Estoy trabajando en la creación de prototipos de un dispositivo detector de fugas de gas para usar en hogares, debe tener dos pequeñas ventanas en la carcasa para permitir que salga el sonido y la otra ventana permite que el gas llegue al sensor.

¿Es suficiente la resina de silicio conforme para evitar que la PCB inicie una chispa que provoca un incendio?

¿En qué tipo de clasificación se encuentra, es ex d clase 1?

Gracias por adelantado

Primero debe leer sobre las diferentes formas de mitigar el riesgo. Hay algunos diferentes , con diferentes implicaciones:

• Ex d
• Exe
• Ex i
• Ex m
• Ex n

Esos son los principales. A menudo, un producto utilizará muchos de los métodos de protección.

Ex d es un recinto aprobado, fabricado para resistir una explosión interna. Eso significa que puede usar equipo normal en el interior; y la explosión en el interior no se extenderá al exterior. Esto significa metales pesados, espacios de llamas, etc. para garantizar que no se propague una explosión. Vale la pena señalar que Ex d no significa qué funcionará dentro del gabinete después. Por lo general, se destruirá en la explosión.

Ex e es mayor seguridad. Básicamente, se trata de componentes con un menor riesgo de encender cualquier cosa. Para terminales, esto puede ser, por ejemplo, terminales de resorte que no se soltarán con la vibración u otras técnicas.

Ex i es intrínsecamente seguro. No contiene suficiente energía para encender los gases. Esto se logra limitando la cantidad de energía en un dispositivo, de modo que una chispa no pueda encender ningún gas. Esto generalmente se logra limitando la corriente y el voltaje, y controlando inductores y condensadores.

Ex m está moldeando el dispositivo. Esto puede estar incrustado en resina, de modo que ningún gas pueda acceder a componentes o similares.

Esta es una breve descripción. Su dispositivo probablemente no sea Ex d. En resumen, debes combinar muchas técnicas. Puede, por ejemplo, incrustar la placa de circuito en epoxi, haciendo que la parte Ex m, use Ex i para el sensor real y quizás Ex e para la sonda. Probablemente, un recubrimiento conformado no sea suficiente para lograr Ex m, ya que, por ejemplo, un IC ardiente hará un buen agujero en ese recubrimiento conformado.

También deberá definir si acepta fallas. Como es un detector de fugas, probablemente terminará en la zona 2, reduciendo los requisitos. Tenga en cuenta que el propietario de la planta (p. Ej., El propietario de la casa) es responsable de clasificar las zonas, lo que dudo que muchos propietarios de viviendas realmente hagan.

Además, debe mirar el grupo de gas. Probablemente IIA (propano y demás), y la temperatura T3 será aplicable a su uso. Esto es especialmente importante con el método de protección Ex i, ya que el hidrógeno, por ejemplo, causa estragos en su energía disponible.

Este PDF ofrece una visión general más amplia de los métodos de protección que los que tengo en esta respuesta, pero simplemente toca la superficie también ...

En resumen, según las preguntas que hace, no está calificado para fabricar dicho dispositivo. La pregunta básicamente nos dice que no comprende las regulaciones Ex y no tiene una idea de los diferentes métodos de protección. Tengo algunos conocimientos y he diseñado sistemas eléctricos en entornos Ex, pero de ninguna manera podría diseñar un dispositivo complejo de forma segura.

Estoy trabajando en la creación de prototipos de un dispositivo detector de fugas de gas para usar en hogares

Si es para usar en el hogar y nada más en el hogar está diseñado para tener clasificación Ex, entonces, ¿qué te hace pensar que tu dispositivo necesita tener clasificación Ex? Después de todo, si está razonablemente diseñado (sin chispas ni arcos y no puede producir temperaturas de ignición en las superficies internas), entonces lo que está proporcionando es una protección para el hogar, lo que reduce la posibilidad de ignición por gas y no los aumenta.

Pero si esto no te convence, intenta buscar categorías de zona ATEX Ex como esta:

Y creo que estará de acuerdo en que si está en la casa cae en (en el peor de los casos) en una operación de la Zona 2. Luego, si escanea hasta la columna de nivel de protección, verá que dice "normal" para el tipo de equipo y esto significa:

De acuerdo con la directiva ATEX, un certificado de examen de tipo CE no es obligatorio para los dispositivos de categoría 3 como se especifica para su uso en la Zona 2

Lo anterior tomado de este documento titulado "ATEX - Source IEx" y las frases que busca una "autocertificación".

En otras palabras, se requieren buenas prácticas básicas con documentación que sea adecuada para un archivo técnico de CE regular. No hay certificación formal por ley que PROPORCIONE que usted suministre equipos en hogares regidos por las regulaciones ATEX (algo geográfico que cubre Europa y otras áreas).

A prueba de explosiones en electrónica significa resistir capac condensador electrolítico o interruptor de arco en un recipiente sellado al vacío, pero básicamente significa diferentes grados de presión y resistencia, pero también puede significar no arcos con gas combustible, por lo que esto puede implicar sellos herméticos a gases que no permiten la penetración a diferencia de los sellos de teflón que liberan H2 de las cajas selladas con baterías SLA para aliviar la presión durante la carga controlada. Puede imaginar que una aplicación para exteriores con electrónica con supresión de arco y batería de respaldo SLA para un repetidor inalámbrico podría ser explosiva sin ventilación o un sello de teflón para resistir el agua pero permitir que se libere H2.

Hay varios criterios específicos de diseño; Rigidez, sello de humedad, sellos de gases explosivos, evitación de arco, descarga parcial de ESD externamente, o descarga parcial (PD) internamente de humedad y contaminantes reduciendo el umbral de ruptura <1V / mm.

