科研成果

北煤机电防爆电子皮带秤的核心技术3--触摸按钮控制技术

  随着现代化矿井建设水平提高,越来越多的智能化防爆电气设备被应用于煤矿井下。这些防爆电气设备出于人机对话的需求,需要用到大量的控制按钮来实现调整参数、设备控制等功能。目前常见的防爆按钮主要有以下2种:

 一、隔爆型机械按钮

在隔爆外壳壁上开孔,利用机械按钮操纵杆来触发隔爆箱内的按键,当操纵杆穿过隔爆外壳壁时,应符合GB3836.2-2000第6节操纵杆(轴)的要求,如图2所示:


image.png    

图2 隔爆按钮结构示意图

隔爆型机械按钮存在以下弊病:

  1) 隔爆按钮结构复杂、体积大,制造成本高;

  2) 需要在隔爆外壳壁上开孔,增加了隔爆面,增多了设备的失爆点;

  3) 按钮杆和铜套孔壁之间的隔爆间隙因经常使用而增大,增加了安全隐患。

 二、本安型按钮

 本安按钮放置在本安腔内。按钮结构简单,体积小,但也存在以下问题:

 1) 防爆设备外壳由原来的一个隔爆腔变成一个隔爆腔和一个本安腔。主控电路位于隔爆腔内,控制按钮位于本安腔内,两个腔之间有多条控制连线。增加了防爆设备外壳的加工难度和加工成本,设计的复杂度加大;

2) 防爆设备如果选用本质安全型,需要为电气设备配接本安电源,增加了电气设备制造成本。

 基于以上原因,我们采用触摸传感器技术设计了一种新型的防爆触摸按钮:在隔爆箱观察窗里面的透明件上贴装一个PCB触摸传感器,实现了在防爆箱外通过触摸控制隔爆箱内设备,如图3所示:


 

 

  PCB触摸传感器的输出连接到触摸传感器控制芯片上。当手指隔着观察窗透明件接触PCB触摸传感器时,触摸传感器控制芯片会检测到手指的触碰,并判断出是哪个按钮被按下,然后再由触摸传感器控制芯片通知电气设备有按钮按下。这种防爆触摸按钮利用了隔爆设备原有的观察窗,不需要在隔爆外壳上开孔,提高了防爆设备的安全性。