在工业自动化和过程控制领域,安全始终是系统设计的核心考量之一。倍加福隔离式安全栅广泛应用于危险区域(如爆炸性气体环境)中的信号隔离与能量限制,确保现场设备与控制系统之间的本质安全。
一、什么是隔离式安全栅?
隔离式安全栅是一种用于实现本安回路(Intrinsically Safe Circuit)的关键保护装置。它通过电气隔离和能量限制的方式,防止来自非危险区(控制室)的高电压或大电流传入危险区(如含有易燃易爆气体的现场),从而避免因电火花引发爆炸事故。
二、核心工作原理
1.输入信号采集与转换
安全栅接收来自现场仪表(如传感器、变送器)的标准模拟信号(如4~20mA、0~10V)或数字信号(如HART、PROFIBUS PA)。这些信号通常来自安装在危险区域内的本安型设备。
2.电源与信号双向隔离
该安全栅采用双侧隔离结构:一方面将控制系统的供电与现场设备隔离,另一方面将信号传输路径进行光电或磁电隔离。这种设计有效阻断了危险能量的传导路径,保障了人员和设备的安全。
3.能量限制机制
内部集成限压(Zener二极管)和限流电路,确保传递到现场的能量不超过规定的本安参数(如Umax、Imax、Pmax),即使发生短路或故障,也不会引燃周围的可燃气体。
4.输出信号标准化与传输
经过隔离和处理后的信号被重新放大并转换为标准工业信号输出至PLC、DCS或其他控制系统,实现对现场设备状态的实时监测与控制。

三、技术优势
1.模块化设计:支持导轨安装,便于维护和更换;
2.多种信号兼容性:适用于模拟量、开关量、总线等多种信号类型;
3.高可靠性与长寿命:无机械触点,抗干扰能力强;
4.符合国际防爆标准:如IECEx、ATEX、UL等,适用于Class I Div.1等危险场所;
5.诊断功能丰富:部分型号具备故障报警、断线检测等功能,提升系统安全性。
四、应用场景举例
倍加福隔离式安全栅广泛应用于石油、化工、天然气、制药、食品加工等行业中存在爆炸风险的场合,如反应釜、储罐、输送管道等区域的温度、压力、液位、流量等参数的测量与控制。
倍加福隔离式安全栅凭借其先进的电气隔离技术和可靠的本质安全设计,已成为现代工业安全系统关键的一部分。深入理解其运行原理,不仅有助于合理选型与应用,也为构建更高效、更安全的自动化控制系统提供了坚实基础。