования взрывоопасных веществ, в частности газа. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первый и второй искрозащитные резисторы 10, второй балластный резистор 7, подключенный между вторыми входами измерительного преобразователя и преобразователя 5 напряжения. Выходы преобразователя 5 напряжения соединены с выходами шунтирующего элемента 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

MPH ГКНТ СССР

1 (21) 4432529/24-07 (22) 30.05,86 (46) 07.02.90. Бал . h" 5 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (72) Н.И. Сементовский, Д.Д. Иелюбский, А.А. Сорокин, Л,А. Мондрус и А.А. Селиванов (53) 621.316.925(088.0) (6) .Авторское свидетельство СССР и 10 6050 кл. G 01 R l/Çá, 1980.

Авторское свидетельство СССР

4" 617720, кл. G 01 Il 1/36, 1974.

;...SU„,,)6413995 А1 (g1)yr C 21 1 9 00 С 01 В. 1 ЗЬ

2 (4} УСТРОЙСТВО ИС):РОЗАЦИТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЛ (57) Изобретение относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами переработки, хранения, транспортирования взрывоопасных вецеств, в частности газа.

Цель изобретения — повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первый и второй искрозацитные резисторы 10, второй балластный резистор 7, подключенный между вторыми входами измерительного преобразователя и преобразователя 5 напряжения. Выходы преобразователя . напряжения соединены с выходами 12 шунтирующего элемента.

1 з.п.,ф-лы, 3 ил. з 1 4139

1!зобретение относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами переработки, хранения, транспортирования взрывоопасных веществ, в частности газа и предназначено для искрозащиты во взры.

Фоопасных средах цепей с метрологическими характеристиками, например, цепей между термопарой (или цепей с термосопротивлениями), расположенной

8о взрывоопасной среде, и согласующими усилителями, имеющими электрические источники питания и расположенными во взрывобезопасной среде. 15

Цел а изобретения является повыение надежности искрозащиты при соханении метрологических характеристик измерительно-преобразовательной системы. 20

11а фиг, 1 приведена схема электриЧеская устройства искрозащиты измерительного преобразователя; на фиг.2 ременные диаграммы изменения напряжений при работе устройства в нормаль- 25 ном режиме и .в режиме искрозащиты; на фиг. 3 - примеры конкретной реализации порогового элемента и шунтируюцего элемента.

Устройство искрозащиты измеритель- щ ного преобразователя (фиг. 1) содерЖит пороговый элемент 1, подсоединенный между управляющим входом 2 шунтирующего элемента 3 и первым выходом преобразователя з напрявення, соеиненного первым входом 6 через балластный резистор . 7 с первым выходом

5 измерительного преобразователя 9, искрозащитные резисторы 1О, подсоединенные между выходными клеммами 11 4р устройства и первым и вторым входами

6 преобразователя напряжения, второй балластный резистор 7, подключенный между вторыми входами измерительного преобразователя 5 напряжения, вы 4S ходы 4 которого соединены с выходами

12 шунтирующего элемента 3. Выходы устройства подключены к входам измерительного усилителя 13.

Устройство искрозащиты измерительного преобразователя работает следующим образом.

В нормальных ситуациях термопреобразователь 9 дает на клеммы 8 и 11 напряжение низкого уровня (на фиг. 2

55 от момента Тб до момента Т,) . Уровень этого напряжения ниже напряжения стабилизации стабилитрона U, (для

КС107 U,,= 0,78В), поэтому стабилитрон порогового устройства 1 (фиг, 1) и тиристор шунтирующего элемента 3 находятся в закрытом состоянии. Температурная нестабильность разности входного сопротивления измерительного усилителя 13 и сопротивления закрытых стабилитрона и тиристора при низких напряжениях мала и не оказывает существенного воздействия на увеличение погрешности измерений системы. Использование измерительного усилителя 13 с больыим коэффициентом ослабления синфазных сигналов и симметричное (относительно входов измерительного усилителя 13 и измерительного преобразователя 9) подключение резисторов (балластных 7 и искрозащитных 10) облегчает регулировки и улучшает метрологические характеристики измерительно-преобразовательной системы.

