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如何替代國內(nèi)應(yīng)用中少量NAMUR輸出標(biāo)準(zhǔn)的物位開關(guān)
2018-11-28
在物位測(cè)量中用戶常常面臨一個(gè)問題，就是需要對(duì)傳感器的輸出進(jìn)行選擇，以便控制室能對(duì)物位進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。目前傳感器常用的信號(hào)輸出類型有以下五種：繼電器輸出、二線制輸出、晶體管輸出、無接觸輸出和NAMUR輸出等。在國內(nèi)物位測(cè)量領(lǐng)域，繼電器輸出應(yīng)用最為廣泛，其次是二線制輸出，而NAMUR輸出應(yīng)用最少。
根據(jù)NAMUR輸出的工作原理（詳請(qǐng)參見NAMUR輸出的原理是什么），NAMUR輸出采用低壓供電、微電流輸出的方式進(jìn)行工作，與二線制輸出一樣，只在有防爆要求的危險(xiǎn)場(chǎng)所中應(yīng)用。在我國物位測(cè)量領(lǐng)域，NAMUR輸出的產(chǎn)品應(yīng)用非常少見，只有極個(gè)別前期使用進(jìn)口物位測(cè)量產(chǎn)品（尤其是從德國進(jìn)口）的用戶，因一時(shí)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的崇拜，選用了些NAMUR輸出的產(chǎn)品，比如音叉液位開關(guān)。遺憾的是，這些個(gè)別用戶因?yàn)閷?duì)NAMUR輸出技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)合缺乏了解，在產(chǎn)品維護(hù)、更換、換代需要使用國產(chǎn)產(chǎn)品替代這些NAMUR輸出的產(chǎn)品的時(shí)候，往往還機(jī)械地要求替代的國產(chǎn)產(chǎn)品必須具有NAMUR輸出標(biāo)準(zhǔn)。而事實(shí)上，堅(jiān)持使用NAMUR輸出方式毫無必要。首先，NAMUR輸出方式并非不可替代，其次，NAMUR輸出方式產(chǎn)品價(jià)格高昂，無謂付出高昂代價(jià)顯得冤枉。那么，如何利用國產(chǎn)物位開關(guān)替代這部分進(jìn)口的NAMUR輸出產(chǎn)品呢？
要替代NAMUR輸出的產(chǎn)品，我們完全可以采用普遍使用的國產(chǎn)二線制輸出產(chǎn)品進(jìn)行替代。這是因?yàn)槎€制輸出與NUMUR輸出方式同為無源二線制，主要區(qū)別在輸出電流大小方面。這一差異并不影響二線制輸出方式的物位測(cè)量產(chǎn)品在防爆場(chǎng)合對(duì)NAMUR輸出產(chǎn)品的完全替代。
二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的相同點(diǎn)：
二者同屬無源二線制，即兩條線既是供電線又是信號(hào)線，均沒有獨(dú)立的電源，電源由安全柵給傳感器供電，傳輸?shù)男盘?hào)為無源信號(hào)。二者均通過電流信號(hào)判斷物位，均通過隔離柵將開關(guān)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化并最終輸出給DCS或PLAC控制室。
二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的不同點(diǎn)：
1．與NAMUR傳感器配合使用的安全柵給傳感器提供8V DC電源，而與二線制輸出配套使用的安全柵則提供24V DC電源。相比較而言，提供24V DC電源安全柵可供選擇的比較多，而8V DC可供選擇的則相對(duì)較少。
2．NAMUR輸出檢測(cè)點(diǎn)通常為≤1.2mA和≥2.1mA（不同企業(yè)設(shè)置的檢測(cè)點(diǎn)不同），二線制輸出的檢測(cè)點(diǎn)一般為8mA和16mA。
從上面的數(shù)據(jù)對(duì)比來看，NAMUR的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均比二線制的要小，但在物位測(cè)量領(lǐng)域，二線制的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均能夠滿足本質(zhì)安全的防爆要求，不會(huì)有引燃爆炸性氣體或粉塵發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。
正是由于NAMUR所采用的電流、電壓更低，其對(duì)電路結(jié)構(gòu)和其中電子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，這無疑將顯著推高產(chǎn)品價(jià)格。且在國內(nèi)因NAMUR輸出在物位測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用極少，了解該輸出方式的技術(shù)人員也很少，一旦出現(xiàn)問題，其維護(hù)的成本就非常高昂。目前，在國內(nèi)普遍應(yīng)用的二線制輸出方式的物位開關(guān)價(jià)格只有NAMUR輸出的幾分之一。
