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①lm是光(準(zhǔn)的說(shuō)是指可見光)的功率單位，準(zhǔn)的說(shuō)，是指人眼感覺(jué)到的可見光的能量，也叫光通量。可見光的波段為380nm – 780nm，研究表明，人眼對(duì)波長(zhǎng)為555nm的光(差不多位于可見光的中段，光色黃中偏綠)敏感，此時(shí)1W的電能如果全部轉(zhuǎn)換為555nm的光，其光通量為683 lm, 然后隨著波長(zhǎng)的偏離，人眼敏感度來(lái)低。如1W電能完成轉(zhuǎn)換為500nm的光為221 lm, 450nm為261lm, 而當(dāng)1W電能全部轉(zhuǎn)為400nm的光時(shí)，光通量還不到, 已經(jīng)幾乎看不見了。

(二)光輻射的點(diǎn)燃機(jī)理和其標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)原理

研究表明，激光、LED、光纖等光輻射對(duì)爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃機(jī)理有以下四種

1，輻射被設(shè)備表面或浮塵吸收后，可能會(huì)因溫度升高進(jìn)達(dá)到點(diǎn)燃溫度;

2，可燃性氣體通過(guò)吸收同波段的光波，可能會(huì)引起熱點(diǎn)然;

3，短波輻射(如紫外線)能光解空氣中的氧，可能引起光-化學(xué)點(diǎn)燃; 4，激光燈強(qiáng)光聚焦可導(dǎo)致氣體分解，可能產(chǎn)生引起點(diǎn)燃的能量;

此外，當(dāng)環(huán)境存在吸收物質(zhì)，如強(qiáng)光聚焦在某固體物質(zhì)時(shí)，會(huì)顯著加點(diǎn)燃的可能; 因此2006年，國(guó)際電工委員會(huì)根據(jù)光輻射對(duì)可燃性環(huán)境的點(diǎn)燃機(jī)理，以及對(duì)光輻射點(diǎn)燃的保護(hù)原理，發(fā)布了IEC 60079-28的標(biāo)準(zhǔn)，并在2015年發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)的第二版。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)光學(xué)設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求，相應(yīng)的保護(hù)原理，并定義了光輻射保護(hù)等，以及在認(rèn)證和測(cè)試這這些光學(xué)設(shè)備和光學(xué)傳輸系統(tǒng)②的評(píng)估與測(cè)試方法，以保護(hù)和限制用于光輻射的設(shè)備和傳輸系統(tǒng)的輻射能量。由此，電氣設(shè)備在爆炸性環(huán)境中的保護(hù)型式由原先的9種增加到了10種③。

② 光學(xué)傳輸設(shè)備通常指指含光纖設(shè)備，光纖設(shè)備的保護(hù)原理分為 結(jié)構(gòu)保護(hù)(標(biāo)志為op pr)， 和開蓋連鎖防護(hù)(標(biāo)志為op sh)。

③這10種防爆型式依次為d / e / n / m / o / p / i / q / t 和 op is  prsh.

對(duì)于光纖以外的LED燈具或激光等光輻射設(shè)備，其保護(hù)原理不依賴于其他保護(hù)措施，而是是從源頭上限制光輻射的能量，具有高的安全等，因此也歸于固有安全型，也即光輻射的本質(zhì)安全型。為了將其與電路的本安型(Ex i)區(qū)分開來(lái), 故將本標(biāo)準(zhǔn)的防爆標(biāo)志定為“op is"。

(三)LED燈具的光輻射標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)判措施和測(cè)量方法

由于紫外線光解及氣體原子直接吸收光能的情況極其罕見④，因此，在IEC60079-28的標(biāo)準(zhǔn)中只考慮設(shè)備表面、空氣浮塵和強(qiáng)光聚焦在固體材料上的

影響，并根據(jù)可燃環(huán)境小點(diǎn)燃能量和結(jié)合其他的防爆型式，立了以下7種對(duì)LED設(shè)備光輻射的適用范圍

④ 光纖設(shè)備而言，其保護(hù)措施通常都是采用鋼纜護(hù)套包覆，或埋入地下溝渠等方式，由于本文重點(diǎn)在于對(duì)LED照明的光輻射標(biāo)準(zhǔn)，因此該措施不列入范圍內(nèi)。

1)低強(qiáng)度的非陣列而集中的輻射，如指示性質(zhì)的或背光性質(zhì)的光源等;

2)連續(xù)且發(fā)散的，或保護(hù)別為Gc/Dc的LED光源;

3)輻射被限制在封閉(遮光)殼內(nèi)，且外殼符合相關(guān)防暴型式(如隔爆型、正壓型、限制呼吸型、粉塵防護(hù)、及IP6X的外殼等)

4)LED為固有安全元件(輻照度低于5mW/mm2)，可用于所有設(shè)備; 選用10只LED顆粒，依此施加電流發(fā)光，使主要光束貼近并通過(guò)一直徑為3-4mm的圓孔，用光功率計(jì)測(cè)量光功率，然后逐漸提高電流，使其光功率逐漸升高，直到升至高點(diǎn)并開始下降，記錄10只LED中測(cè)得的高光功率值。當(dāng)光功率高值/通孔面積，求出輻照度，若不超過(guò)5mW/mm2，則通過(guò)評(píng)定5)輻射功率/輻照度限值，

