[PDF] GB 19436.3-2008 - 中国标准 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| GB 19436.3-2008 | 774 | GB 19436.3-2008 | <=4 | 机械电气安全 电敏防护装置 第3部分：使用有源光电漫反射防护器件(AOPDDR)设备的特殊要求 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB 19436.3-2008 (GB19436.3-2008) |
| 中文名称 | 机械电气安全 电敏防护装置 第3部分：使用有源光电漫反射防护器件(AOPDDR)设备的特殊要求 |
| 英文名称 | Electrical safety of machinery -- Electro-sensitive protective equipment -- Part 3: Particular requirements for Active Opto-electronic Protective Devices responsive to Diffuse Reflection (AOPDDR) |
| 行业 | 国家标准 |
| 中标分类 | J09 |
| 国际标准分类 | 13.110; 29.260.99 |
| 字数估计 | 39,378 |
| 发布日期 | 2008-06-19 |
| 实施日期 | 2009-06-01 |
| 引用标准 | GB/T 2423.22-2002; GB/T 2423.55-2006; GB 4208-1993; GB/T 19436.1-2004; GB/T 7247.1-2001 |
| 采用标准 | IEC 61496-3-2001, IDT |
| 标准依据 | 国家标准批准发布公告2008年第10号(总第123号) |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 范围 | 本部分规定了传感功能使用有源光电漫反射防护器件(AOPDDRs), 用于机械安全防护的电敏防护装置(ESPE)的设计、制造和试验的附加要求。对那些确保装置达到适宜安全性能的要求给予了特别的关注。ESPE可以包括一些可选的安全功能, 选择功能的要求在本部分的附录A和GB/T 19436.1-2004附录A中均给出。本部分只限于ESPE的功能, 不规定检测区的尺寸或结构以及在任何特殊应用中危险部件的布局, 也未规定构成任何机械的危险状态。AOPDDR是具有二维检测区的检测器件。由发送器元件发射近红外线照射检测 |
GB 19436.3-2008: 机械电气安全 电敏防护装置 第3部分：使用有源光电漫反射防护器件(AOPDDR)设备的特殊要求
GB 19436.3-2008 英文名称: Electrical safety of machinery -- Electro-sensitive protective equipment -- Part 3: Particular requirements for Active Opto-electronic Protective Devices responsive to Diffuse Reflection (AOPDDR)
中华人民共和国国家标准
GB １９４３６．３-２００８／IEC ６１４９６-３：２００１
机械电气安全 电敏防护装置
第３部分：使用有源光电漫反射
防护器件（AOPDDR）设备的特殊要求
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
１ 范围
本部分规定了传感功能使用有源光电漫反射防护器件（ＡＯＰＤＤＲｓ），用于机械安全防护的电敏防
护装置（ＥＳＰＥ）的设计、制造和试验的附加要求。对那些确保装置达到适宜安全性能的要求给予了特别
