早在1903年~1906年間,德國(guó)學(xué)者貝寧已在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),可燃性物質(zhì)與空氣混合物在容器內(nèi)爆炸時(shí),火焰會(huì)通過(guò)縫隙傳到容器外。但當(dāng)縫隙小到一定成都,并具有足夠長(zhǎng)度時(shí),間隙能冷卻火焰,降低火焰的傳播速度或加速鏈的終止。就不會(huì)引起外部可燃性氣體的爆炸。構(gòu)成此隔爆間隙的部分可以是平面法蘭的結(jié)合面、圓筒結(jié)合面,也可以是曲路、螺紋及活動(dòng)結(jié)合面;此外,微孔、網(wǎng)罩、迭片、充砂等結(jié)構(gòu)和措施,同樣也應(yīng)用了間隙個(gè)包的機(jī)理。
根據(jù)上述臨界間隙的試驗(yàn)結(jié)論,世界各國(guó)幾年來(lái)已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了各種以隔爆為主要技術(shù)手段的各種電器產(chǎn)品。如防爆電機(jī)、防爆開(kāi)關(guān)、防爆接線(xiàn)盒、防爆插銷(xiāo)、防爆燈具。同樣,隔爆技術(shù)手段也同樣可應(yīng)用于電阻應(yīng)變式傳感器及其整個(gè)稱(chēng)量測(cè)力系統(tǒng)中。隔爆型稱(chēng)重傳感器的設(shè)計(jì)制作要點(diǎn),就是使傳感器外罩能承受內(nèi)部爆炸氣體的爆炸壓力,并且其密封結(jié)構(gòu)能保證內(nèi)部的爆炸不會(huì)向傳感器外傳播。幾年來(lái),傳感器設(shè)計(jì)制作技術(shù)的主攻方向之一是密封技術(shù)。因?yàn)槌睔馇治g、器件氧化是傳感器主要的故障根源。為提高傳感器的可靠性,近年來(lái)單層膜片和雙層膜片焊接密封的傳感器已日益普及。這類(lèi)傳感器就其本身而言,根本不存在引爆間隙,所以是完全隔爆的。
電阻應(yīng)變式傳感器除了本體外,另一個(gè)可能引爆的環(huán)節(jié)是設(shè)置在外罩上的接線(xiàn)盒。在接線(xiàn)盒內(nèi)焊接有多種補(bǔ)償、調(diào)整電阻器件,它們有可能引爆。另一方面,接線(xiàn)盒與傳感器內(nèi)腔之間存在一個(gè)接線(xiàn)的通孔,構(gòu)成通向傳感器內(nèi)腔的引爆通道。對(duì)于這個(gè)引爆環(huán)節(jié),密封技術(shù)同樣是符合防爆要求的。首先,對(duì)于接線(xiàn)盒通向內(nèi)腔的通孔,現(xiàn)已多用國(guó)產(chǎn)的專(zhuān)門(mén)密封接線(xiàn)端子。其接線(xiàn)柱之間用燒結(jié)玻璃隔離。端子的金屬外罩與傳感器外殼之間溜錫密封。圖9.2.2為隔離型接線(xiàn)端子的結(jié)構(gòu)示意圖。其二是微調(diào)接線(xiàn)盒本體,國(guó)內(nèi)傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)現(xiàn)已多用密封膠、微晶蠟或環(huán)氧樹(shù)脂充填灌封。此外,微調(diào)接線(xiàn)盒的改版,用四角的四個(gè)螺釘和墊片進(jìn)一步密封,所以全密封型傳感器微調(diào)盒部分的結(jié)構(gòu)和工藝措施,同事具備防水、防潮、防爆的三防要求。
在稱(chēng)重傳感器上的第三個(gè)可能引爆的環(huán)節(jié)是電纜。電纜破損時(shí),激勵(lì)電源線(xiàn)之間的短路、或激勵(lì)電源與屏蔽地線(xiàn)的短路所產(chǎn)生的火花會(huì)成為引爆源。在多數(shù)情況下,應(yīng)把電纜穿入鋼管或硬質(zhì)聚乙烯樹(shù)脂管路中進(jìn)行敷設(shè),以實(shí)現(xiàn)隔爆。對(duì)于鋼帶保護(hù)的鎧裝電纜,在使用中又不易受外部損傷的場(chǎng)合,則可不加防護(hù)管。依據(jù)防護(hù)套管的材質(zhì)和狀態(tài),其電纜允許彎曲半徑有專(zhuān)門(mén)的規(guī)定,一般為保護(hù)套外徑的6~20倍。為穿線(xiàn)作業(yè)時(shí)不致?lián)p傷電纜,保護(hù)管內(nèi)徑是電纜外徑的1.5倍。為防止爆炸性氣體進(jìn)入防護(hù)管內(nèi)部,在電纜從危險(xiǎn)區(qū)通向非危險(xiǎn)區(qū)之間時(shí),必須采取隔爆密封措施。電纜防爆環(huán)節(jié)還存在它與傳感器外罩上的接線(xiàn)盒和串并聯(lián)接線(xiàn)箱之間的連接環(huán)節(jié)。防爆電纜有專(zhuān)用電纜和外加防護(hù)套管兩種類(lèi)型,因此隔爆連接結(jié)構(gòu)也分兩種類(lèi)型。
防爆電氣設(shè)備的電纜,均須用彈性密封圈進(jìn)行密封。密封壓緊方式可采用壓緊螺母或壓盤(pán)。在電纜引入口采用壓緊墊板,以防電纜拔脫。在采用防護(hù)管引入場(chǎng)合,橡膠密封圈壓緊螺母外端應(yīng)用螺紋鏈接(內(nèi)螺紋或外螺紋),以便與電纜護(hù)管連接。上述兩種連接結(jié)構(gòu)中,密封圈是重要的防爆器件。為了保證密封圈有足夠的彈性,密封圈的材質(zhì)須采用邵氏硬度為45~50的橡膠制造。密封圈幾何尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定:高度≥0.7D(不小于10mm),厚度≥0.3D(不少于4mm,即密封圈直徑≥1.6D),式子中D為電纜公稱(chēng)外徑±1mm。