[發明專利]一種具有易燃易爆場所防爆箱面板式安裝的防爆人機界面

在審

• 申請號: 201710894149.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107666808A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 劉忠軍
• 申請（專利權）人: 上海雋璽電子科技有限公司
• 主分類號: H05K5/06
• 分類號: H05K5/06;G06F3/041
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種防爆人機界面，特別涉及一種具有易燃易爆場所防爆箱面板式安裝的防爆人機界面，屬于易燃易爆危險場所電氣自動化控制領域。

背景技術

目前普通場所使用的人機界面產品基本設計成控制箱、控制柜（一般采用鈑金制成）面板式安裝方案。用于易燃易爆場所的人機界面必須是滿足防爆要求的防爆人機界面。由于易燃易爆場所使用的防爆控制箱、控制柜常見的如隔爆型，其外殼包括面板采用的是較厚的鋼板或鑄鋁合金制成。隔爆型控制箱、控制柜由于防爆的特殊要求不允許采用類似于普通控制箱、控制柜的方式開孔進行面板式安裝，因此當在易燃易爆場所需要使用人機界面時目前有兩種常用方案。方案一，設計獨立的防爆人機界面設備，使其作為一個獨立的設備與其他設備相連組成控制系統，例如本安型防爆人機界面、充砂型防爆人機界面等；方案二，將普通的人機界面產品安裝于隔爆箱內部，在隔爆箱面板上開孔后采用鋼化玻璃的澆封結構形成滿足防爆要求的視窗，通過該視窗可以觀察人機界面的畫面，但鋼化玻璃的存在導致人機界面上的觸控功能失效，為實現觸控功能，目前的方法是采用單獨設計一個本安觸控板的方案，即在鋼化玻璃外側（隔爆箱外側）增加一個觸控板，觸控板電氣連接導線通過防爆澆封結構引入到箱體內部，再通過安全柵連接到人機界面，以實現觸控功能。

易燃易爆場所中，方案一適用于人機界面作為一個單獨設備的控制方案，有時也是針對防爆產品無法面板安裝的一個解決方案。方案二雖實現了人機界面與防爆箱一體化設計的目的，但有明顯的缺陷：1.人機界面觸控效果差，由于人機界面畫面和觸控板之間隔著鋼化玻璃，一般隔爆型產品采用的鋼化玻璃的厚度與視窗的面積成正比，即視窗面積越大，所需要的鋼化玻璃就越厚，以7寸人機界面所需的視窗面積為例，其鋼化玻璃的厚度至少要8-10mm，即觸控板與畫面之間至少有8mm的距離，因此非常容易產生視覺誤差導致觸控無效或誤動作，因此觸控效果變差，操作者體驗變差；2. 能夠實現的人機界面尺寸有局限性，如上所述當人機界面尺寸越大時，所需的視窗面積越大，因此鋼化玻璃的必須增厚以滿足防爆要求，根據實踐經驗當鋼化玻璃厚度大于12mm以上時，觸控功能基本無法在具體產品上實現，因此該方案只適合于小尺寸的人機界面；3.維修困難，由于觸控板采用澆封結構，一旦觸控板損壞基本無法單獨更換，則產品基本不可維修導致整個產品報廢或失去觸控功能；4.該方案工藝復雜，增加了生產難度，導致了成本增加。

發明內容

本發明提出了一種具有易燃易爆場所防爆箱面板式安裝的防爆人機界面，解決了現有技術中的易燃易爆場所中人機界面觸控效果差、能夠實現的人機界面尺寸有局限性、維修困難以及方案工藝復雜，增加了生產難度，導致了成本增加的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明一種具有易燃易爆場所防爆箱面板式安裝的防爆人機界面，包括殼體、觸控板、通訊、液晶驅動板、隔爆箱面板和鎖緊螺母，所述防爆人機界面采用將觸控板、液晶模組和通訊、液晶驅動板按GB3836.1和GB3836.4標準要求進行本安處理，并將上述電路及部件裝配于殼體內；所述殼體采用表面電阻小于歐姆的抗靜電材料制作或采用金屬材料制作；所述觸控板外表面粘貼表面電阻小于歐姆的抗靜電面膜；所述隔爆箱面板上加工有隔爆螺紋通孔，并安裝隔爆螺套形成螺紋隔爆結構；所述殼體安裝在帶隔爆軸套的連接板上，帶有隔爆軸套的所述連接板上的隔爆軸套穿過隔爆螺套形成圓筒隔爆接合面；同時帶隔爆軸套的所述連接板上的隔爆軸套內裝有電氣連接組件，并采用膠封劑進行澆封處理形成澆封防爆結構，所述通訊、液晶驅動板上的電氣連接導線通過電氣連接組件和排線與安裝在隔爆箱內部的本安關聯模塊連接，所述關聯模塊具有帶有本安電源和數據隔離安全柵給觸控板、液晶模組和通訊、液晶驅動板進行本安供電和本安數據傳輸；同時所述鎖緊螺母與帶隔爆軸套的連接板上的隔爆軸套之間、隔爆箱面板與隔爆螺套之間加有O型密封圈起到IP防護的作用；同時所述殼體上通過安裝孔采用螺釘固定在隔爆箱面板上的螺紋盲孔中，所述殼體上帶有密封膠條起到防護作用。

作為本發明的一種優選技術方案，所述防爆人機界面的電路框圖中虛線右側為防爆箱（柜）內部，放置本安關聯模塊電路；虛線左側為防爆箱（柜）外部，放置觸控板、液晶模組通訊、液晶驅動板電路，且全部設計成本安電路。