過程控制 第五章

主編倪志蓮龔素文機械工業(yè)出版社過程控制與自動化儀表1過程控制與自動化儀表第5章過程控制裝置熟悉DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器的基本構成及應用特點、調(diào)校方法。掌握AI系列數(shù)字式調(diào)節(jié)儀的使用方法。掌握調(diào)節(jié)閥的類型、特性及使用方法。3了解調(diào)節(jié)器的分類及主要功能。124了解電-氣轉換器及閥門定位器的工作原理及適用條件。熟悉安全柵的基本類型及使用方法。562過程控制與自動化儀表5.1控制器在自動控制系統(tǒng)中，檢測儀表將被控變量轉換成測量信號后，一方面送顯示儀表進行顯示記錄，另一方面送到控制儀表，調(diào)節(jié)被控變量到預定的數(shù)值上。這些控制儀表分為變送器、調(diào)節(jié)器及執(zhí)行器等幾類，它的發(fā)展經(jīng)歷了基地式控制儀表、單元組合式控制儀表及計算機控制系統(tǒng)等階段。3過程控制與自動化儀表5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器1.基地式調(diào)節(jié)器用磁電式指示儀表和放大電路組成的基地式調(diào)節(jié)器，只需配接適當?shù)膫鞲衅鳎ㄈ鐭犭娕迹┖蛨?zhí)行器件，就能構成兼有顯示功能的簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其結構緊湊、使用方便，但是它的被調(diào)參數(shù)不能改變。4過程控制與自動化儀表XCT系列指示調(diào)節(jié)儀表主要結構示意圖5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器1—動圈2—指針3—標尺4—鋁旗5—線圈6—高頻振蕩電路7—電爐8—加熱絲9—測溫元件10—調(diào)節(jié)螺桿11—設定針12—針擋5過程控制與自動化儀表2.自力式調(diào)節(jié)器5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器6過程控制與自動化儀表比例式液位調(diào)節(jié)器原理圖5.1.1基地式調(diào)節(jié)器和自力式調(diào)節(jié)器7過程控制與自動化儀表5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器單元組合式控制儀表是將整套儀表按照功能劃分成若干獨立的單元，各單元之間用統(tǒng)一的標準信號連接。單元組合式控制儀表按照連接信號的不同可分為氣動單元組合式控制儀表和電動單元組合式控制儀表兩類。8過程控制與自動化儀表1.DDZ-Ⅲ型儀表概述DDZ-Ⅲ型儀表是模擬式控制器中較為常見的一種，它用來自變送器或轉換器的1～5V直流測量信號作為輸入信號，與1～5V直流設定信號相比較得到偏差信號，然后對此信號進行PID運算后，輸出1～5V或4～20mA的直流控制信號，從而實現(xiàn)對工藝變量的控制。DDZ-Ⅲ型儀表傳輸示意圖5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器9過程控制與自動化儀表2.分類與型號（1）分類根據(jù)單元功能及結構特點，DDZ-Ⅲ型儀表大體有八個基型品種：①差壓型二線制變送器；②溫度變送器；③安全柵；④調(diào)節(jié)器；⑤指示記錄儀；⑥計算單元；⑦電-氣轉換器；⑧電源箱。按使用場所分為危險場所和安全場所兩種儀表：按安裝方式可分為現(xiàn)場安裝、盤面安裝和盤后安裝三種儀表。按儀表在系統(tǒng)中的作用和特點可分為變送單元、轉換單元、顯示單元、調(diào)節(jié)單元、計算單元及輔助單元等。（2）型號Ⅲ型電動儀表以電（Dian）、單（Dan）、組（Zu）三字的漢語拼音字母標志，即DDZ，整套儀表取名為DDZ-Ⅲ型電動單元組合式控制儀表。5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器10過程控制與自動化儀表3.調(diào)節(jié)單元結構原理

DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器原理框圖5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器11過程控制與自動化儀表4.DDZ-Ⅲ型電動單元調(diào)節(jié)器的基本使用方法（1）通電準備（2）用手動操作啟動（3）由手動切換到自動（4）自動控制（5）由“自動”切換到“手動”（6）“內(nèi)”給定與“外”給定的切換5.1.2電動單元式調(diào)節(jié)器12過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器數(shù)字式控制器以其強大的控制功能、靈活方便的操作手段、清晰直觀的數(shù)字顯示以及安全可靠、性價比高等特點，逐漸得到推廣應用。數(shù)字式控制器以微處理器為運算和控制核心，可由用戶編制程序，組成各種控制規(guī)律。數(shù)字式控制器有如下主要特點：1）實現(xiàn)了模擬儀表與計算機一體化。2）具有豐富的運算控制功能。3）使用靈活方便，通用性強。4）具有通信功能，便于系統(tǒng)擴展。5）可靠性高，維護方便。13過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器AI系列人工智能調(diào)節(jié)儀是國內(nèi)數(shù)字顯示儀表中的典型代表，內(nèi)部采用高性能ASIC芯片和先進的模塊化結構，適合溫度、壓力、流量、液位及濕度等的精確控制，其通用性強，功能強大；采用AC85～264V輸入范圍的開關電源或DC24V電源供電，輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶及熱電阻非線性校正表格，測量精確穩(wěn)定；采用先進的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，無超調(diào)，具備自整定（AT）功能。14過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器1.主要技術參數(shù)（1）輸入?yún)?shù)有多種信號輸入方式。（2）測量范圍（3）測量準確度（4）分辨率（5）響應時間（6）調(diào)節(jié)方式（7）輸出參數(shù)（模塊化）（8）報警功能（9）手動功能（10）電源（11）使用環(huán)境15過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器2.儀表接線AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀儀表接線圖16過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器3.面板及顯示狀態(tài)說明AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀面板8-數(shù)據(jù)增加鍵9-光柱10-給定值顯示窗11-測量值顯示窗1-調(diào)節(jié)輸出指示燈2-報警1指示燈3-報警2指示燈4-AUX輔助接口工作指示燈5-顯示轉換6-數(shù)據(jù)移位7-數(shù)據(jù)減少鍵17過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器AI系列智能儀表調(diào)節(jié)儀的顯示狀態(tài)18過程控制與自動化儀表5.1.3數(shù)字式控制器4.基本使用操作（1）顯示轉換（2）修改數(shù)據(jù)（3）手動／自動切換（4）設置參數(shù)5.AI儀表主要參數(shù)設置

19過程控制與自動化儀表5.2執(zhí)行器執(zhí)行器在自動控制系統(tǒng)中接受調(diào)節(jié)器的控制號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按預定要求正常執(zhí)行。執(zhí)行器由執(zhí)行機構和控制機構兩部分組成。執(zhí)行器按其能源形式分為液動、氣動和電動三大類。20過程控制與自動化儀表5.2.1氣動執(zhí)行器氣動執(zhí)行器通常稱為氣動調(diào)節(jié)閥、氣動控制閥，是以被壓縮的空氣作為能源來操縱控制機構的。氣動執(zhí)行器外形21過程控制與自動化儀表１.氣動執(zhí)行器的結構與分類（1）執(zhí)行機構氣動執(zhí)行機構主要分為薄膜式和活塞式兩種。