防爆风速变送器是一种专门设计用于存在易燃易爆气体、蒸汽或粉尘的危险环境中，测量和传输风速/风量信号的仪器。它们广泛应用于石油化工、天然气、煤矿、制药、粮食加工等行业的通风系统、环境监测和安全控制。

一、 工作原理

防爆风速变送器的核心功能是测量风速并将其转换为标准的电信号（如4-20mA、0-10V、RS485等）。其风速测量原理主要有以下几种，防爆特性则通过特殊设计实现：

1. 风速测量原理：
   • 热式 (热膜/热线式 – 最常见):
     • 基于热扩散原理。
     • 传感器通常包含一个或多个被加热到高于环境温度的热敏元件（如铂电阻丝或薄膜）。
     • 当气流流过加热元件时，会带走热量，导致元件温度下降。
     • 元件温度的变化与其电阻值变化相关。
2. • 机械式 (如风杯、螺旋桨式)：
     • 气流推动风杯或螺旋桨旋转。
     • 旋转速度与风速成正比。
     • 通过磁感应、光电编码器或发电机等方式将旋转速度转换为电信号（脉冲频率或电压）。
     • 优点： 结构相对简单、坚固耐用；对低浓度粉尘不敏感；成本通常较低。
     • 缺点： 有活动部件，存在磨损，需要定期维护；响应速度较慢；存在启动风速阈值（微风速不转）；轴承可能因粉尘或腐蚀卡死；在强风下可能损坏。
3. 防爆原理：
   • 防爆风速变送器不是简单地给普通风速计加个外壳，而是从电路设计、元件选型、结构密封、外壳强度等方面进行特殊设计，使其满足特定的防爆标准（如IECEx, ATEX, GB3836等）。主要防爆型式：
     • 隔爆型 (Ex d): 将可能产生火花或高温的电路元件密封在一个高强度外壳内。即使内部发生爆炸，外壳也能承受爆炸压力并阻止火焰和高温气体传播到外部危险环境，同时通过隔爆接合面的缝隙冷却逸出的气体，使其不足以点燃外部爆炸性混合物。这是最常见的工业防爆型式之一。
     • 本质安全型 (Ex i): 通过精心设计电路，限制电路中的能量（电压、电流）和温度，使其即使在短路、断路等故障状态下，产生的火花或热效应也不足以点燃规定的爆炸性气体环境。这是最安全的防爆型式，通常用于低功耗仪表，允许在带电状态下进行维护（在安全区域断开关联设备后）。

• 一台防爆设备可能采用一种或多种防爆型式的组合（如：传感器部分采用隔爆，接线腔采用增安）。
• 关键防爆标志： 设备铭牌上会清晰标注其防爆标志，如 Ex d IIC T6 Gb 或 Ex ia IIC T4 Ga。这包含了防爆型式、气体组别、温度组别和设备保护级别等重要信息，必须与现场的危险区域等级（Zone 0, 1, 2）和具体的爆炸性物质相匹配。