本安防爆型激光入侵探測器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可以在爆炸危險區(qū)域1區(qū)使用的本安防爆型激光入侵探測器。其包括激光發(fā)射端防爆殼和激光接收端防爆殼，激光發(fā)射端防爆殼內(nèi)包括激光頭、本安電源、發(fā)射電路；激光接收端防爆殼包括光敏管、本安電源、接收電路。本實用新型通過對發(fā)射電路與接收電路進(jìn)行全新的設(shè)計，使電路的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，又不能產(chǎn)生足以引爆的設(shè)備表面溫升的安全范圍內(nèi)，從而消除引爆源，達(dá)到防爆的目的。
【專利說明】本安防爆型激光入侵探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及在安防工程中使用的探測器，尤其涉及一種可以在爆炸危險區(qū)域I區(qū)使用的本安防爆型激光入侵探測器。

【背景技術(shù)】
[0002]激光入侵探測器以其發(fā)射功率密度大，發(fā)散角小，對惡劣氣候環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，傳輸衰減小距離長等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種工礦企業(yè)的安防工程。但是在一些易燃易爆場所如油庫、氣庫、化學(xué)品庫等，就不能使用普通的激光入侵探測器，因為在探測器正常工作或者出現(xiàn)電路故障時，產(chǎn)生的電火花極有可能點(diǎn)燃爆炸性氣體或易燃易爆物品，造成嚴(yán)重的后果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的就是解決普通激光入侵探測器不能應(yīng)用于易燃易爆場所的問題，提供一種可以在爆炸危險區(qū)域I區(qū)使用的本安防爆型激光入侵探測器。
[0004]本安防爆型又稱為本質(zhì)安全型，本質(zhì)安全源于GB 3836.3— 2010生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，防爆電器分為隔爆型、增安型、本質(zhì)安全型等種電路在正常使用或出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于0.28mJ,即瓦斯類，本質(zhì)安全型電器設(shè)備的特征是其全部電路均為本質(zhì)安全電路，即在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。也就是說該類電器不是靠外殼防爆和填充物防爆，而是其濃度為8.5%(最易爆炸的濃度)最小點(diǎn)燃能量。
[0005]本實用新型為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種可以在爆炸危險區(qū)域I區(qū)使用的本安防爆型激光入侵探測器，其包括激光發(fā)射端防爆殼I和激光接收端防爆殼7，其特性在于，激光發(fā)射端防爆殼I內(nèi)激光管2安裝在激光管固定底座3上，激光管2通過激光管電源線連接有本安電源模塊6與發(fā)射電路4 ;激光接收端防爆殼7內(nèi)安裝有光敏管8，光敏管8通過光敏管電源線連接有本安電源模塊6與接收電路9。本安電源即本質(zhì)安全型電源，顧名思義，其已經(jīng)具有防爆的特點(diǎn)，主要給發(fā)射電路4與接收電路9供電。本技術(shù)方案在于，利用安全柵技術(shù)將發(fā)射電路4與接收電路9的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，又不能產(chǎn)生足以引爆的設(shè)備表面溫升的安全范圍內(nèi)，從而消除引爆源，達(dá)到防爆的目的。
[0007]本實用新型的有益效果在于，本安防爆型激光入侵探測器使用本質(zhì)安全型電源模塊供電，發(fā)射電路4與接收電路9使用安全柵技術(shù)，有效的降低了整個電路的電能量，使其電路電火花的放電能量和熱量限制在安全要求內(nèi)，實現(xiàn)電氣防爆的功能，從而使這種本安防爆型激光入侵探測器可以應(yīng)用于爆炸危險區(qū)域I區(qū)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1激光入侵探測器發(fā)射部分
[0009]圖2激光入侵探測器接收部分
[0010]附圖中
[0011]1-激光發(fā)射端防爆殼；2_激光管；3_激光管固定底座；4_發(fā)射電路；5_外部通訊接口 ；6_本安電源模塊；7_激光接收端防爆殼；8_光敏管；9_接收電路。
[0012]

【具體實施方式】