根據(jù)NAMUR輸出的工作原理（詳請(qǐng)參見NAMUR輸出的原理是什么），NAMUR輸出采用低壓供電、微電流輸出的方式進(jìn)行工作，與二線制輸出一樣，只在有防爆要求的危險(xiǎn)場(chǎng)所中應(yīng)用。在我國物位測(cè)量領(lǐng)域，NAMUR輸出的產(chǎn)品應(yīng)用非常少見，只有極個(gè)別前期使用進(jìn)口物位測(cè)量產(chǎn)品（尤其是從德國進(jìn)口）的用戶，因一時(shí)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的崇拜，選用了些NAMUR輸出的產(chǎn)品，比如音叉液位開關(guān)。遺憾的是，這些個(gè)別用戶因?yàn)閷?duì)NAMUR輸出技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)合缺乏了解，在產(chǎn)品維護(hù)、更換、換代需要使用國產(chǎn)產(chǎn)品替代這些NAMUR輸出的產(chǎn)品的時(shí)候，往往還機(jī)械地要求替代的國產(chǎn)產(chǎn)品必須具有NAMUR輸出標(biāo)準(zhǔn)。而事實(shí)上，堅(jiān)持使用NAMUR輸出方式毫無必要。首先，NAMUR輸出方式并非不可替代，其次，NAMUR輸出方式產(chǎn)品價(jià)格高昂，無謂付出高昂代價(jià)顯得冤枉。那么，如何利用國產(chǎn)物位開關(guān)替代這部分進(jìn)口的NAMUR輸出產(chǎn)品呢？
要替代NAMUR輸出的產(chǎn)品，我們完全可以采用普遍使用的國產(chǎn)二線制輸出產(chǎn)品進(jìn)行替代。這是因?yàn)槎€制輸出與NUMUR輸出方式同為無源二線制，主要區(qū)別在輸出電流大小方面。這一差異并不影響二線制輸出方式的物位測(cè)量產(chǎn)品在防爆場(chǎng)合對(duì)NAMUR輸出產(chǎn)品的完全替代。
二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的相同點(diǎn)：
二者同屬無源二線制，即兩條線既是供電線又是信號(hào)線，均沒有獨(dú)立的電源，電源由安全柵給傳感器供電，傳輸?shù)男盘?hào)為無源信號(hào)。二者均通過電流信號(hào)判斷物位，均通過隔離柵將開關(guān)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化并最終輸出給DCS或PLAC控制室。
二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的不同點(diǎn)：
1．與NAMUR傳感器配合使用的安全柵給傳感器提供8V DC電源，而與二線制輸出配套使用的安全柵則提供24V DC電源。相比較而言，提供24V DC電源安全柵可供選擇的比較多，而8V DC可供選擇的則相對(duì)較少。
2．NAMUR輸出檢測(cè)點(diǎn)通常為≤1.2mA和≥2.1mA（不同企業(yè)設(shè)置的檢測(cè)點(diǎn)不同），二線制輸出的檢測(cè)點(diǎn)一般為8mA和16mA。
從上面的數(shù)據(jù)對(duì)比來看，NAMUR的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均比二線制的要小，但在物位測(cè)量領(lǐng)域，二線制的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均能夠滿足本質(zhì)安全的防爆要求，不會(huì)有引燃爆炸性氣體或粉塵發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。
正是由于NAMUR所采用的電流、電壓更低，其對(duì)電路結(jié)構(gòu)和其中電子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，這無疑將顯著推高產(chǎn)品價(jià)格。且在國內(nèi)因NAMUR輸出在物位測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用極少，了解該輸出方式的技術(shù)人員也很少，一旦出現(xiàn)問題，其維護(hù)的成本就非常高昂。目前，在國內(nèi)普遍應(yīng)用的二線制輸出方式的物位開關(guān)價(jià)格只有NAMUR輸出的幾分之一。
在國內(nèi)物位測(cè)量領(lǐng)域，NAMUR輸出方式的應(yīng)用極少，而二線制輸出方式應(yīng)用較為普遍。所以，在物位測(cè)量中，采用二線制輸出產(chǎn)品替代NAMUR輸出產(chǎn)品，不僅在理論上是完全可行的，在實(shí)踐中也是非常必要的。采用二線制輸出方式的物位開關(guān)產(chǎn)品，能夠在滿足用戶防爆需求的同時(shí)，為用戶顯著降低采購成本，在具體使用和維護(hù)方面，也更為經(jīng)濟(jì)。這種替代也非常簡(jiǎn)單，只需要一起更換隔離安全柵即可。比如對(duì)已安裝的現(xiàn)有音叉液位開關(guān)，利用二線制輸出音叉液位開關(guān)和其配套的安全柵替代現(xiàn)有NAMUR輸出音叉液位開關(guān)和其配套的安全柵。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年11月28日發(fā)布）
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