Каковы технологические различия между взрывозащищенными и обычными бороскопами?

Обычные эндоскопы стремятся к высокой производительности, высокому разрешению и долговечности, в то время как взрывозащищенные эндоскопы ставят превыше всего абсолютную безопасность и надежность. Это основное различие отражается на каждом этапе процесса: от проектирования, материалов, схем до производства. Ниже приведены ключевые различия в их процессах:

1. Проектирование схем и обработка компонентов

Обычные эндоскопы:

Цель: оптимизация производительности. Стремитесь к более высокому разрешению изображения, более яркому освещению и более высокой скорости передачи.

Обработка: использование стандартных электронных компонентов и схемотехники. Могут использоваться мощные светодиоды, высокопроизводительные КМОП-датчики и сложные процессоры. Компоновка печатной платы (PCB) отдает приоритет целостности сигнала и производительности.

Взрывозащищенные эндоскопы (искробезопасный сердечник):

Цель: Ограничение энергии. Убедитесь, что энергия искр или тепловых эффектов, генерируемых цепями, остается ниже минимальной энергии воспламенения горючих газов при любых нормальных или неисправных условиях.

Обработка:

Точная схема ограничения тока/напряжения. Прецизионные резисторы, диоды стабилизатора напряжения, предохранители и другие компоненты должны использоваться для формирования многоуровневой схемы защиты, позволяющей строго ограничивать напряжение и ток до пороговых значений безопасности. Строгий отбор компонентов: все компоненты должны быть не только высокого качества, но также обладать чрезвычайно стабильными и постоянными параметрами (такими как емкость, индуктивность и мощность), чтобы обеспечить точный расчет и контроль энергии.

Управление компонентами хранения энергии. К конденсаторам и катушкам индуктивности в схеме предъявляются чрезвычайно строгие требования (особенно к схеме драйвера микро-светодиода и цепи датчика на кончике зонда). Их запасенная энергия должна быть рассчитана так, чтобы даже при коротком замыкании выделяемой энергии было недостаточно для воспламенения взрывчатых веществ в окружающей среде.

Безопасная компоновка печатной платы. Расстояние между дорожками и пути утечки должны соответствовать стандартам взрывозащиты, чтобы предотвратить пробой или утечку между высоковольтными дифференциальными линиями.

2. Конструктивное проектирование и процесс герметизации

Обычные эндоскопы:

Цель: пыленепроницаемость, водонепроницаемость и устойчивость к коррозии. Обычно уровень защиты, соответствующий обычным условиям окружающей среды, используется для обеспечения защиты от повреждений, вызванных жидкостями и пылью во время ежедневного использования.

Обработка: используются обычные методы уплотнения, такие как уплотнительные кольца и герметики.

Взрывозащищенные эндоскопы:

Цель: предотвратить искры и перегрев поверхности. Процесс: Взрывозащищенный корпус (полный блок). Корпус обычно изготавливается из изоляционных материалов и имеет надежный процесс герметизации.

Повышенная герметизация: хотя зонд не обязательно является взрывозащищенным, требования к его герметизации намного выше, чем у стандартных эндоскопов, что гарантирует невозможность проникновения легковоспламеняющихся газов во внутренние схемы.

Безвинтовая конструкция или специальные винты. Корпус часто крепится винтами, изготовленными из специальных, немагнитных или устойчивых к коррозии материалов, и для обеспечения однородности поверхности соединения требуется определенный крутящий момент.

3. Выбор материала и процесс

Стандартные эндоскопы:

Цели: легкий, прочный и экономичный.

Материалы: широкое использование инженерных пластиков, стандартной нержавеющей стали и легких алюминиевых сплавов.

Взрывозащищенные эндоскопы:

Цели: антистатический, ударопрочный, коррозионностойкий и терморегулируемый.

Материалы:

Антистатические материалы: в корпусе, например в ручке, используются специальные пластмассы или резины с проводящими наполнителями, чтобы обеспечить безопасный отвод статического электричества и предотвратить его накопление. Взрывозащищенный корпус. Основной функцией корпуса является защита искробезопасных электрических цепей внутри от физических повреждений, проникновения пыли, влаги и проникновения неискробезопасной энергии. Могут использоваться пластмассы со специфическими функциональными возможностями.

Коррозионностойкое покрытие. Металлические компоненты часто получают специальные покрытия для предотвращения коррозии, которая может изменить критические размеры взрывозащищенных соединений и ударопрочность.

Теплопроводящие материалы: тщательно спроектированные пути рассеивания тепла с использованием термопасты и радиаторов обеспечивают равномерный отвод тепла от компонентов, избегая локализованных «горячих точек», которые могут вызвать чрезмерную температуру поверхности.

4. Процесс производства и контроля качества

Обычные эндоскопы:

Основное внимание при проверке качества: качество изображения, функциональная целостность и водонепроницаемость.

Взрывозащищенные эндоскопы:

Фокус проверки качества: 100% проверка безопасности.

Процесс:

Строгий контроль допусков: размеры взрывозащищенных соединений проверяются на соответствие требованиям взрывозащиты.

Испытание под давлением: Взрывозащищенные корпуса подвергаются выборочному испытанию под давлением, чтобы убедиться, что они могут выдержать указанное внутреннее давление взрыва без повреждений или остаточной деформации. Проверка электрических параметров. Цепь каждого устройства тестируется, чтобы гарантировать, что такие параметры, как напряжение и ток, строго соответствуют сертификационным документам по искробезопасности.

Сертификация и отслеживаемость. Каждый взрывозащищенный эндоскоп должен иметь уникальную идентификацию, а все ключевые компоненты и производственные процессы регистрируются и отслеживаются. Вся линейка продуктов должна быть сертифицирована национальным органом по проверке взрывобезопасности.

Резюме и сравнение

Короче говоря, процесс производства взрывозащищенных эндоскопов можно рассматривать как добавление чрезвычайно жесткого «барьера безопасности» к точному производству обычных эндоскопов. Этот барьер приводит к более сложным конструкциям, более дорогим материалам и более строгим процессам производства и контроля. В конечном итоге это гарантирует, что эндоскоп останется стабильным в опасных средах и не станет фактором, вызывающим взрывы.