（2）控制機構控制機構即調(diào)節(jié)閥、控制閥，是一個局部阻力可以改變的節(jié)流元件。氣動執(zhí)行器結構示意圖1—薄膜（波紋膜片）2—閥桿3—閥芯4—閥座5.2.1氣動執(zhí)行器22過程控制與自動化儀表控制閥的結構類型閥體內(nèi)只有一個閥芯與閥座角形閥的兩個接管呈直角形，一般為底進側出閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座5.2.1氣動執(zhí)行器23過程控制與自動化儀表控制閥的結構類型三通閥共有三個出入口與工藝管道連接。其流通方式有合流（兩種介質(zhì)混合成一路）型和分流（一種介質(zhì)分成兩路）型兩種。采用耐腐蝕襯里的閥體和隔膜又名翻板閥5.2.1氣動執(zhí)行器24過程控制與自動化儀表控制閥的結構類型又名套筒形調(diào)節(jié)閥，它的閥體與一般的直通單座閥相似。又名偏心旋轉閥，它的閥芯呈扇形球面狀，與撓曲臂及軸套一起鑄成，固定在轉動軸上。球閥的閥芯與閥體都呈球形，轉動閥芯使之與閥體處于不同的相對位置時，就具有不同的流通面積，以達到流量控制的目的。球閥閥芯有Ｖ形和Ｏ形兩種開口形式。5.2.1氣動執(zhí)行器25過程控制與自動化儀表2.調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度（相對位移）之間的關系，即相對流量相對開度5.2.1氣動執(zhí)行器26過程控制與自動化儀表（1）調(diào)節(jié)閥的理想流量特性在不考慮調(diào)節(jié)閥前后壓差變化時得到的流量特性稱為理想流量特性。它取決于閥芯的形狀，主要有直線、等百分比（對數(shù)）、拋物線及快開等幾種。不同流量特性的閥芯形狀1—快開2—直線3—拋物線4—等百分比理想流量特性1—快開2—直線3—拋物線4—等百分比5.2.1氣動執(zhí)行器27過程控制與自動化儀表（2）調(diào)節(jié)閥的工作流量特性在實際生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥前后壓差總是變化的，這時的流量特性稱為工作流量特性。１）串聯(lián)管道的工作流量特性。串聯(lián)管道的情況管道串聯(lián)時調(diào)節(jié)閥壓差變化情況系統(tǒng)總壓差Δp管路系統(tǒng)（除調(diào)節(jié)閥外的全部設備和管道的各局部阻力之和）的壓差Δp2調(diào)節(jié)閥的壓差Δp1+=5.2.1氣動執(zhí)行器28過程控制與自動化儀表管道串聯(lián)時調(diào)節(jié)閥的工作特性Ｓ表示調(diào)節(jié)閥全開時閥上壓差與系統(tǒng)總壓差（即系統(tǒng)中最大流量時壓力損失總和）之比。5.2.1氣動執(zhí)行器29過程控制與自動化儀表2）并聯(lián)管道的工作流量特性。并聯(lián)管道的情況管路的總流量Ｑ+=并聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥的工作特性旁路流量Ｑ２調(diào)節(jié)閥流量Ｑ１x代表并聯(lián)管道時控制閥全開時的流量Q1max與總管最大流量Qmax之比5.2.1氣動執(zhí)行器30過程控制與自動化儀表綜合串、并聯(lián)管道的情況，可得如下結論：1）串、并聯(lián)管道都會使閥的理想流量特性發(fā)生畸變，串聯(lián)管道的影響尤為嚴重。2）串、并聯(lián)管道都會使調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍降低，并聯(lián)管道尤為嚴重。3）串聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量減少，并聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量增加。4）串、并聯(lián)管道會使調(diào)節(jié)閥的放大倍數(shù)減小，即輸入信號變化引起的流量變化值減少。串聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥若處于大開度，則Ｓ值的降低對放大倍數(shù)影響更為嚴重；并聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥若處于小開度，則ｘ值降低對放大倍數(shù)影響更為嚴重。5.2.1氣動執(zhí)行器31過程控制與自動化儀表3.調(diào)節(jié)閥的選擇（1）調(diào)節(jié)閥結構與特性的選擇

