一种本安型安全栅的制作方法

本实用新型涉及安全栅技术领域，具体的讲涉及一种本安型安全栅。

背景技术：

安全栅又称安全保持器，本安回路的安全接口，它能在安全区和危险区之间双向传递电信号，并可限制因故障引起的安全区向危险区的能量转递。按结构全栅分为二大类：一类为齐纳式安全栅，其原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围。隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全相比，隔离式安全栅有着突出的优点和更为广泛用途，虽然其价格略高于齐纳式安全栅，但从设计、施工安装、调试及维护成本来考虑，其综合成本反而低于齐纳式安全栅。在要求较高的工程现场几乎无一例外地采用了隔离式安全栅作为主要本安防爆仪表，隔离式安全栅已逐渐取代了齐纳式安全栅，在安全防爆领域得到了日益广泛的应用。

安全栅广泛用于防爆等领域的工业仪表前端信号处理，对于提高工业生产过程自动控制系统抗干扰能力，保证控制系统稳定性和可靠性有非常重要的作用，但是目前的安全栅在使用过程中内部的电子元件会产生大量的热量，安全栅外壳无法及时散热，很容易对安全栅内部的电子元件造成损害。

热电转化技术基于塞贝克(Seebeck)效应，将两种不同的热电材料(P型和N型)的一端通过优良导体Cu连接起来，另一端则分别与Cu导体连接，构成一个PN结，得到一个简单的热电转化组件，也称为PN热电单元，如图所示。在热电单元开路端接入负载电阻，此时若在热电单元一端热流(QH)流入，形成高温端(即热端)，从另一端(QC)散失掉，形成低温端(即冷端)，于是在热电单元热端和冷端之间建立起温度梯度场。热电单元内部位于高温端的空穴和电子在温度场的驱动下，开始向低温端扩散，从而在PN电偶臂两端形成电势差，电路中便会有电流产生。

技术实现要素：

因此本实用新型提出一种本安型安全栅，用来解决目前的安全栅在使用过程中安全栅外壳无法及时散热，很容易对安全栅内部的电子元件造成损害的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种本安型安全栅，包括安全栅本体和安全栅外壳，安全栅本体位于安全栅外壳内部，所述安全栅外壳的上部和下部均设有若干仪表盘，所述安全栅外壳内安装有水冷道，所述水冷道呈螺旋状，所述水冷道设置在安全栅外壳的内壁上，所述水冷道内部充满冷水，水冷道包括进水口和出水口，所述出水口处设有用于冷却的冷凝套；所述安全栅外壳表面设有热电单元和报警器，所述热电单元与报警器电连接；所述热电单元两端分别与进水口和出水口电连接，所述进水口处设有温度传感器，所述报警器包括用于提示水冷道温度超过50℃的一级报警灯和用于提示水冷道温度超过80℃的二级报警灯，所述报警器与温度传感器电连接。

具体工作时，从进水口充入冷水使水冷道内部装满冷水，由于水冷道呈螺旋状，将保持安全栅本体内全部与水冷道接触，然后启动安全栅本体开始工作，随着安全栅本体的持续工作，安全栅本体内将会发热，安全栅本体内部的热气与水冷道接触，可以对安全栅本体内部进行降温，与此同时，根据热传递原理，水冷道内的冷水受到热气的影响将会开始升温，导致水冷道整体温度上升，由于出水口处设有用于冷却的冷凝套，热电单元两端分别与进水口和出水口电连接，因此水冷道的进水口形成高温端，水冷道的出水口形成低温端，两端形成温度差，根据热电转化技术，将会把安全栅本体内的热能转化为电能为报警器提供电源。

随着安全栅本体的持续工作，水冷道的温度将会持续上升，当上升至50℃时，温度传感器将高温信号传递给报警器，此时报警器的一级报警灯亮起，提醒人们更换水冷道内的冷水，当上升至80℃时，报警器的一级报警灯和二级报警灯同时亮起，提醒人们安全栅本体内温度超高，有危险，必须立即采取安全措施。

进一步地，所述安全栅外壳的底部和顶部开有若干贯通安全栅外壳的通风道，每一条通风道均为从上至下倾斜的通风道，每两条相邻的通风道之间的间距相等。

在使用的过程中，安全栅本体和安全栅外壳一般均放置在室外，当室外起风时，风可以直接穿过通风道，直接对安全栅本体内部进行散热，通风道为倾斜的通风道可以避免吹风时将一些大的灰尘吹进安全栅外壳内，保证散热的同时提高工作的稳定性。

