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使用 TDLAS 测量模块准备型式检验:文档与接口要求

气体检测仪器的型式检验需要有测量模块性能和接口的书面证据。

如何为 ATEX/IECEx 型式检验准备 OEM 气体分析仪? 将 TDLAS 模块集成到本安仪器时,OEM 必须负责系统级认证。模块供应商提供必要的实体参数(Ui、Ii、Pi、Ci、Li)和文档(BOM 声明、热测试数据),证明测量节点符合 Ex ia 标准。OEM 利用这些参数对完整仪器进行火花点燃和热评估,确保互连系统的总电容和电感保持在安全限值内。

1. 理解认证边界

为危险区域设计气体分析仪时——例如井下煤矿(I 组)或石化工厂(II 组)——最终仪器必须由公告机构进行型式检验,才能取得 ATEX、IECEx 或当地认证(如 MA、GOST)。

仪器制造商常有一种误解:购买一个“预认证”的 OEM 模块,装入自己的外壳,就可以自动继承认证。这在法律和技术上都是错误的。

OEM 模块 是一个组件。认证边界适用于完整的最终仪器。作为仪器制造商,您持有证书。Specvaltech 的职责是提供按本安标准设计的模块,并提供您通过系统级评估所需的文档。

2. 本安参数(实体概念)

仪器要获得本安(Ex ia)认证,即使在双故障条件下,也不能释放足以点燃爆炸性气氛的电能或热能。

安全联锁误差带图:联锁阈值浓度处的测量不确定度
图 1。安全联锁误差带。必须在具体联锁阈值浓度处评估模块 ±3% FS 的精度,以确认测量不确定度不会与安全运行区重叠。
ATEX/IECEx Entity Concept 图:主控制器与 TDLAS 模块之间的本质安全参数匹配
图 2。本安认证的实体概念。OEM 在提交完整仪器进行型式检验前,必须核实四项约束(Uo ≤ Ui、Io ≤ Ii、Co+Cc ≤ Cmax、Lo+Lc ≤ Lmax)。Specvaltech 提供模块实体参数(Ui、Ii、Pi、Ci、Li)。
安全联锁误差带图:联锁阈值浓度处的测量不确定度
图 1。安全联锁误差带。必须在具体联锁阈值浓度处评估模块 ±3% FS 的精度,以确认测量不确定度不会与安全运行区重叠。

当您集成 Line B 模块,必须将其连接到主机控制器。公告机构会使用实体概念评估该连接。Specvaltech 为模块接口提供以下参数:

  • Ui(最大输入电压): 模块能够安全接收的最高电压。
  • Ii(最大输入电流): 模块能够安全接收的最高电流。
  • Pi(最大输入功率): 模块能够安全耗散的最高功率。
  • Ci(内部电容): 模块内部未保护的电容。
  • Li(内部电感): 模块内部未保护的电感。

作为 OEM,您必须确保主机控制器的输出参数(Uo、Io、Po)不超过模块输入限值(Ui、Ii、Pi),并确保电路(包括连接电缆)的总电容和总电感低于目标气体组允许的限值。

3. 机械与材料方面的风险

电能只是评估的一半。公告机构还会仔细审查机械设计。常见的认证延误风险包括:

  • 轻合金限制: 对于 I 组(采矿)设备,为防止摩擦火花,铝、镁、钛和锆的使用受到严格限制。Specvaltech 模块采用符合要求的材料(例如特定牌号的不锈钢或黄铜)制造,并提供评估方所需的材料声明。
  • 静电积聚: 非金属部件(如塑料外壳或标签)不得积聚危险程度的静电。如果将 Line A 模块封装在塑料外壳中,必须确保外壳材料符合 IEC 60079-0 的表面电阻要求。
  • 电气间隙与爬电距离: 本安电路与非本安电路(或地)之间的物理距离必须满足严格的最小值要求。我们的模块在 PCB 布局时已考虑这些规则。

4. 文档资料包

为支持型式检验,Specvaltech 可在 NDA 约束下提供集成文档资料包,通常包括:

  • 实体参数声明。
  • 外露金属部件的材料证书。
  • 最高表面温度数据(用于支持温度组别评估)。
  • 激光安全分类报告(确认光功率低于目标气体的点燃阈值)。

5. 结论

型式检验准备应在初始硬件架构阶段开始,而不是等原型做出后才开始。选择一个 TDLAS 模块 该模块从一开始就按本安要求设计,并从第一天起使用实体参数,才能确保认证流程顺畅、可预期。

正在准备 ATEX/IECEx/MA 认证?

请告知目标认证标准和气体组别。我们会提供模块的相关实体参数和材料声明,以支持您的系统评估。

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