的关注。ＥＳＰＥ可以包括一些可选的安全功能，选择功能的要求在本部分的附录Ａ和GB/T １９４３６．１-
２００４附录Ａ中均给出。
本部分只限于ＥＳＰＥ的功能，不规定检测区的尺寸或结构以及在任何特殊应用中危险部件的布局，
也未规定构成任何机械的危险状态。
ＡＯＰＤＤＲ是具有二维检测区的检测器件。由发送器元件发射近红外线照射检测区，当发射的光线
遇到物体（例如人或局部人体）时，一部分射线由漫反射方式反射到接收器，这样就可以检测到区域内的
物体。
注：在某些情况下，需要考虑传感器使用的局限性。例如：
---产生镜面反射（特殊）的物体，如果其漫反射值低于 “黑”试块的规定值，该物体可能无法被检测到；
---检测障碍物的最小反射系数是基于人的衣着来确定的。物体的反射率低于本部分的估量值时，该物体则
可能无法被检测到。
本部分不适用于辐射波长在８２０ｎｍ～９４６ｎｍ范围以外的ＡＯＰＤＤＲ，以及不是由自身发射光线的
那些ＡＯＰＤＤＲ。对于使用辐射波长在该范围以外的传感器件，本部分可作为指南使用。另外，对于标
称检测能力在５０ｍｍ～１００ｍｍ范围以外的ＡＯＰＤＤＲｓ也不适用于本部分。
本部分可能与那些非人体保护的应用有关，例如：保护机器或产品免于机械性损坏。在这些应用
中，比如：需要由传感功能来检测的物体具有不同于人体和衣物的特性时，可能还需要附加一些要求。
本部分不涉及电磁兼容性（ＥＭＣ）发射要求。
那些只具有一维、点光源距离测量的光电器件，例如接近开关等，也不在本部分讨论范围之内。
２ 规范性引用文件
下列文件中的条款通过 GB １９４３６的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成
协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本
部分。
４ 功能、设计和环境要求
GB/T １９４３６．１-２００４中对应章节的内容通过如下替换和补充后都适用于本部分。
４．１１） 功能要求
４．１．３ ESPE的类型
本部分只考虑了第３种类型的ＥＳＰＥ。设备的供方和／或用户应负责对该类型是否适合特殊应用
做出规定。
ＥＳＰＥ类型３应满足本部分４．２．２．４对故障检测的要求。在正常运行中，当敏感器件被激励或断
电时，该类ＥＳＰＥ的至少两个输出信号开关电器（ＯＳＳＤｓ）中每个输出电路应变成ＯＦＦ状态。
注：GB/T １９４３６．１-２００４中４．１．３的规定由上述内容替换后适用于本部分。
１） 缺条，例如４．１．１、４．１．２、４．２．１、４．２．２．１、４．２．２．２、４．２．２．４、４．２．２．５、４．２．３～４．２．１１、４．３．１～４．３．４、５．１．１．１、
５．１．２．１、５．１．３、５．２．２～５．２．８、５．３、５．４．１～５．４．５见GB/T １９４３６．１-２００４。
４．１．４ 检测能力受限区
在检测平面中，光窗与距其最近的检测区边界间的距离不应大于５０ｍｍ。
检测能力受限区是指检测区的起点与光窗之间的区域。在特殊应用中为了确保由于检测区与光窗
间这一区域的存在而引起危险，供方应提供该区域的尺寸和适当的信息。
４．２ 设计要求
４．２．２ 故障检测要求
４．２．２．２ 对类型１ESPE的特殊要求
GB/T １９４３６．１-２００４的本条款在这里不适用。
４．２．２．３ 对类型２ESPE的特殊要求
GB/T １９４３６．１-２００４的本条款在这里不适用。
４．２．２．４ 对类型３ESPE的特殊要求
当由于敏感器件的单一故障而导致前文描述的 ＡＯＰＤＤＲ检测能力完全丧失时，应使ＥＳＰＥ在规
GB １９４３６．３-２００８／IEC ６１４９６-３：２００１
定的响应时间内进入锁定状态。
注１：对采用旋镜扫描检测区的ＡＯＰＤＤＲ，通过扫描位于检测区和容差区以外的规定参照物就能满足该要求。