調(diào)節(jié)閥的結構形式主要根據(jù)工藝條件，如溫度、壓力及介質(zhì)的物理、化學特性（如腐蝕性、粘度等）來選擇。（2）氣開式與氣關式的選擇氣動執(zhí)行器有氣開式與氣關式兩種形式。氣開、氣關組合方式5.2.1氣動執(zhí)行器32過程控制與自動化儀表（3）調(diào)節(jié)閥口徑的選擇調(diào)節(jié)閥口徑選擇是否合適將直接影響到控制效果。調(diào)節(jié)閥口徑的選擇是由調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)Ｃ決定的。流量系數(shù)Ｃ的定義為：在給定的行程下，當閥兩端壓差為100kPa，流體密度為1g/cm3時，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體流量（以m3/h表示）。調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C表示調(diào)節(jié)閥容量的大小，是表示調(diào)節(jié)閥流通能力的參數(shù)。Ｑ是流經(jīng)閥的流量（m3/h

）ρ是流體密度（g/cm3）p1-p2是閥前后的壓差（kPa）5.2.1氣動執(zhí)行器33過程控制與自動化儀表4.氣動執(zhí)行器的安裝和維護１）為便于維護檢修，氣動執(zhí)行器應安裝在靠近地面或樓板的地方。２）氣動執(zhí)行器應安裝在環(huán)境溫度不高于＋60℃和不低于－40℃的地方，并應遠離振動較大的設備。３）閥的公稱通徑與管道公稱通徑不同時，兩者之間應加一段異徑管。４）氣動執(zhí)行器應該是正立垂直安裝于水平管道上。５）通過調(diào)節(jié)閥的流體方向在閥體上有箭頭標明，不能裝反，正如孔板不能反裝一樣。６）調(diào)節(jié)閥前后一般應各裝一只切斷閥，以便修理時拆下調(diào)節(jié)閥?？紤]到調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障或維修時，不影響工藝生產(chǎn)的繼續(xù)進行，一般應裝旁路閥。７）調(diào)節(jié)閥安裝前，應對管路進行清洗，排去污物和焊渣。８）在日常使用中，要對調(diào)節(jié)閥經(jīng)常維護和定期檢修。5.2.1氣動執(zhí)行器34過程控制與自動化儀表5.2.2電動執(zhí)行器電動執(zhí)行器與氣動執(zhí)行器一樣，也是控制系統(tǒng)中常用的執(zhí)行器。它接收來自控制器的0～10mA或4～20mA的直流電流信號，并將其轉換成相應的角位移或直行程位移，去操縱閥門、擋板等控制機構，從而實現(xiàn)自動控制。電動執(zhí)行器按執(zhí)行機構的不同可分為角行程、直行程和多轉式等類型。35過程控制與自動化儀表1.基本結構（1）執(zhí)行機構的基本結構電動執(zhí)行器的外形圖智能電動執(zhí)行機構5.2.2電動執(zhí)行器36過程控制與自動化儀表（2）調(diào)節(jié)閥的基本結構電動執(zhí)行器中的調(diào)節(jié)閥與氣動執(zhí)行器基本相同。最常用的是直通單座閥和直通雙座閥兩種。（3）控制器的結構5.2.2電動執(zhí)行器37過程控制與自動化儀表2.執(zhí)行機構的工作原理電動執(zhí)行機構是以伺服電動機為驅動源、以直流電流為控制及反饋信號。5.2.2電動執(zhí)行器38過程控制與自動化儀表3.線路連接與調(diào)試（１）線路連接只需兩路線———電源線和控制線。執(zhí)行機構電氣連接圖5.2.2電動執(zhí)行器39過程控制與自動化儀表（2）調(diào)試執(zhí)行機構在出廠前都進行了整定，一般使用時不需要再調(diào)試。實際使用中可能需要對調(diào)節(jié)閥的開度進行整定。１）基本原則。三位同步：調(diào)節(jié)閥位置、限位開關位置和對應信號位置。２）整定方法。5.2.2電動執(zhí)行器40過程控制與自動化儀表4.