进一步地，所述安全栅外壳底部安装有吹风扇，所述吹风扇位于底部通风道的正下方，所述安全栅外壳顶部安装有吸风扇，所述吸风扇位于顶部通风道的正上方。

利用吹风扇和吸风扇加强风力对流，提高散热效果，有助于形成良好的风力循环，避免热量堆积。

进一步地，每一条所述通风道的两侧均开有凹槽，凹槽内卡接有防尘垫。防止空气中的灰尘进入安全栅本体内部影响工作，而且防尘垫卡接便于更换。

进一步地，所述水冷道为双排水冷道，所述冷凝套内装有冷水。双排水冷道增大了与安全栅本体内部的接触面积，同时增大了冷水量，可以提高水冷的效果。

通过上述公开内容，本实用新型的有益效果为：本实用新型中通过设置螺旋状的水冷道，从而对安全栅本体进行有效地冷却，散热，避免热量在安全栅本体内堆积，对电子元件造成损害，提高安全栅本体的使用寿命和安全性，同时使用热电转换技术，将产生的热能转化为电能为报警器提供电源，避免了能量浪费，而且使用报警器的报警功能可以有效预防安全栅本体由于温度过高而产生危险。

附图说明

图1为本实用新型一种本安型安全栅实施例的主视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为报警器工作的电路原理图。

附图标记如下：

安全栅外壳1、吸风扇2、吹风扇3、通风道4、一级报警灯5、二级报警灯6、热电单元7、双排水冷道8、冷凝套9、仪表盘10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种本安型安全栅，包括安全栅本体和安全栅外壳1，安全栅本体位于安全栅外壳1内部，安全栅外壳1的上部和下部均一体成型有若干仪表盘10，安全栅外壳1内安装有双排水冷道8，双排水冷道8呈螺旋状，水冷道设置在安全栅外壳1的内壁上，双排水冷道8内部充满冷水，双排水冷道8包括进水口和出水口，出水口处外套有用于冷却的冷凝套9，冷凝套9内装有冷水；安全栅外壳1的底部和顶部开有若干贯通安全栅外壳1的通风道4，每一条通风道4均为从上至下倾斜的通风道4，每两条相邻的通风道4之间的间距相等，通风道4的两侧均开有凹槽，凹槽内卡接有防尘垫，安全栅外壳1底部安装有吹风扇3，所述吹风扇3位于底部通风道4的正下方，安全栅外壳1顶部安装有吸风扇2，所述吸风扇2位于顶部通风道4的正上方。

安全栅外壳1表面安装有热电单元7和报警器，热电单元7与报警器电连接；热电单元7两端分别与进水口和出水口电连接，进水口处安装有温度传感器，报警器包括用于提示水冷道温度超过50℃的一级报警灯5和用于提示水冷道温度超过80℃的二级报警灯6，报警器与温度传感器电连接。

工作时，从进水口充入冷水使双排水冷道8内部装满冷水，由于双排水冷道8呈螺旋状，将保持安全栅本体内全部与双排水冷道8接触，然后启动安全栅本体开始工作，随着安全栅本体的持续工作，安全栅本体内将会发热，安全栅本体内部的热气与双排水冷道8接触，可以对安全栅本体内部进行降温，启动吹风扇3和吸风扇2，吹风扇3对通风道4吹风，吸风扇2将安全栅本体内部的热气随着风一起吸出，进行散热。

与此同时，根据热传递原理，双排水冷道8内的冷水受到热气的影响将会开始升温，导致双排水冷道8整体温度上升，热电单元7两端分别与进水口和出水口电连接，因此双排水冷道8的进水口形成高温端，双排水冷道8的出水口形成低温端，两端形成温度差，根据热电转化技术，将会把安全栅本体内的热能转化为电能为报警器提供电源。

随着安全栅本体的持续工作，双排水冷道8的温度将会持续上升，当上升至50℃时，温度传感器将高温信号传递给报警器，此时报警器的一级报警灯5亮起，提醒人们更换水冷道内的冷水，当上升至80℃时，报警器的一级报警灯5和二级报警灯6同时亮起，提醒人们安全栅本体内温度超高，有危险，必须立即采取安全措施。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。