当单一故障出现导致上述ＡＯＰＤＤＲ检测能力降低时，应使ＥＳＰＥ在故障发生之后５ｓ内进入锁定
状态。
注２：ＡＯＰＤＤＲ检测能力降低的例子：
---可检测的最小物体的尺寸增大；
---可检测的最小物体的反射能力增大；
---检测精度的降低。
单一故障导致响应时间增加而超过规定值，或妨碍到至少一个ＯＳＳＤ进入断开状态时，应使ＥＳＰＥ
立即进入锁定状态。比如在规定的响应时间内，或在故障检测要求状态改变时，依照下列要求的事件立
即进入锁定状态：
---激活传感功能；
---断开／接通开关；
---起动联锁或重新起动联锁的复位（若有，见GB/T １９４３６．１-２００４中Ａ．５和Ａ．６）；
---使用外部测试信号（若有）。
注３：在特殊应用中，如果传感功能被激活的频率较低而且仅在改变状态时ＯＳＳＤ才被监视时，可能需要外部测试
信号。
当引发锁定状态的故障仍然存在时，即使通过对主电源中断后再复原或其他手段，应不能使ＥＳＰＥ
离开锁定状态而复位。
如果不引起ＥＳＰＥ失效危险的单一故障未被检测到时，出现其他的故障也不应引起失效危险。对
此条要求的验证见５．３．４。
注：GB/T １９４３６．１-２００４中４．２．２．４的规定由上述内容替换后适用于本部分。
４．２．２．５ 对类型４ESPE的特殊要求
GB/T １９４３６．１-２００４的本条款不适用于本部分。
４．２．１２ AOPDDR检测能力的完整性
４．２．１２．１ 概述
ＡＯＰＤＤＲ的设计应确保其检测能力不低于供方规定的限值，在本部分中指下列任何一项：
---元件的老化；
---元件的公差（例如：接收部件的光谱灵敏度）；
---距离依附灵敏度变化，例如有关光学灵敏度；
---调整极限；
---ＡＯＰＤＤＲ内部对光学和机械部件的不可靠安装；
---环境干扰，特别是：
ａ） 系统噪声；
ｂ） 符合GB/T １９４３６．１-２００４中４．３．２规定的电干扰；
ｃ） 外壳光窗表面上的污染；
ｄ） 外壳光窗表面上的冷凝；
ｅ） 环境温度；
ｆ） 环境光线；
ｇ） 背景（例如：背景与物体间的对比度）；
ｈ） 振动和冲击；
ｉ） 湿度；
ｊ） 电源电压变化和中断。
如果在正常运行条件下（见GB/T １９４３６．１-２００４中５．１．２．１）出现的单一故障（在GB/T １９４３６．１-
GB １９４３６．３-２００８／IEC ６１４９６-３：２００１
２００４附录Ｂ中规定），不会造成ＡＯＰＤＤＲ检测能力的丧失；但若上述条件组合出现时，会导致检测能力丧
失，则应把这个故障连同上述条件的组合一起视为单一故障，并且ＡＯＰＤＤＲ应该对此类单一故障做出如
４．２．２．４所要求的反应。
注：对基准目标扫描的技术能用以满足有关元件老化的要求，也可使用能够给出保证同一等级的其他技术。
４．２．１２．２ 检测及容差区
供方应规定容差区。规定容差区时，供方应考虑最坏的条件，例如，应包括考虑到本部分所列的全
部影响，以及供方规定的任何附加影响（环境影响，元件故障等）后的信噪比S／N 和标准偏差σ。
容差区随系统干扰、测量错误、测量值的判定等而定。而且对确保在检测区范围内检测是必要的。
图１ａ）和图１ｂ）为检测区的举例。
在整个检测区内，试块（见４．２．１３）以１～２．９×１０-７的最小检测概率被检测到。为达到该最小检测
概率，容差区要附加到检测区上（见附录ＢＢ中的图ＢＢ．２）。
注１：本部分用的检测概率是测量精度决定的，与故障概率无关。
注２：要特别注意，当ＡＯＰＤＤＲ的检测区由一个以上发射和／或接收单元组成时，要确保这些发射和／或接收单元视
野区之间的检测区的检测能力不受限制。
检测区与容差区间的边界应是测量数值分布的中点，测量所用的试块其反射率应等于或介于“黑”
试块和“白”试块之间。供方应声明所使用的试块的反射率以及计算。本要求可通过检查供方声明来
验证。
注３：容差区和测距精度的数值不一定为常数，例如它可以是测量距离的一个函数。
