Wie bereiten Sie einen OEM-Gasanalyser auf die ATEX-/IECEx-Baumusterprüfung vor? Bei der Integration eines TDLAS-Moduls in ein eigensicheres Gerät muss der OEM die Systemzertifizierung verantworten. Der Modullieferant stellt die erforderlichen Entity-Parameter (Ui, Ii, Pi, Ci, Li) und Unterlagen (BOM-Erklärungen und thermische Prüfdaten) bereit, um die Konformität des Messknotens mit Ex-ia-Normen nachzuweisen. Der OEM nutzt diese Parameter für die Zünd- und Thermobewertung des kompletten Geräts und stellt sicher, dass Gesamtkapazität und -induktivität des verbundenen Systems innerhalb der sicheren Grenzwerte bleiben.
1. Die Zertifizierungsgrenze verstehen
Bei der Entwicklung eines Gasanalyzers für explosionsgefährdete Bereiche – etwa unterirdische Kohlebergwerke (Gruppe I) oder petrochemische Anlagen (Gruppe II) – muss das fertige Gerät von einer Benannten Stelle einer Baumusterprüfung unterzogen werden, um eine ATEX-, IECEx- oder lokale Zertifizierung (z. B. MA, GOST) zu erhalten.
Ein verbreitetes Missverständnis unter Geräteherstellern ist, dass ein „vorzertifiziertes“ OEM-Modul gekauft, in das eigene Gehäuse eingesetzt und die Zertifizierung automatisch übernommen werden kann. Das ist rechtlich und technisch falsch.
Das OEM-Modul ist eine Komponente. Die Zertifizierungsgrenze gilt für das vollständige fertige Gerät. Als Gerätehersteller halten Sie das Zertifikat. Specvaltech liefert ein nach Eigensicherheitsnormen ausgelegtes Modul und die Unterlagen, die Sie für die Systembewertung benötigen.
2. Parameter der Eigensicherheit (Entity Concept)
Damit ein Gerät als eigensicher (Ex ia) zertifiziert werden kann, darf es selbst unter Doppel-Fehlerbedingungen nicht genügend elektrische oder thermische Energie freisetzen können, um eine explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden.
Wenn Sie ein Line-B-Modul, müssen Sie es mit Ihrem Hostcontroller verbinden. Die Benannte Stelle bewertet diese Verbindung anhand des Entity Concept. Specvaltech stellt für die Modulschnittstelle folgende Parameter bereit:
- Ui (maximale Eingangsspannung): Die höchste Spannung, die das Modul sicher aufnehmen kann.
- Ii (maximaler Eingangsstrom): Der höchste Strom, den das Modul sicher aufnehmen kann.
- Pi (maximale Eingangsleistung): Die höchste Leistung, die das Modul sicher ableiten kann.
- Ci (interne Kapazität): Die nicht geschützte Kapazität im Modul.
- Li (interne Induktivität): Die nicht geschützte Induktivität im Modul.
Als OEM müssen Sie sicherstellen, dass die Ausgangsparameter Ihres Hostcontrollers (Uo, Io, Po) die Eingangsgrenzen des Moduls (Ui, Ii, Pi) nicht überschreiten und die Gesamt-kapazität und -induktivität des Stromkreises einschließlich Anschlusskabel unter den zulässigen Grenzwerten der Zielgasgruppe bleiben.
3. Mechanische und materialtechnische Stolpersteine
Elektrische Energie ist nur die Hälfte der Bewertung. Die Benannte Stelle prüft auch die mechanische Konstruktion. Häufige Stolpersteine, die die Zertifizierung verzögern, sind:
- Beschränkungen für Leichtlegierungen: Bei Geräten der Gruppe I (Bergbau) ist die Verwendung von Aluminium, Magnesium, Titan und Zirkonium zur Vermeidung von Reibfunken streng begrenzt. Specvaltech-Module bestehen aus konformen Werkstoffen, etwa bestimmten Edelstählen oder Messing, und wir stellen die vom Prüfer benötigten Materialerklärungen bereit.
- Ansammlung statischer Ladung: Nichtmetallische Teile wie Kunststoffgehäuse oder Etiketten dürfen keine gefährlichen Mengen statischer Elektrizität ansammeln. Wenn Sie das Line-A-Modul in ein Kunststoffgehäuse einbauen, muss dessen Material die Anforderungen an den Oberflächenwiderstand nach IEC 60079-0 erfüllen.
- Luft- und Kriechstrecken: Der physische Abstand zwischen eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen (oder Erde) muss strenge Mindestwerte einhalten. Unsere Module sind unter Berücksichtigung dieser PCB-Layoutregeln ausgelegt.
4. Das Dokumentationspaket
Zur Unterstützung Ihrer Baumusterprüfung stellt Specvaltech unter NDA ein Integrationsdokumentationspaket bereit. Es umfasst typischerweise:
- Erklärungen zu den Entity-Parametern.
- Materialzertifikate für freiliegende Metallteile.
- Daten zur maximalen Oberflächentemperatur (für die Bewertung der Temperaturklasse).
- Berichte zur Lasersicherheitsklassifizierung (als Nachweis, dass die optische Leistung unter der Zündschwelle des Zielgases liegt).
5. Fazit
Die Vorbereitung der Baumusterprüfung sollte bereits in der ersten Hardware-Architekturphase beginnen, nicht erst nach dem Bau des Prototyps. Durch die Auswahl eines TDLAS-Moduls das von Grund auf für Eigensicherheit ausgelegt ist und von Anfang an mit den Entity-Parametern zu arbeiten, schaffen Sie einen reibungslosen, planbaren Weg durch die Zertifizierung.
Bereiten Sie eine ATEX-/IECEx-/MA-Zertifizierung vor?
Nennen Sie uns die Zielnorm für die Zertifizierung und die Gasgruppe. Wir stellen die relevanten Entity-Parameter und Materialerklärungen für die Systembewertung bereit.