測(cè)量?jī)x器光功率計(jì)、光譜分析儀，或單色光傳感器等。

測(cè)量方法給光源施加電流，使光束的強(qiáng)部分通過(guò)一面積小于100mm2的孔，測(cè)量穿過(guò)該孔的光功率，然后求得輻照度值。

5.1輻射功率低于15mW，或輻照度低于5mW/mm2，可用于所有設(shè)備;對(duì)驅(qū)動(dòng)要求為四種方式之一

a、設(shè)備實(shí)際電路驅(qū)動(dòng)根據(jù)設(shè)備EPL別，參考本安電路對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行故障分析，然后輸入理論電功率，在設(shè)備工作溫度下測(cè)量光功率;

b、可調(diào)電源驅(qū)動(dòng)根據(jù)設(shè)備EPL別，參考本安電路對(duì)電路故障進(jìn)行分析，然后用可調(diào)電源輸入理論電功率，在設(shè)備工作溫度下測(cè)量光功率;

c、可調(diào)電源驅(qū)動(dòng)選10個(gè)樣品，然后用可調(diào)電源輸入無(wú)限制電流，測(cè)得的光功率

d、可調(diào)電源驅(qū)動(dòng)以b計(jì)算出的電功率作為該光源的光功率;

5.2輻射功率低于35mW，可用于IIC/T4或IIB、IIIA設(shè)備;

一般而言，由于照明燈具的功率遠(yuǎn)超過(guò)35mW，因此輻射功率限值的意義僅在儀表指示燈之類的設(shè)備，但又由于其非陣列的指示用途，可免于參照本標(biāo)準(zhǔn)，因而這個(gè)限值實(shí)在是個(gè)雞肋，無(wú)所謂有，也無(wú)所謂無(wú)。

6)輻射面積限值，

6.1 當(dāng)受輻射表面積超過(guò) 400 MM^2時(shí), 可通過(guò)測(cè)量輻射表面高溫度，用溫度組別的方式替代輻射功率或輻照度的限制

，多數(shù)燈具的燈罩表面積都超過(guò)了400mm2, 因此似乎該評(píng)估方式測(cè)量溫度組別極為便利。但實(shí)際上由于光輻射標(biāo)準(zhǔn)類同于本安標(biāo)準(zhǔn)，或者需按本安電路評(píng)估方法評(píng)估驅(qū)動(dòng)電路的故障條件，從而使測(cè)量問(wèn)題復(fù)雜化;或者輸入理論上的電流，此時(shí)20W的燈具在輸入理論值時(shí)，實(shí)際功率往往超過(guò)100W，從而使測(cè)試結(jié)果變得不可接受，并且，即便按此方式測(cè)試通過(guò)，也不可用于粉塵。

6.2 當(dāng)受輻射表面積小于 130mm2時(shí),輻射功率的限值為400mW;

7)通過(guò)在特定氣體的點(diǎn)燃試驗(yàn)。

以上評(píng)估依據(jù)中，對(duì)1)、2)和3)條可依據(jù)結(jié)構(gòu)評(píng)估等方式判定是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而對(duì)4)、5)、6)條又可合并為對(duì)光功率/輻照度的測(cè)量，而對(duì)7)條類似與隔爆點(diǎn)燃原理，此處不再贅敘。國(guó)內(nèi)塑機(jī)行業(yè)執(zhí)行的有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO、IEC，出口產(chǎn)品一般要求通過(guò)CE或SPI標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。隨著國(guó)內(nèi)塑料機(jī)械制造水平的提升，注塑機(jī)出口增加，對(duì)注塑機(jī)的安全保護(hù)要求已經(jīng)來(lái)重要，本文對(duì)如何根據(jù)相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)做有效的回路設(shè)計(jì)，使得安全等符合認(rèn)證做了探討，本文所探討的僅僅是注塑機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)的一部分。

1. 概述

塑料成型制品產(chǎn)品關(guān)聯(lián)度、綜合性強(qiáng)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中日益顯示出極為重要的作用。塑料機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，在一定程度上反映出一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)及技術(shù)發(fā)展水平。當(dāng)前注塑機(jī)的生產(chǎn)要求不斷提高，安全認(rèn)證已被來(lái)多的注塑機(jī)生產(chǎn)廠商所重視，國(guó)外針對(duì)注塑機(jī)的主要的安全標(biāo)準(zhǔn)有歐洲CE標(biāo)準(zhǔn)及美國(guó)SPI標(biāo)準(zhǔn)。隨著EN ISO13849-1的發(fā)布，機(jī)械安全實(shí)現(xiàn)了從元器件到系統(tǒng)進(jìn)行全面性的安全評(píng)估，從而有效解決了原有EN954-1標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量化判斷系統(tǒng)安全性的問(wèn)題。在此方面，中國(guó)是塑料機(jī)械生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)

2. 有關(guān)機(jī)械安全控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

EN ISO 13849-1評(píng)估有關(guān)安全控制系統(tǒng)或有關(guān)安全控制功能的方式并不僅僅是之前EN 954-1中被熟知的控制系統(tǒng)的類別，還有經(jīng)過(guò)概率考量后估算得到的性能等(PLa、b、c、d、e)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于控制系統(tǒng)使用電氣/電子組件和系統(tǒng)以外的其他介質(zhì)(包括液壓、氣動(dòng)等)，正應(yīng)用時(shí)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是將危險(xiǎn)降至可接受水平，或在可預(yù)見條件下執(zhí)行完整安全功能并按規(guī)定實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)減小的能力。

表1 PL和SIL及PFHD關(guān)系

圖1所示為性能等PL和安全完整性等SIL之間的關(guān)系和“轉(zhuǎn)換"。這一關(guān)系的基礎(chǔ)在于每小時(shí)平均危險(xiǎn)失效概率，即所謂的PFHD值。