[0013]下面對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明:
[0014]本安防爆型激光入侵探測器，其包括激光發(fā)射端防爆殼I和激光接收端防爆殼7，激光發(fā)射端防爆殼I內(nèi)包括激光頭、本安電源6、發(fā)射電路4 ；激光接收端防爆殼7包括光敏管8、本安電源6、接收電路9。本安電源作用是給探測器發(fā)射電路4與接收電路9供電，以滿足探測器應(yīng)用于爆炸危險區(qū)域I區(qū)的供電要求。
[0015]本安電路包括發(fā)射電路4與接收電路9，采用齊納式安全柵結(jié)構(gòu)，由于標(biāo)準(zhǔn)齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量，所以易造成輸出電壓不穩(wěn)定，電壓不穩(wěn)定對產(chǎn)品電路和信號處理會造成極大影響，為了使電路穩(wěn)定工作，現(xiàn)針對齊納式安全柵的自身缺陷對電路功能部分進(jìn)行以下全新設(shè)計以達(dá)到本安要求:
[0016]1、為了能使電路工作電流減小到最低，降低安全柵輸出端電源的波動幅度，使產(chǎn)品安全運(yùn)行于爆炸危險區(qū)域I區(qū)，對電路進(jìn)行低功耗設(shè)計，將接收端的所有功能集成到一塊單片機(jī)上，光束信號的接收，在功能上采用外部中斷加硬件PCA和定時器組合的技術(shù)方式實現(xiàn)，從而大幅降低了電源損耗。
[0017]2、為避開本安電路對機(jī)械觸點(diǎn)的限制，電路針對參數(shù)的調(diào)整不再使用機(jī)械按鍵實現(xiàn)，而是通過設(shè)置外部通訊接口 5與外部手持機(jī)通訊的方式完成。
[0018]3、電路中的電容在濾波、信號處理中起到很重要的作用，由于本安電路允許最大外部電容的使用量很小(激光入侵探測器不允許超過1uF)，但是激光信號頻率高，容易受到周圍光源或其他輻射的干擾，為使電路能穩(wěn)定工作，信號接收部分用運(yùn)放器件做硬件濾波處理，單片機(jī)內(nèi)部對信號波形和頻率又在軟件上做了嚴(yán)格篩選，使電路在滿足本安設(shè)計要求的情況下能穩(wěn)定運(yùn)行。
[0019]4、齊納安全柵電路對電壓和電流的影響同時也會對接收到的激光信號產(chǎn)生一定影響，為確保電路結(jié)構(gòu)在滿足本安要求的前提下能將信號飽滿穩(wěn)定的輸出，使接收的信號真實有效，現(xiàn)將激光接收頭模塊化設(shè)計并從硬件上做了信號放大處理。
[0020]5、本電路的齊納式安全柵結(jié)構(gòu)，是結(jié)合發(fā)射電路4和接收電路9的電壓電流參數(shù)進(jìn)行專門設(shè)計的安全柵板，與發(fā)射電路4和接收電路9直接對接，澆封后和電路組合可以使用在爆炸危險區(qū)域I區(qū)。
[0021]6、電路的信號輸出部分設(shè)計為晶體管(固態(tài)繼電器)輸出，與電磁線圈式繼電器相比較其優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械運(yùn)動的觸點(diǎn)零部件，因為它不會產(chǎn)生像帶觸點(diǎn)繼電器的那種無法消除的火花，特別宜用于防火防爆等有危險有可燃?xì)怏w的地方。在功耗方面，對于本安產(chǎn)品來講，電流越小安全系數(shù)越高，本產(chǎn)品晶體管導(dǎo)通電流小至只有5mA左右，而線圈式繼電器導(dǎo)通電流需要幾十mA ;在響應(yīng)速度方面，本產(chǎn)品輸出觸點(diǎn)可支持幾KHz的高速接通和關(guān)斷，甚至可以配合軟件實現(xiàn)數(shù)字編碼信號報警輸出，而線圈式繼電器只能做簡單的通斷且速度不能太快；因為沒有機(jī)械觸點(diǎn)動作，在電磁兼容性方面也具有很大的優(yōu)越性，不產(chǎn)生噪聲干擾。
[0022]通過對電路的全新設(shè)計，使其本安防爆型激光入侵探測器符合在爆炸危險區(qū)域I區(qū)使用的要求，進(jìn)一步擴(kuò)寬了激光入侵探測器的應(yīng)用范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種本安防爆型激光入侵探測器，包括激光發(fā)射端防爆殼和激光接收端防爆殼，其特性在于，激光發(fā)射端防爆殼內(nèi)激光管安裝在激光管固定底座上，激光管通過激光管電源線連接本安電源模塊與發(fā)射電路，激光接收端防爆殼內(nèi)安裝有光敏管，光敏管通過光敏管電源線連接本安電源模塊與接收電路。
【文檔編號】G08B13/18GK204102273SQ201420508044
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】滿中樺 申請人:滕州市飛天激光自動化技術(shù)有限公司