单晶硅压力变送器 Ex ia 本安防爆

芯体不变：MEMS 单晶硅压阻芯体，精度 ±0.075% FS，量程比 50:1，高静压稳定性，支持 HART / Modbus‑RTU / Profibus‑PA，Ex ia 为最高等级本质安全防爆，依靠电路限压、限流、限功率，限制回路能量不足以点燃爆炸性气体。

⚠️核心强制规则：Ex ia 本安变送器不能直接接 24V 电源，必须配套经认证的安全栅（关联设备），整套系统才具备防爆能力，只选本安表头、不配安全栅，不满足防爆规范。

一、防爆标志释义

典型完整标志：Ex ia IIC T6 Ga

• Ex：防爆总标识

• ia：本安，允许两处故障，可用于 0 区（持续存在爆炸气体）、1 区、2 区；ib 仅允许 1 处故障，仅 1/2 区

• IIC：气体组别，包含氢气、乙炔，IIB/IIA 工况可以向下兼容使用

• T6：最高表面温度85℃；T4=135℃；T6 环境温度范围更窄（‑40～+40℃），T4 可到‑40～+60℃重庆川仪

• Ga：设备保护级别，适配 Zone0 危险区域；Gb 适配 Zone1

二、本安实体参数（Entity 参数，标书必备）

每台 Ex ia 变送器铭牌、防爆合格证会标注 5 个关键参数，安全栅输出参数必须全部小于变送器输入参数：

• \(U_i\)：变送器最大允许输入电压（常见 28V～30V DC）

• \(I_i\)：变送器最大允许输入电流（常见 90‑100mA）

• \(P_i\)：变送器最大允许输入功率（0.65‑0.8W）

• \(C_i\)：变送器内部电容（单晶硅变送器大多≈0μF / 0.03μF）

• \(L_i\)：变送器内部电感（≈0mH）

配套安全栅输出：\(U_o≤U_i，I_o≤I_i，P_o≤P_i\)；同时计算电缆分布电容\(C_c\)、分布电感\(L_c\)：\(C_o≥C_i+C_c，L_o≥L_i+L_c\)。

三、不同协议 Ex‑ia 实现要点

1）HART 4‑20mA 两线制 Ex ia

• 两线回路，危险侧接本安隔离安全栅，控制室侧接 DCS AI 卡

• HART 手操器接安全栅现场侧（本安侧）通讯；禁止接控制室非本安侧

• 回路保留 250Ω 通讯电阻，电阻放在控制室安全栅后端（安全区）

2）Modbus‑RTU RS485 Ex ia

• 多为四线制（电源 + RS485 A/B），电源回路、485 信号回路都需要本安隔离栅

• 寄存器表必须和防爆合格证一起归档；普通 RS485 网关不能直接下危险区

3）Profibus‑PA Ex ia（FISCO 本安总线）

• 两线总线供电，采用 FISCO 本安总线概念 IEC60079‑27

• 使用 FISCO 认证 PA 本安电源、PA 终端电阻；总线电缆必须满足 FISCO 电缆参数

• DP/PA 耦合器放在安全区；总线段、分支长度严格遵守 FISCO 规范；单段最多挂仪表数量受限

四、接线与安装强制要求

1. 本安电缆独立敷设，和动力电缆分开走线，禁止同管敷设；优先使用屏蔽本安电缆，屏蔽层单端在控制室接地，危险侧浮空Endress+Ha...。

2. 危险区域内严禁带电打开变送器表盖；不允许在危险区插拔接线端子。

3. 外壳保护接地必须可靠接地；本安回路内部不允许接防雷（增加 Ci/Li，会破坏本安参数），防雷模块只能装在安全区一侧重庆川仪。

4. 整套系统：变送器 + 安全栅 + 电缆参数必须匹配防爆合格证上的 “控制图”，工程归档必须提供防爆合格证、控制图。

五、Ex‑ia 对比 Ex‑d 隔爆

表格

Ex ia 优势：化工、锂电、氢能、氯碱、CCUS 存在 0 区工况，需要不停产在线调试，优先选 Ex‑ia；无 0 区、预算有限选 Ex‑d 隔爆。

六、选型参数模板（可直接复制进标书）

单晶硅智能压力 / 差压变送器，本安防爆 Ex ia IIC T6 Ga；精度 ±0.075% FS；量程比 50:1；输出：HART7 / Profibus‑PA / Modbus‑RTU；防护等级 IP67；本安参数：Ui=28VDC，Ii=93mA，Pi=0.65W，Ci=0.03μF，Li=0mH；提供 NEPSI 防爆合格证及系统控制图。

七、常见选型踩坑点

1. 只写 “本安防爆”，缺少 IIC、T6、Ga 完整标记，氢气工况不合格。

2. 本安变送器直接接 24V 电源，不配置安全栅，防爆验收不通过。

3. Profibus‑PA 本安项目，用普通 PA 电源，没有 FISCO 认证。

4. 本安回路危险侧增加浪涌防雷，改变 Ci/Li 参数，破坏本安系统。

如果你需要，我可以输出： 1）Ex ia 故障排查清单 2）安全栅选型核对简表 3）隔爆 vs 本安选型决策简版