智能控制器的使用（1）面板說明智能控制器操作面板圖①閥門位置自動定位指示燈，簡稱自整定AT指示燈②執(zhí)行器輸出軸朝上運動指示燈③執(zhí)行器輸出軸朝下運動指示燈④手動控制指示燈⑤自動控制指示燈⑥報警指示燈⑦參數(shù)設置鍵（兼參數(shù)顯示操作）⑧數(shù)據(jù)鍵（兼手動朝上操作）⑨數(shù)據(jù)鍵（兼手動朝下操作）⑩數(shù)據(jù)修改移位鍵（兼手動/自動切換操作）。⑾控制值顯示窗/故障信息顯示窗（前三位數(shù)值）⑿閥位值顯示窗（后三位數(shù)值）5.2.2電動執(zhí)行器41過程控制與自動化儀表（2）數(shù)碼顯示狀態(tài)1）正常顯示狀態(tài)。2）故障顯示狀態(tài)。（3）操作說明1）基本操作。2）閥門位置自動定位操作（4）主要參數(shù)功能5.2.2電動執(zhí)行器42過程控制與自動化儀表5.電動調(diào)節(jié)閥的安裝和使用注意事項1）電動調(diào)節(jié)閥最好是正立垂直安裝在水平管道上，特殊需要時也可任意安裝（除使電動調(diào)節(jié)閥倒置外）。在閥自重較大和有振動場合傾斜安裝時應加支承架。2）安裝時，應使介質(zhì)的流通方向和閥體標定箭頭方向一致，電動調(diào)節(jié)閥一般應設置旁通管路。閥的口徑與管路直徑不一致時，應采用漸縮管件。電動調(diào)節(jié)閥的安裝地點應留有足夠的空間，以便調(diào)試與維修。3）安裝電動調(diào)節(jié)閥時應避免給閥帶來附加應力，當調(diào)節(jié)閥安裝在管道較長的地方時，應安裝支承架；安裝在振動劇烈的場合時，應采取相應的避振措施。4）在安裝電動調(diào)節(jié)閥前，應清洗管道，清除污物，安裝后使閥全開，再對管路、閥進行清洗及檢查各連接處的密封性。5.2.2電動執(zhí)行器43過程控制與自動化儀表5）注意防潮，應防止灰塵加快閥桿與填料的磨損，引起填料處泄露。另外，若安裝在露天場合，應加裝保護罩，以防暴曬雨淋。6）打開電動執(zhí)行機構外罩即可進行外部接線，在執(zhí)行機構和閥開始工作之前，以及移開外殼之前，應切斷執(zhí)行機構的主電源。7）將AC220V電源相線連接執(zhí)行機構的到“9”端，中性線連接到“10”端；接地線連接到接地端。8）為避免冷凝水進入執(zhí)行機構，在環(huán)境溫度變化較大或濕度較大的情況下，需要安裝加熱電阻。9）手輪操作：必須先斷電源，再手動操作手輪。10）在安裝電動調(diào)節(jié)閥時，不要直接采用電焊，以免損壞內(nèi)部電子電路。5.2.2電動執(zhí)行器44過程控制與自動化儀表5.3其他輔助儀表當采用電動儀表或計算機進行控制時，就要配用電-氣轉換器或電-氣閥門定位器，將電信號轉換為標準氣壓信號，以便和薄膜式氣動調(diào)節(jié)閥或活塞式氣動調(diào)節(jié)閥配套使用。電-氣轉換示意圖45過程控制與自動化儀表5.3.1電-氣轉換器一種力平衡式的電-氣轉換器原理圖。電-氣轉換器的原理圖46過程控制與自動化儀表5.3.2閥門定位器1）用于高壓差的場合.2）用于高壓、高溫或低溫介質(zhì)的場合。3）用于介質(zhì)中含有固體懸浮物或黏性流體的場合。4）用于調(diào)節(jié)閥口徑較大的場合。5）用于實現(xiàn)分程控制。6）用于改善調(diào)節(jié)閥的流量特性。閥門定位器的作用圖47過程控制與自動化儀表2.電-氣閥門定位器的工作原理5.3.2閥門定位器由調(diào)節(jié)器來的4～20mA信號輸入線圈后，動鐵磁化而產(chǎn)生磁場；同時，動鐵又位于永久磁鋼所產(chǎn)生的磁場之中。因此，兩個磁場相互作用，使動鐵產(chǎn)生以支點為中心的偏轉電磁力矩。在動鐵的一端固定有擋板，所以動鐵的偏轉改變了噴嘴與擋板之間的間隙，從而引起氣動功率放大器背壓的變化，背壓的變化經(jīng)氣動功率放大器放大后，得到20~100kPa的氣壓信號，驅動氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的閥桿動作。利用調(diào)節(jié)閥推桿的位移，帶動比例臂，使比例臂另一端的反饋凸輪軸轉動，凸輪推動反饋桿，通過反饋彈簧給動鐵以反饋力矩，使動鐵達到力的平衡，從而實現(xiàn)輸入電流與閥位的比例關系。