Los detectores de fugas de gas no implican a prueba de explosión

¡Normalmente, incluso los detectores de gas domésticos caros le advierten que mantenga alejadas las baterías de ventilación de gas para gases combustibles!

Entonces tus requisitos son vagos

¿Qué especificaciones quieres conocer?

Las clasificaciones de seguridad compensan el riesgo de descarga parcial o ESD debido a la generación de polvo y estática y el nivel de exposición a gases combustibles.

¿Qué gases quieres detectar? Un detector de fugas de gas combustible puede no detectar monóxido de carbono tóxico ya que los sensores son diferentes. Para evitar una fuga de gas, se requiere un solenoide antes de la manguera flexible y no después, ya que dentro del horno, si la manguera flexible se dañó por el impacto del equipo pesado en movimiento, ¡la alarma de gas no puede evitar que explote una casa con fugas! Aunque una fuga de gas dentro de un horno puede ser posible, detecte y haga sonar la alarma y apague la fuente de gas combustible.

Entonces tus especificaciones son vagas.

Sin embargo, los gases combustibles semiconductores pueden detectar muchos, incluidos algunos o todos los siguientes:

Acetona Alcohol Amoníaco Benceno Butano Óxido de etileno Gasolina-Gasolina Halón Sulfuro de hidrógeno Solventes industriales Combustible de jet Laca Diluyentes Metano Nafta Gas natural Propano Refrigerantes Tolueno

Para los vapores de gas de hidrógeno, el H2 tiene un límite explosivo inferior (LEL) del 5%, por lo que hasta 1,000 ppm o 0.1% "Puede" considerarse como seguro, pero el límite de advertencia puede ser 10,000 ppm y> = 4% con cualquier descarga estática puede explotar. Otros gases pueden ser más volátiles. Por lo tanto, la precisión no es uniforme para todos los gases.

Normalmente, "cualquier" revestimiento conformado no funcionará, para evitar descargas eléctricas, ya que la mayoría de los plásticos son higroscópicos , aunque extienden la vida útil en algunos ambientes hostiles.

Incluso los circuitos integrados de plástico sellados con epóxido fallaron una vez bajo cero. Eventualmente absorbieron humedad y fallaron cuando se congelaron, por lo que se ofrecieron circuitos integrados de cerámica hasta que se desarrolló la formulación y el proceso de epoxi de Sumotomo. Cuando salió por primera vez Plastic IC, solo tenían una clasificación de 0 a 70 ° C, ahora las mejoras de la I + D japonesa hicieron posible cubrir el rango de temperatura más amplio.

Otra información

Resinas higroscópicas

Nylon, ABS, Acrílico, Poliuretano, Policarbonato, PET, PBT

Resinas no higroscópicas

Polietileno, Polipropileno, Poliestireno, PVC

Normalmente, un contenedor a prueba de explosión es un diseño robusto de carcasa de aluminio fundido en arena para soportar altas presiones. Los mejores productos usan un recubrimiento epóxico. Por lo tanto, la humedad sellada por sí sola no es adecuada para evitar cualquier posible explosión de una falla electrónica.

Si necesita el mejor recubrimiento conforme de bloqueo de humedad de baja capacitancia, en Aerospace usan Paralene, con deposición de vapor, los IC usan formulaciones epoxi especiales y procedimientos de sala limpia. Los otros recubrimientos cuando son lo suficientemente gruesos pueden prolongar la vida útil deficiente como los silicatos, los acrílicos y la silicona, pero pueden no funcionar tan bien, si son delgados pero demasiado pueden causar interferencia y carga capacitiva.

La ciencia detrás de la prueba de explosión está determinada por el nivel de contaminación de un buen aislante degradado por la humedad y / o el polvo donde el contaminante constante dieléctrico bajo se descompone al aceptar cargas más rápidas que el medio de contenido dieléctrico más alto que resulta en lo que es bien conocido por aquellos familiares con descarga parcial, PD, que es el precursor de una descarga de ionización o un arco o ruptura dieléctrica del aislamiento.

El método de prueba depende de los niveles de estrés ambiental de la humedad y las tasas higroscópicas de varios plásticos con contaminantes que pueden absorber la humedad que tiene una constante dieléctrica polar aproximadamente 20 veces mayor que la mayoría de los plásticos. Los niveles de contaminantes solo necesitan estar en las partes / millón o PPM para que ocurra la PD y esta tasa de fuga con constante dieléctrica crea una unión como un oscilador que puede descargar a bajas proporciones de la ruptura esperada kV / mm o V / um o mV / Nuevo Méjico. Con tiempos de ciclo de muchos minutos, cada vez más rápido con la relación de excitación en relación con Vbreakdown.

El método de prueba simple usando la contaminación ambiental en el peor de los casos (polvo, humedad, niebla salina) con un voltaje de rampa lenta y determina el ruido de chispa en una radio AM o SW cercana o usando una sonda de alcance en corto a su clip de tierra, envuelta alrededor del conductor para detectar el pulso de corriente PD. El factor de reducción de los voltajes de tensión conducidos o inducidos a la actividad de DP determina el margen de seguridad después de un remojo de alta temperatura / alta humedad para acelerar el ingreso de humedad.

El procedimiento de prueba específico puede variar de esto, pero la ciencia de determinar el margen para activar el umbral es el factor clave de seguridad.

Exactamente la misma ciencia se usa en los transformadores de potencia, ya sean secos o llenos de aceite y, sin embargo, solo prueban el BDV o el voltaje de ruptura en lugar de la prueba opcional para PD. La actividad de PD se controla mediante gas disuelto H2 y, sin embargo, tantos transformadores explotan cada año que podrían evitarse con monitores de PD y, a menudo, solo se instalan en transformadores de un millón de dólares, sin embargo, es muy barato monitorear.