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光电安全认证及安全应用中的关键技术研究

减小字体 增大字体 作者:翟瑞占 李英杰 李海明  来源:本站整理  发布时间:2019-11-6 12:34:58


本学术论文《光电安全认证及安全应用中的关键技术研究》,转载自学术期刊《电子技术与软件工程》2014年22期 发表过的职称 论文,原文作者:翟瑞占,,李英杰,,李海明,由中国学术论文网编辑整理录入,仅供您在光电,安全认证,安全应用等方面参考学习。

翟瑞占++李英杰++李海明

光电技术在工业、农业、电信、医疗、侦察、测量等领域都有着广泛应用,比如光电器件主要应用在设备上。光电设备的安全性设计非常重要,这也就对其使用的光电器件提出了要求,为保证设备的安全,设备制造商通常要求光电器件按照相关标准进行安全认证。本文简要概述了光电安全认证及安全应用中的关键技术。

【关键词】光电 安全认证 安全应用

光电安全认证是安全生产机制能够正常执行的基础和关键所在,是光电设备安全性设计的关键一环。为了更好地营造一个良好、安全的生产环境,有必要将光电安全认证作为整个安全体系的基础,并研究其应用的可靠性和安全性,以保证设备的安全,使其符合安全运行要求和相应的监管要求。在光电安全认证中,开展实效分析,分析应到元件级而非部件级,根据元件失效机理提出改进或加工方案,提高设备可靠性。

1 光电安全认证的关键技术

1.1 型式试验

将150个同类型的光电器件作为试验样品,其分为5组,每组样品单独进行测试。分组1进行环境安全试验,即检测外界环境比如温度、压力、声音、适度的变化,一方面,检测外部环境是否超过设备所能承受的最大变化,另一方面,消除外界环境对光电信号采集的影响;分组2进行输入安全试验,分组3进行输出安全试验,使光电器件在最大耗散功率下工作,检验光电器件内在安全性和可靠性;分组4进行阻离电阻试验,分组5进行针焰试验,并按照标准测量光电器件外部电气间隙和爬电距离。其中,分组1、2、3试验前,要首先对样品进行视检、参数测试、局部放电等,试验后则要进行最终测试。

1.2 非破坏性试验

非破坏性试验是例行试验的一种,是在标准规定下,进行出厂试验、现场进行交接试验、运行中定期进行试验,在流程中发现光电器件可能存在的性能指标或质量方面的问题,从而加以纠正。针对光电器件开展的非破坏性试验包括参数试验和局部放电。试验报告或记录是进行光电产品开发、制造和交付管理的可追溯信息。

1.3 破坏性试验

破坏性试验指的是需破坏样品后才能进行试验,或是在试验过程中受样品被破坏或消耗的试验。每个季度在一批产品中随机抽取的一些部件上进行试验,包括视检、参数测试、局部放电、耐焊接热、隔离电阻等。

1.4 无损光电检测技术

随着科学技术的发展,无损检测技术逐渐兴起。无损光电检测技术属于非破坏性检测技术,其与传统物理化学分析方法不同,主要是运用光学、电学、声学等对产品进行分析,对样品无破坏性,在获取大量第一手资料的同时,保证了样品的完整性,不仅检测速度快,还能有效判断出样品内部品质信息。无损光电检测技术包括红外光谱检测技术、拉曼光谱检测技术、机器视觉检测技术、超声波检测技术、电子鼻和电子舌检测技术等。在光电安全认证中,可根据光电器件特性、场合、要求等采用不同的无损光电检测技术和相应检测装置,以达到全面检测的目的。由于每种技术都存在优点和缺陷,实际应用中可将多种检测技术结合起来,优势互补。当然,无损光电检测技术并不能完全替代破坏性试验,必要时,应采用破坏性试验对无损检测结果进行对比验证,

合格判定:一个试验组的所有样品均应满足单独判据的要求,任何一个样品不应失效,若一个试验组内的某个试验样品失效,应另取同样数量样品重复试验,直至该组试验不再发生失效。注重开展失效统计工作,统计工作中,考虑气候环境、时间、地域等因素对光电设备相关构成部件的影响,积累第一手资料,从而对光电器件开展有针对性的检测,使光电器件在光电设备中始终能保持安全可靠的工作状态。

2 光电安全应用的关键技术

在光电安全应用方面,需要考虑的一个重要问题是如何让使光电器件的功能作用得以充分发挥,使其安全生命周期足够长。这就要求光电设备设计者在安全限定值内对光电元器件进行使用。如国际电工委员会专门制订了光电耦合器标准,标准对光电耦合器的电气安全基本额定值如最大输出电流、最大输出功率、最大周边安全温度等做出了规定,只有与相关数值基本吻合,光电耦合器失效或出现故障时才不会导致绝缘击穿。通常,根据设备制造商应用的材料、电路设计参数决定安全限定值,保证不超过对应数值,确保光电器件功能完好。

在电路设计中需要采取一系列安全措施,同时遵循光电器件应用条件,可通过限制输入、输出电路的电压和电流、电路热管理、失效情况下限制外部电压、减少振动冲击、减少温度冲击等措施确保不超出安全限定值。

3 结语

根据光电特点和其使用场合,有针对性地采取型式试验、非破坏性试验、破坏性试验等测试方法,保证通过设备安全标准认证的光电器件的安全性和可靠性符合使用要求,为设备的安全运行提供保证。随着光电的应用日趋广泛以及相关检测技术和试验技术的不断发展,我们需要不断总结和探讨光电安全认证及安全应用问题,以满足设备整体可靠性的需要。未来,应将智能光电检测作为光电安全认证及安全应用中的一个重要方向,由软件实现大部分检测功能,以达到全面检测光电器件安全性和可靠性的目的。

参考文献

[1]曹勇,陈永强.光电耦合器的安全应用和认证[J].日用电器,2013(12):22-25.

[2]刘刚.光电设备被动测距方法的研究[J].中国水运(下半月刊),2010,10(12):155-156.

[3]刘燕德,郝勇,蔡丽君.无损光电检测技术原理及应用[J].华东交通大学学报,2010,27(6):36-44.

[4]王立刚,李晶晶,建天成.智能光电检测技术研究与电路设计[J].大庆石油学院学报,2009,33(4):99-100.

作者简介

翟瑞占(1983-),男,山东省济宁市人。现为山东省科学院激光研究所助理研究员。

李英杰(1980-),男,河北省唐山市人。现为山东省科学院激光研究所工程师(中级)。

李海明(1981-),男,四川省三台县人。现为山东省科学院激光研究所工程师。

作者单位

山东省科学院激光研究所 山东省济宁市 272000