射频导纳料位开关为何无法实现整机隔爆防爆?

  射频导纳料位开关是一种基于高频导纳变化原理的物位检测装置,广泛应用于各种粉体、颗粒和液体的料位控制。其典型结构由电子模块表头、过程连接件与传感器探头组成,其中传感器由不锈钢金属层和PTFE绝缘层嵌套而成。

射频导纳料位开关为何无法实现整机隔爆防爆?
射频导纳料位开关(射频导纳料位计)

  其工作原理如下:

  当设备加电后,射频导纳料位开关的内部电子单元将探头测量极与空罐体之间的容抗构成高频平衡电桥电路,产生稳定的射频振荡信号。此射频信号一方面施加于探头的测量极,另一方面经过1:1电压跟随器送往保护极,使测量极和保护极保持等电位、同相位、同频率但相互隔离

  当被测介质覆盖探头时,会引起其与罐体之间容抗的变化,从而使电桥失衡,振荡信号停止。此变化被检测后触发继电器或开关量输出,实现料位报警。该设计还有效消除挂料干扰,因保护极与测量极间电势差为零,探头上的挂料不会造成误动作。

射频导纳料位开关为何无法实现整机隔爆防爆?
射频导纳料位开关整机无法实现防爆认证,仅能实现“部分防爆”——即仅表头防爆,这种文字游戏完全丧失了防爆的真正意义

  然而,由于射频导纳的基本工作方式决定了探头金属部分在工作时是“带射频电压的裸露导体”,因此存在无法实现整机隔爆防爆的先天限制。


防爆标准要求与射频导纳结构的冲突

  根据国家标准 GB 3836.2-2021《爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》,隔爆型设备必须满足以下两个核心要求:

  1. 耐爆性:设备外壳必须能承受内部可燃气体爆炸时所产生的冲击压力,且不发生破坏或危险变形;
  2. 隔爆性:设备壳体必须能防止内部爆炸时火焰、高温气体从缝隙传出,引燃壳外的爆炸性混合物。

  因此,所有可能引发火花或电弧的带电部件必须全部密封在防爆外壳内,不允许有任何暴露部分。

  而射频导纳料位开关的工作探头:

  • 结构裸露、直接伸入物料仓内
  • 金属测量极直接承载高频电信号
  • 与表头电路形成一体电气通路
射频导纳料位开关为何无法实现整机隔爆防爆?
射频导纳料位开关探头结构与隔爆防爆标准冲突

  这种结构显然不可能将带电金属探头完全封闭于隔爆壳内,违反了隔爆防爆对“电源通路全密封”的基本要求。因此,射频导纳料位开关整机无法满足隔爆型防爆的认证要求


关于“表头防爆”的误区以及市场乱象

  当前市场中部分厂商宣传其“射频导纳料位开关取得防爆认证”,实质上仅指表头电路部分获得Ex d IIC T6 Gb等认证。这种做法存在较大误导性:

  • 防爆区域设备需整机防爆认证(即表头与探头一体);
  • 将带电探头暴露在危险区域内,仅电路壳体防爆并不能消除点燃风险;
  • 易使用户、设计院及采购单位误认为整机可用于爆炸性气体环境,实际存在重大安全隐患。

  因此,在需要防爆功能的工业现场,不建议使用射频导纳料位开关,而应优先选用整机通过隔爆或本安认证的料位开关,如:

类型防爆能力探头状态推荐工况
射频导纳料位开关❌ 不支持整机防爆带电金属探头裸露常规非防爆环境
音叉料位开关✅ 支持整机隔爆认证可全封闭防爆区域,液体/颗粒
振棒料位开关✅ 支持整机隔爆认证探头结构适于隔爆封装粉体、固体物料

总结

  射频导纳料位开关作为高灵敏度的测控产品,在非防爆环境中应用广泛。但由于其探头结构和带电特性,无法实现整机隔爆型防爆认证。在防爆场合,务必使用整机通过认证的料位开关产品,确保人员与设备安全。

  作为工业仪表生产企业,我们应以严谨务实的态度对待产品认证与宣传,不得以“局部防爆”代替“整机防爆”,更不应以不实信息误导客户。唯有实事求是、严把质量与合规关口,方能筑牢工业现场的安全基石。

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