В момент Т, начинается формирование аварийной ситуации ° Допустим, что напряжение питания измерительного уси лителя 13 попадает йа клеммы 11 и в мо-; мент Тб достигнет уровня срабатывания стабилитрона U,„ (Ôèã. 2) . В этон случае стабилитрон порогового устрой" ства 1 пропускает ток на управляющий вход 2 тиристора, шунтирующего элемента 3, Тиристор открывается„ шунтирует стабилитрон и образует шунтирующую перемычку между входами 6. Напряжение на этой ыунтирующей перемычке равно падению напряжения на открытом тирис-, т торе и составляет доли вольта. Резис" торы 10 ограничивают ток тиристора, Таким образом во взрывоопасную зону с и эмери тел ьным преобра зова тел ем 9 попадает напряжение намного ниже, чем искроопасное напряжение U „с, при любых изменениях возникшего аварийно напряжения U „, Этим обеспечивается искрозацита при разрыве электрических цепей во взрывоопасной зоне и попадании повышенного напряжения в цепи, сввзанные гальванически с цепями во взрывоопасной зоне.

Устройство искрозащиты измерительного преобразователя не имеет в своем составе источников электроэнергии и единственным источником искроопасного напряжения могут стать источники питания измерительного усилителя 13 при его аварии, Применение измерительного усилителя 13, имеющего дифференциальные входы, не связанные с общей шиной питания, понижает вероятность попадания U „,„, на клеммы 11, так как

5 154139 для этого нужны две совпадающие во времени и различные по характеру неисправности: пробой +Б„„ на первую клемму ll и пробой +U„ на вторую пи 5 клемму 11. Уже при возникновении одной из таких неисправностей она может быть замечена и своевременно блокирована предварительными ступенями защиты (например, медленнодействующей защитой источника питания усилителя по превыыению тока потребления нагрузки), 0 случае же применения обычного дифференциального усилителя 13 на одном операционном усилителе вероятность попадания U«„ íà клеммы 11 выше, так искр как достаточно только одной неисправности - пробоя по питанию на -вход операционного усилителя непосредственно 20 не связанный с общей шиной питания.

Отсутствие источников электроэнергии в устройстве искрозащиты измерительного- преобразователя, во-первых, снижает вероятность аварийного соеди- 25 нения источников электроэнергии с защищаемыми цепями во взрывоопасной зоне, во-вторых, позволяет разместить устройство на минимальном расстоянии от взрывоопасной зоны. Такое размеще- 30 ние обеспечивает минимазацию емкостных и индуктивных накопителей искроопасных аварийно-возникающих напряжений. Ероме того, высокое быстродействие тиристора (1,„,) делает скорость нарастания шунтирующего тока больше, чем скорость нарастания искроопасного тока в индуктивности подводящих проводов, а быстрота понижения напряБ

6 жения на ыунтирующей перемычке в виде открывающегося тиристора сопоставима с6 скоростью нарастания напряжения на емкости проводов, подходящих непосредственно к взрывоопасной зоне.!

Формула изобретения

1. Устройство искроэащиты измерительного преобразователя, содержащее пороговый элемент, включенный между управляющим входом шунтирующего элемента и первым выходом преобразователя напряжения, соединенного первым входом через первый балластный резистор с клеммой для подключения одного из входов измерительного преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены первый и второй искрозащитные резисторы, подсоединенные соответственно между выходными клеммами устройства и первым и вторым входами преобразователя напряжения, а также второй балластный резистор, подключенный между вторым входом преобразователя напряжения и клеммой для подсоединения другого входа измерительного преобразователя, 1 а выходы шунтирующего элемента подключены к соответствующим выходам преобразователя напряжения, 2. Устройство по и. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, преобразователь напряжения ! пороговый элемент, шунтирующий элемент выполнены соответственно в виде двухполупериодного диодного выпрямителя, стабилитрона, тиристора.

j 541398

Составитель К, Шилан

Редактор В. Ьугренкова Техред Л,Олийяьпс Корректор А,Обручар

Заказ 271

Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101