48過程控制與自動化儀表3.電-氣閥門定位器的調(diào)校閥門定位器調(diào)校連接圖1—過濾器2—減壓器3—電-氣閥門定位器4—百分表5—百分表架6—0.5級壓力表7—氣動薄膜調(diào)節(jié)閥8—0.5級毫安表9—恒流給定器（0～20mA）5.3.2閥門定位器49過程控制與自動化儀表5.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵1.安全火花防爆系統(tǒng)的概念（1）儀表防爆基本知識

安全火花防爆的實質(zhì)就是限制火花的能量。在純電阻電路中，這種能量主要取決于電壓和電流的數(shù)值。當電路的電壓限制在直流30V時，各種爆炸性混合物可按其最小引爆電流分為三級。級別最小引爆電流/mA爆炸性混合物種類Ⅰi120甲烷、乙烷、汽油、甲醇、乙醇、丙酮、氨、一氧化碳等Ⅱ70i120乙烯、乙醚、丙烯腈等Ⅲi≤70氫、乙炔、二硫化碳、市用煤氣、水煤氣、焦爐煤氣等50過程控制與自動化儀表5.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵我國對危險場所危險性的劃分爆炸性物質(zhì)區(qū)域定義國家標準氣體（CLASSⅠ）在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所0區(qū)在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所1區(qū)在正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，僅僅在不正常情況下，偶爾或短時間出現(xiàn)的場所2區(qū)粉塵或纖維（CLASSⅡ/Ⅲ）在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù)、短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所10區(qū)在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不可能出現(xiàn)，僅僅在不正常情況下，偶爾或短時間出現(xiàn)的場所11區(qū)51過程控制與自動化儀表5.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲國家及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級。工況類別氣體分類代表性氣體最小引爆火花能量/mJ礦井下Ⅰ甲烷0.280礦井外的工廠ⅡA丙烷0.180ⅡB乙烯0.060ⅡC氫氣0.01952過程控制與自動化儀表（2）安全火花防爆儀表與結構防爆儀表相比，安全火花防爆儀表的優(yōu)點如下：1）防爆等級比結構防爆儀表高一級，可用于后者所不能勝任的氫氣、乙炔等最危險的場所。2）長期使用不會降低防爆等級。3）可用安全火花型測試儀器在危險現(xiàn)場進行帶電測試和檢修5.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵本質(zhì)安全型儀表設備按安全程度和使用場所不同，可分為Exia和Exib兩類。Exia的防爆級別高于Exib。Exia級本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在兩起故障時，電路元件不會發(fā)生燃爆。在ia型電路中，工作電流被限制在100mA以下。Exib級本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在一起故障時，電路元件不發(fā)生燃爆。在ib型電路中，工作電流被限制在150mA以下。

53過程控制與自動化儀表（3）安全火花防爆系統(tǒng)本質(zhì)安全型儀表適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進行維修和調(diào)校。但是它不能單獨使用，必須和本質(zhì)安全型關聯(lián)設備（安全柵）、外部配線一起組成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)，才能發(fā)揮防爆功能。安全火花防爆系統(tǒng)的基本結構圖5.3.3安全火花防爆系統(tǒng)及安全柵54過程控制與自動化儀表2.安全柵安全柵又稱為安全保持器。目前使用的安全柵