注４：如果ＡＯＰＤＤＲ有自动设定其检测区的装置，在确定容差区的时候应考虑设定值的测距误差（见Ａ．１１）。
注５：附录ＢＢ给出了有关测距精度与检测概率间关系的附加信息。
４．２．１２．３ 扫描几何形状、扫描频率和响应时间
供方应规定包括范围和扫描角在内的有关检测区的参数。扫描几何形状和／或扫描频率应充分保
证规定的最小可检测物体尺寸的直径的试块，在检测区的最大范围能被检测到。供方可在５０ｍｍ～
１００ｍｍ的范围内规定ＡＯＰＤＤＲ的最小可检测的物体尺寸数值。该最小可检测物体的尺寸距离视距
离而定。
注１：最小可检测物体尺寸限制在５０ｍｍ～１００ｍｍ范围内，是基于目前的应用情况。对于检测能力超出这一范围
的ＡＯＰＤＤＲ可能需要附加要求。
静止或在检测区内以速度不超过１．６ｍ／ｓ运动的最小可检测尺寸的物体，应在规定的响应时间内
被ＥＳＰＥ检测到。响应时间应由供方考虑最坏的条件下确定，特别是对扫描频率和物体的运动。当供
方规定ＡＯＰＤＤＲ能被用于检测运动速度大于１．６ｍ／ｓ的物体时，在任何速度下，包括其规定的最大速
度，这些要求均应被满足。
注２：检测能力可由ＡＯＰＤＤＲ的光几何学确定，以便对于特定设计，一整束光照射到处于检测区和容差区最大范围
内的试块。如果这样的话，相邻两束发射光中心之间的距离（第一束和最后一束除外）将不会超过试块的半直
径。对于其他的设计，将难以实现按５．２．１．２和５．２．１１进行验证，特别是按照上述要求考虑物体的运动。
注３：附录ＡＡ．５给出了计算响应时间的例子。
从检测区边界任一点投射到 ＡＯＰＤＤＲ接收元件的光线，其轨迹上的所有点应在检测区（见
４．２．１２．２）或检测能力受限区（见４．１．４）内。
４．２．１３ 型式试验用试块
４．２．１３．１ 概述
试块是ＡＯＰＤＤＲ的组成部分，因此第５章型式试验所使用的试块，应由供方提供。试块应标记型
式参照代号和预期一起使用的ＡＯＰＤＤＲ的标识标志。
试块的直径应等于规定的最大检测能力（即最小直径）。依据 ＡＯＰＤＤＲ检测能力的不同，也许需
要５０ｍｍ～１００ｍｍ范围内其他直径的试块。
４．２．１３．２ 黑试块
黑试块应为最小有效长度为０．３ｍ的圆柱体。试块表面的漫反射数值在正常条件下以发射器波
长测试时应在１．６％～２．０％范围之内，这个数值包括测量精度在内。该数值应通过测试来校验。当计
算中用到这个反射值时应取１．８％的标定值。
注：图２给出了确定黑试块反射值的一个调查结果。
４．２．１３．３ 白试块
白试块应为最小有效长度为０．３ｍ的圆柱体。试块表面的漫反射数值对发射器的波长来说应在
８０％～９０％范围之内。
４．２．１３．４ 向后反射试块
向后反射试块应为最小有效长度为０．３ｍ的圆柱体。试块表面应为向后反射材料。反射材料应
符合ＥＮ４７１类２或等效的对后反射材料的要求。
注：ＥＮ４７１表５定义了类２材料的最小向后反射系数为３３０ｃｄ·ｌｘ-１·ｍ-２，其入射角度为５°，观测角度为０．２°
（１２′）。
４．２．１４ 波长
ＡＯＰＤＤＲｓ应在８２０ｎｍ～９４６ｎｍ波长范围内工作。
注：该波长范围是基于当前可利用的元件及研究，研究表明该波长范围适合于衣物所用的材料。
４．２．１５ 辐射强度
即使在部件出现故障的情况下，由ＡＯＰＤＤＲ产生和发射的辐射强度决不应超过GB/T ７２４７．１-２００１
中９．３、９．４和表１规定的１类激光的最大功率或能量等级。对１类激光的标识应按GB/T ７２４７．１-２００１
中５．２规定执行。
４．２．１６ 机械结构
如果部件位置的改变会导致检测能力下降并低于供方规定的限值，那么部件的固定就不应只靠摩
擦力。
注：使用椭圆安装孔而没有附加装置，例如受到撞击等机械扰动，将导致检测区位置的改变。
４．３ 环境要求
注：这些要求也许不满足某些应用的需要（例如，用在车辆中，包括自动导向车辆（ＡＧＶｓ）、铲车、活动机械等）。
４．３．１ 环境......