在石油、化工、制藥、礦業(yè)等存在易燃易爆氣體或粉塵的行業(yè)，對物料進行稱重是日常必需但較具風險的操作。普通電子稱產(chǎn)生的電火花或表面高溫可能引發(fā)災難性事故。防爆電子稱專為此類環(huán)境設計，其核心原理并非消除稱重功能，而是通過綜合性的安全技術，確保整個稱重系統(tǒng)在任何工況下都不會成為點火源。
 

　　一、基礎稱重原理：應變式傳感器

　　防爆電子稱的“稱重”核心與普通電子稱相同，基于應變式傳感器的工作原理。

　　1.感知形變：傳感器由金屬彈性體和粘貼其上的應變片組成。當物料重量作用于稱臺時，彈性體發(fā)生微小形變。

　　2.電阻變化：應變片隨之形變，其電阻值發(fā)生精確變化。

　　3.信號轉(zhuǎn)換：通過惠斯通電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換為微弱的毫伏級電壓信號。這一信號與載荷重量成正比。

　　二、防爆核心原理：消除引火源

　　防爆電子稱的真正核心技術在于如何安全地處理這個微弱的電信號，其防爆原理主要分為以下三種類型：

　　1.本質(zhì)安全型（Ex i，核心原理）：

　　①理念：從電路設計入手，從根本上限制稱重系統(tǒng)在正常或故障狀態(tài)下可能產(chǎn)生的電火花和熱效應的能量，使其低至無法點燃規(guī)定的爆炸性氣體混合物。

　　②實現(xiàn)：在傳感器的激勵電壓和信號輸出回路中，采用齊納二極管安全柵或隔離式安全柵。這些組件能可靠地將電路中的電壓和電流限制在安全閾值以下。即使發(fā)生短路、斷路等故障，產(chǎn)生的能量也不足為患。這是安全、最靈活的防爆形式。

　　2.隔爆型（Ex d）：

　　①理念：并非防止爆炸，而是將可能產(chǎn)生火花、電弧的部件密封在堅固的隔爆外殼內(nèi)。

　　②實現(xiàn)：該外殼能承受內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力，并通過特殊的接合面間隙（隔爆面）冷卻和熄滅內(nèi)部爆炸的火焰，阻止其向殼外危險環(huán)境傳播。稱重傳感器本身也常被設計成隔爆結(jié)構(gòu)。

　　3.正壓型（Ex p）：

　　①理念：向儀表外殼內(nèi)部持續(xù)通入潔凈的保護性氣體，并保持內(nèi)部壓力高于外部環(huán)境壓力，從而阻止外部可燃性氣體進入殼體內(nèi)部。

　　②實現(xiàn)：需要配套的吹掃系統(tǒng)，通常在通電前需進行預吹掃，確保殼內(nèi)無可燃氣體后才可啟動。

　　三、系統(tǒng)協(xié)同工作流程

　　一個典型的防爆電子稱系統(tǒng)工作流程如下：

　　1.重量感知：防爆型稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換為毫伏信號。

　　2.安全信號傳輸：信號通過本質(zhì)安全電路或經(jīng)隔爆接線盒處理，通過專用電纜傳輸。

　　3.安全處理與顯示：信號由本質(zhì)安全型或隔爆型的防爆稱重顯示器接收。顯示器內(nèi)部同樣經(jīng)過特殊設計，最終將重量值顯示出來，并可輸出安全的控制信號。

　　結(jié)語

　　防爆電子稱的工作原理是精密計量技術與爆炸防護技術的深度集成。它通過在電路能量控制（本質(zhì)安全）、物理結(jié)構(gòu)隔離（隔爆）或環(huán)境氣體置換（正壓）等多個層面構(gòu)建安全屏障，確保了在危險環(huán)境下“能量”與“火花”的絕對可控。理解其工作原理，不僅是正確選型和使用的基礎，更是確保高危行業(yè)安全生產(chǎn)、保護生命財產(chǎn)不受威脅的必然要求。