安全火花型电路简捷设计一介绍WL一78型微量硫气体自动分析仪用控制器

　　WL一78型微量硫气体自动分析仪是采用电位法微库仑连续滴定来测量气体中微量硫化物浓度的在线仪表。其控制电路采用与DDZ一皿型仪表一致的统一讯号标准:供电直流24V，讯号电流4一20mA，二线制。为了减少研制工作量，选用了吉化公司仪表厂生产的DFA一1101型或DAB一3110型输入式安全栅。

　　按照一定的电气性能指标设计电子线路介决实际应用问题，是设计任务主要方面。电路还必须力求简单、可靠、低功耗，方能适应安全火花性能妥求。WL一78型仪表的分析器讯号源内阻较高，选用结型场效应管有利匹配，〔参见《防爆型微鱿硫在线分析仪》一文中图七〕G_¹、G_²构成差分电路。交流调制管G_³之子夹断电压取自G_²源极电位，省略浮置电源。交流放大级采用直接祸合、偏流反馈，获得较高的稳定性。整个放大器功耗很小，约15mw，用简单的A电源变换器((G_¹⁰构成)足以提供。变换器供电电流附加G_¹²构成的恒流级，使其工作电流稳定在4ma±1%，适应二线制标准讯号之要求。

　　控制器与分析器构成闭网随动系统，电介电流I可靠表征被分析样气硫化物含量。G7具有一定恒流作用，保证电介电流I免受分析器内阻变动之影响。为获标准输出讯号，G8,G9复合组成深度负反馈电流放大输出级，没有附加耗损，对I跟踪性能良好，线性误差在土0.5%之内。

　　安全火花性能检验，这是设计任务的另一重要方面，即安全火花基础设计。安全火花型电路的根本目的在于防止引爆，着眼于材质、电能、温升。为便于电路的维修和调正，不可避免地使用一些镀锌部件(如电表、切换开关等)，故应按以锌为材质设计。皿级防爆等级是指在任何情况下，电路可能产生的火花能量不足以引起含30%氢的空气爆炸，这个能量一般压缩在20微焦耳以内是绝对安全的。e组表示仪器任何一个部位和元件温升皆不能超过70℃，采用二线制标准结构这是容易保证的。

　　由于选用DFA一1101型(或DAB一3110型)安全栅供电，在最危险故障电压35V条件下，纯电阻回路的最小引爆电流远大于安全栅所能提供的电流，故免予考虑。于是设计的重点在于限制电感、电容等储能元件的使用。下表列出部份数据供设计参考之用。

　　选用时，还需取1.5(故障状态)—2(正常状态)的安全系数。所谓故障状态，包括感应、串电、元件损坏以及可能产生的最危险状态短路和开路。据此，对按电气原理设计之电路元件须逐一核算检查，修改不符要求者。对于不便更动的元件，必须采取措施限制或吸收其储能。电容回路可用齐纳管或二极管限压保护，电感回路可用电容、面结二极管或齐纳管吸收部份能量防护。如C13用D6、D7，C10用D4、D5，C15用G11、D8、D9防护;A电源变换器，当振荡线圈故障短路或开路瞬间，付边可能出现危险的感应电压脉冲，用D12、D13限幅保护。B2原边(电感量100mH)故障开路瞬间会产生危险的电火花，但为保持对放大器提供必要的功率，此线圈电感量又不宜再减’少，故采用D10、D11，和D20、D21吸收部份能量，可望满足安全火花性能的要求。对于在正常工作情况下可能产生火花的回路(如开关触点等)，安全系数还需尽可能取得更大一些。必要时需对某些回路运用专门设备进行引爆检验，方可确信所采取的防护措施是否可靠。