Concevoir un lampe à preuve minière et à l'explosion qui peut répondre aux exigences de preuve d'explosion et fournir une luminosité élevée nécessite une considération complète de plusieurs champs techniques, y compris la conception optique, la sécurité électrique, la sélection des matériaux, la gestion des dissipations de chaleur et la structure de l'épreuve des explosions. Voici les étapes de conception détaillées et les points techniques clés:
1. Clarifier les exigences et les normes
Avant la conception, les scénarios d'application spécifiques et les exigences techniques des lampes doivent être clarifiés et assurer la conformité aux normes internationales ou nationales pertinentes:
Scénarios d'application: environnement de mine (concentration élevée en gaz, humidité, poussière élevée, grands changements de température).
Niveau de preuve d'explosion: tel que Ex D (flammeproof), ex e (sécurité accrue) ou ex ia (intrinsèquement sûr).
Exigences de luminosité: déterminer les cibles du flux lumineux (lumen) et de l'illumination (LUX) en fonction des besoins des opérations miniers.
Normes de certification: telles que la série chinoise GB3836, l'ATEX de l'UE et l'IECEx international.
2. Design optique
Afin de fournir une luminosité élevée, la source lumineuse et le système optique doivent être optimisés:
Sélection de la source lumineuse:
Utilisez des puces LED à haute efficacité (telles que les LED à haute puissance de CREE, Lumileds ou OSRAM) avec une efficacité élevée de lumière (> 150 lm / W) et une longue durée de vie.
Sélectionnez la température de couleur appropriée (généralement 4000K-5000K est appropriée, en prenant en compte la luminosité et le confort visuel) en fonction des besoins de la mine.
Conception de la lentille optique:
Équipé de lentilles en verre ou en matériaux PC à l'épreuve d'explosion avec une transmittance de lumière élevée pour assurer une efficacité maximale de sortie de la lumière.
Concevoir des tasses réfléchissantes ou des réseaux d'objectifs pour optimiser les angles de faisceau (tels que 90 ° à projecteur ou 30 °) pour répondre aux besoins d'éclairage de différentes zones de mine.
Amélioration de l'efficacité légère:
Utilisez des revêtements réfléchissants optiques efficaces pour réduire la perte de lumière.
Assurez-vous le scellement entre la source lumineuse et l'objectif pour empêcher la poussière ou l'humidité de affecter la sortie de la lumière.
3. Conception de la structure résistante à l'explosion
Le cœur des lampes à l'épreuve d'explosion minière est leur performance résistante à l'explosion, qui doit suivre les principes suivants:
Conception de la coque à l'épreuve des explosions:
Le matériau de la coquille est en alliage d'aluminium à haute résistance ou en acier inoxydable, qui a une bonne résistance à l'impact et une résistance à la corrosion.
Concevez une surface de joint à l'épreuve d'explosion raisonnable (écart <0,05 mm) pour empêcher le gaz d'explosion interne de se propager à l'extérieur.
Assurez-vous que l'épaisseur et la résistance de la coquille peuvent résister à la pression d'explosion interne.
Conception d'étanchéité:
Utilisez des anneaux d'étanchéité en silicone ou en fluororubber pour vous assurer que la lampe maintient le niveau de protection IP67 / IP68 dans des environnements humides et poussiéreux.
Empêcher le gaz ou d'autres gaz inflammables d'entrer dans la lampe.
Isolement électrique:
La conception à double isolation est utilisée entre le circuit interne et la coque pour éviter les explosions causées par des étincelles électriques.
Le module d'alimentation est séparé de la source de lumière pour réduire le risque de défaillance.
4. Gestion de la dissipation de chaleur
Les lampes LED à haute luminosité généreront beaucoup de chaleur, et la conception de dissipation de chaleur affecte directement les performances et la durée de vie de la lampe:
Matériau de dissipation de chaleur:
Utilisez un substrat en aluminium ou un substrat de cuivre avec une conductivité thermique élevée comme base de dissipation thermique.
La coquille est conçue comme une structure en forme de nageoire pour augmenter la surface de dissipation thermique.
Optimisation du chemin de la dissipation de chaleur:
Assurez-vous que la chaleur générée par la puce LED peut être rapidement transférée à la base de dissipation de chaleur, puis dissipée dans l'environnement à travers la coquille.
Si la température ambiante est élevée, envisagez de construire dans un micro ventilateur ou un calomnie pour aider à la dissipation thermique.
Protection du contrôle de la température:
Le capteur de température est intégré dans la lampe pour réduire automatiquement la puissance ou éteindre la source de lumière lorsque la température est trop élevée pour éviter les dommages de surchauffe.
5. Conception électrique
La stabilité du système électrique est cruciale pour la sécurité et les performances de la lampe:
Alimentation électrique de conduite:
Utilisez une alimentation de conduite à courant constant pour assurer la stabilité du courant de travail LED et éviter la désintégration légère ou le scintillement.
L'alimentation doit avoir une large plage d'entrée de tension (telle que 90V-265V AC) pour s'adapter aux conditions de réseau électrique instables de la mine.
Le module d'alimentation doit répondre aux exigences résistant à l'explosion et est généralement encapsulé avec de la colle de rempotage pour éviter les étincelles électriques.
Protection contre la foudre et protection contre les surtensions:
Ajouter les circuits de protection contre la foudre et de protection contre les surtensions à l'entrée d'alimentation pour améliorer la capacité anti-ingérence de la lampe.
Faible conception de consommation d'énergie: optimiser la conception du circuit, réduire la consommation d'énergie en veille et prolonger la durée de vie des lampes.
6. Sélection et durabilité des matériaux
L'environnement de la mine est dur et la durabilité des lampes est la clé:
Matériau de coquille:
ALLIAGE D'ALUMINUM: léger et résistant à la corrosion, adapté à la plupart des environnements miniers.
Acier inoxydable: adapté aux environnements hautement corrosifs.
Traitement de surface:
La surface de la coquille est anodisée ou pulvérisée pour améliorer la résistance à la corrosion.
Pièces transparentes:
Des matériaux en verre trempé ou des matériaux PC à haute transmittance sont utilisés, qui ont à la fois une résistance élevée et une transmittance élevée.
7. Expansion de l'intelligence et de la fonction
Avec le développement de la technologie intelligente, plus de fonctions peuvent être ajoutées aux lampes:
Contrôle intelligent:
Intégrer la détection de la lumière, la détection infrarouge ou les fonctions de détection du corps humain pour obtenir une gradation ou une commutation automatique.
Soutenez la surveillance à distance et la surveillance en temps réel de l'état de la lampe via la plate-forme Internet des objets (IoT).
Fonction d'urgence:
Équipé de batteries de secours pour fournir un éclairage d'urgence en cas de pannes de courant.
Positionnement et communication:
Module RFID ou Bluetooth intégré pour le positionnement et la communication des mineurs.
Grâce à une conception raisonnable et à des tests stricts, nous pouvons créer des lampes qui répondent aux exigences résistantes à l'explosion et à fournir une luminosité élevée, offrant des solutions d'éclairage sûres et fiables pour les opérations de mine.