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物位开关中二线制输出替代NAMUR输出的可行性分析
2018-12-07
在我国物位测量领域，NAMUR输出的产品应用非常少见，只有极个别前期使用进口物位测量产品（尤其是从德国进口）的用户，选用了些NAMUR输出的产品，比如音叉液位开关。遗憾的是，这些用户因为对NAMUR输出技术和应用场合缺乏了解，在产品维护、更换、换代需要使用国产产品替代这些NAMUR输出的产品的时候，往往还机械地要求替代的国产产品必须具有NAMUR输出标准。而事实上，坚持使用NAMUR输出方式毫无必要。首先，NAMUR输出方式并非不可替代，其次，NAMUR输出方式产品价格高昂，无谓付出高昂代价显得冤枉。那么，如何利用国产物位开关替代这部分进口的NAMUR输出产品呢？本文试着就物位开关中采用二线制输出替代NAMUR输出的可行性分析如下：
要替代NAMUR输出的产品，我们完全可以采用普遍使用的国产二线制输出产品进行替代。这是因为根据NAMUR输出的工作原理（详请参见NAMUR输出的工作原理），NAMUR输出采用低压供电、微电流输出的方式进行，与二线制输出一样，二者在有防爆要求的危险场所中均可应用。
总的来说，二线制输出与NUMUR输出方式同为无源二线制，主要区别在输出电流大小方面。这一差异并不影响二线制输出方式的物位测量产品在防爆场合对NAMUR输出产品的完全替代。二者的异同点具体如下：
一、二线制输出方式与NAMUR输出方式的相同点
二者同属无源二线制，即两条线既是供电线又是信号线，均没有独立的电源，电源由安全栅给传感器供电，传输的信号为无源信号。二者均通过电流信号判断物位，均通过隔离栅将开关信号进行转化并最终输出给DCS或PLAC控制室。
二、二线制输出方式与NAMUR输出方式的不同点
1．与NAMUR传感器配合使用的安全栅给传感器提供8V DC电源，而与二线制输出配套使用的安全栅则提供24V DC电源。相比较而言，提供24V DC电源安全栅可供选择的比较多，而8V DC可供选择的则相对较少。
2．NAMUR输出检测点通常为≤1.2mA和≥2.1mA（不同企业设置的检测点不同），二线制输出的检测点一般为8mA和16mA。
从上面的数据对比来看，NAMUR的各项数据均比二线制的要小，但在物位测量领域，二线制的各项数据指标完全能够满足本质安全的防爆要求，不会有引燃爆炸性气体或粉尘发生爆炸的危险。
正是由于NAMUR所采用的电流、电压更低，其对电路结构和其中电子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，这也导致使采用NAMUR标准的产品价格被显著推高。相比较而言，目前在国内普遍应用的二线制输出方式的物位开关价格只有NAMUR输出的几分之一。
同时，由于目前国内在物位测量领域中NAMUR输出应用极少，了解该输出方式的技术人员更少，一旦出现问题，其维护的成本就非常高昂，对生产造成的损失更是不可估量。
正因为此，在国内物位测量领域，NAMUR输出方式的应用极少，而二线制输出方式应用较为普遍。
通过上面的分析，在物位测量中，采用二线制输出产品替代NAMUR输出产品，不仅在理论上是完全可行的，在实践中也是非常必要的。采用二线制输出方式的物位开关产品，能够在满足用户防爆需求的同时，为用户显著降低采购成本，在具体使用和维护方面，也更为经济。这种替代也非常简单，只需要一起更换隔离安全栅即可。比如对已安装的现有音叉液位开关，利用二线制输出音叉液位开关和其配套的安全栅替代现有NAMUR输出音叉液位开关和其配套的安全栅。
要替代NAMUR输出的产品，我们完全可以采用普遍使用的国产二线制输出产品进行替代。这是因为根据NAMUR输出的工作原理（详请参见NAMUR输出的工作原理），NAMUR输出采用低压供电、微电流输出的方式进行，与二线制输出一样，二者在有防爆要求的危险场所中均可应用。
总的来说，二线制输出与NUMUR输出方式同为无源二线制，主要区别在输出电流大小方面。这一差异并不影响二线制输出方式的物位测量产品在防爆场合对NAMUR输出产品的完全替代。二者的异同点具体如下：
一、二线制输出方式与NAMUR输出方式的相同点
二者同属无源二线制，即两条线既是供电线又是信号线，均没有独立的电源，电源由安全栅给传感器供电，传输的信号为无源信号。二者均通过电流信号判断物位，均通过隔离栅将开关信号进行转化并最终输出给DCS或PLAC控制室。
二、二线制输出方式与NAMUR输出方式的不同点
1．与NAMUR传感器配合使用的安全栅给传感器提供8V DC电源，而与二线制输出配套使用的安全栅则提供24V DC电源。相比较而言，提供24V DC电源安全栅可供选择的比较多，而8V DC可供选择的则相对较少。
2．NAMUR输出检测点通常为≤1.2mA和≥2.1mA（不同企业设置的检测点不同），二线制输出的检测点一般为8mA和16mA。
从上面的数据对比来看，NAMUR的各项数据均比二线制的要小，但在物位测量领域，二线制的各项数据指标完全能够满足本质安全的防爆要求，不会有引燃爆炸性气体或粉尘发生爆炸的危险。
正是由于NAMUR所采用的电流、电压更低，其对电路结构和其中电子元器件的要求就更高，要求其功耗更低，这也导致使采用NAMUR标准的产品价格被显著推高。相比较而言，目前在国内普遍应用的二线制输出方式的物位开关价格只有NAMUR输出的几分之一。
同时，由于目前国内在物位测量领域中NAMUR输出应用极少，了解该输出方式的技术人员更少，一旦出现问题，其维护的成本就非常高昂，对生产造成的损失更是不可估量。
正因为此，在国内物位测量领域，NAMUR输出方式的应用极少，而二线制输出方式应用较为普遍。
通过上面的分析，在物位测量中，采用二线制输出产品替代NAMUR输出产品，不仅在理论上是完全可行的，在实践中也是非常必要的。采用二线制输出方式的物位开关产品，能够在满足用户防爆需求的同时，为用户显著降低采购成本，在具体使用和维护方面，也更为经济。这种替代也非常简单，只需要一起更换隔离安全栅即可。比如对已安装的现有音叉液位开关，利用二线制输出音叉液位开关和其配套的安全栅替代现有NAMUR输出音叉液位开关和其配套的安全栅。
上文对物位开关中采用二线制输出替代NAMUR输出的可行性进行了分析，如欲了解更多物位开关（料位开关、液位开关）、物位计（料位计、液位计）等物位测量仪表方面的知识，欢迎关注微信公众号：Jiweimeter。
（深圳计为自动化技术有限公司研发中心2018年12月7日发布）
TAGS : NAMUR
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