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物位開關中二線制輸出替代NAMUR輸出的可行性分析
2018-12-07
在我國物位測量領域，NAMUR輸出的產品應用非常少見，只有極個別前期使用進口物位測量產品（尤其是從德國進口）的用戶，選用了些NAMUR輸出的產品，比如音叉液位開關。遺憾的是，這些用戶因為對NAMUR輸出技術和應用場合缺乏了解，在產品維護、更換、換代需要使用國產產品替代這些NAMUR輸出的產品的時候，往往還機械地要求替代的國產產品必須具有NAMUR輸出標準。而事實上，堅持使用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輸出方式產品價格高昂，無謂付出高昂代價顯得冤枉。那么，如何利用國產物位開關替代這部分進口的NAMUR輸出產品呢？本文試著就物位開關中采用二線制輸出替代NAMUR輸出的可行性分析如下：
要替代NAMUR輸出的產品，我們完全可以采用普遍使用的國產二線制輸出產品進行替代。這是因為根據NAMUR輸出的工作原理（詳請參見NAMUR輸出的工作原理），NAMUR輸出采用低壓供電、微電流輸出的方式進行，與二線制輸出一樣，二者在有防爆要求的危險場所中均可應用。
總的來說，二線制輸出與NUMUR輸出方式同為無源二線制，主要區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量產品在防爆場合對NAMUR輸出產品的完全替代。二者的異同點具體如下：
一、二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的相同點
二者同屬無源二線制，即兩條線既是供電線又是信號線，均沒有獨立的電源，電源由安全柵給傳感器供電，傳輸的信號為無源信號。二者均通過電流信號判斷物位，均通過隔離柵將開關信號進行轉化并最終輸出給DCS或PLAC控制室。
二、二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的不同點
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可供選擇的則相對較少。
2．NAMUR輸出檢測點通常為≤1.2mA和≥2.1mA（不同企業設置的檢測點不同），二線制輸出的檢測點一般為8mA和16mA。
從上面的數據對比來看，NAMUR的各項數據均比二線制的要小，但在物位測量領域，二線制的各項數據指標完全能夠滿足本質安全的防爆要求，不會有引燃爆炸性氣體或粉塵發生爆炸的危險。
正是由于NAMUR所采用的電流、電壓更低，其對電路結構和其中電子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，這也導致使采用NAMUR標準的產品價格被顯著推高。相比較而言，目前在國內普遍應用的二線制輸出方式的物位開關價格只有NAMUR輸出的幾分之一。
同時，由于目前國內在物位測量領域中NAMUR輸出應用極少，了解該輸出方式的技術人員更少，一旦出現問題，其維護的成本就非常高昂，對生產造成的損失更是不可估量。
正因為此，在國內物位測量領域，NAMUR輸出方式的應用極少，而二線制輸出方式應用較為普遍。
通過上面的分析，在物位測量中，采用二線制輸出產品替代NAMUR輸出產品，不僅在理論上是完全可行的，在實踐中也是非常必要的。采用二線制輸出方式的物位開關產品，能夠在滿足用戶防爆需求的同時，為用戶顯著降低采購成本，在具體使用和維護方面，也更為經濟。這種替代也非常簡單，只需要一起更換隔離安全柵即可。比如對已安裝的現有音叉液位開關，利用二線制輸出音叉液位開關和其配套的安全柵替代現有NAMUR輸出音叉液位開關和其配套的安全柵。
要替代NAMUR輸出的產品，我們完全可以采用普遍使用的國產二線制輸出產品進行替代。這是因為根據NAMUR輸出的工作原理（詳請參見NAMUR輸出的工作原理），NAMUR輸出采用低壓供電、微電流輸出的方式進行，與二線制輸出一樣，二者在有防爆要求的危險場所中均可應用。
總的來說，二線制輸出與NUMUR輸出方式同為無源二線制，主要區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量產品在防爆場合對NAMUR輸出產品的完全替代。二者的異同點具體如下：
一、二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的相同點
二者同屬無源二線制，即兩條線既是供電線又是信號線，均沒有獨立的電源，電源由安全柵給傳感器供電，傳輸的信號為無源信號。二者均通過電流信號判斷物位，均通過隔離柵將開關信號進行轉化并最終輸出給DCS或PLAC控制室。
二、二線制輸出方式與NAMUR輸出方式的不同點
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可供選擇的則相對較少。
2．NAMUR輸出檢測點通常為≤1.2mA和≥2.1mA（不同企業設置的檢測點不同），二線制輸出的檢測點一般為8mA和16mA。
從上面的數據對比來看，NAMUR的各項數據均比二線制的要小，但在物位測量領域，二線制的各項數據指標完全能夠滿足本質安全的防爆要求，不會有引燃爆炸性氣體或粉塵發生爆炸的危險。
正是由于NAMUR所采用的電流、電壓更低，其對電路結構和其中電子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，這也導致使采用NAMUR標準的產品價格被顯著推高。相比較而言，目前在國內普遍應用的二線制輸出方式的物位開關價格只有NAMUR輸出的幾分之一。
同時，由于目前國內在物位測量領域中NAMUR輸出應用極少，了解該輸出方式的技術人員更少，一旦出現問題，其維護的成本就非常高昂，對生產造成的損失更是不可估量。
正因為此，在國內物位測量領域，NAMUR輸出方式的應用極少，而二線制輸出方式應用較為普遍。
通過上面的分析，在物位測量中，采用二線制輸出產品替代NAMUR輸出產品，不僅在理論上是完全可行的，在實踐中也是非常必要的。采用二線制輸出方式的物位開關產品，能夠在滿足用戶防爆需求的同時，為用戶顯著降低采購成本，在具體使用和維護方面，也更為經濟。這種替代也非常簡單，只需要一起更換隔離安全柵即可。比如對已安裝的現有音叉液位開關，利用二線制輸出音叉液位開關和其配套的安全柵替代現有NAMUR輸出音叉液位開關和其配套的安全柵。
上文對物位開關中采用二線制輸出替代NAMUR輸出的可行性進行了分析，如欲了解更多物位開關（料位開關、液位開關）、物位計（料位計、液位計）等物位測量儀表方面的知識，歡迎關注微信公眾號：Jiweimeter。
（深圳計為自動化技術有限公司研發中心2018年12月7日發布）
TAGS : NAMUR
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