Sljedeće tri glavne kategorije instrumenata zahtijevaju da se signalno uzemljenje (funkcionalno uzemljenje) izvede na-licu mjesta, u skladu sa principom "uzemljenja u jednoj tački signalnih petlji", kako bi se spriječilo stvaranje petlji uzemljenja koje bi mogle dovesti do smetnji.
Instrumenti koji zahtijevaju signalno uzemljenje na mjestu ugradnje
|
Tip |
Razlozi zašto signali na terenu moraju biti uzemljeni |
Glavna osnova |
|
Termopar -tipa uzemljenja |
Njegov mjerni kraj (hot end) je direktno povezan sa procesnom opremom (koja je obično uzemljena) preko metalne zaštitne navlake, a sam izvor signala služi kao tačka uzemljenja. Ako se napravi dodatna veza uzemljenja na strani kontrolne sobe, formirat će se petlja uzemljenja u dvije-tačke. |
HG/T 20513-2014, Klauzula 5.1.3 (Objašnjenja): "Instrumenti kao što su uzemljeni termoparovi, pH metri i elektromagnetni mjerači protoka moraju biti uzemljeni samo na licu mjesta." |
|
pH metar (merač kiselosti) |
Referentna elektroda je spojena na masu preko otopine elektrolita koja se testira, a sam izvor signala (elektroda) je već uzemljen. |
HG/T 20513-2014, Klauzula 5.1.3 (Objašnjenja): "Instrumenti kao što su uzemljeni termoparovi, pH metri i elektromagnetni mjerači protoka moraju biti uzemljeni samo na licu mjesta." |
|
Elektromagnetski mjerač protoka |
Princip mjerenja zahtijeva da senzor, provodljivi medij koji se mjeri i procesni cjevovodi ostanu na istom potencijalu, čime se uspostavlja stabilna, čista referentna nulta tačka za slabu indukovanu elektromotornu silu (u milivoltnom opsegu). Ovo izjednačavanje potencijala mora se izvršiti na mjestu ugradnje senzora (na terenu). |
HG/T 20513-2014, Klauzula 5.1.3 (Objašnjenja): "Instrumenti kao što su uzemljeni termoparovi, pH metri i elektromagnetni mjerači protoka moraju biti uzemljeni samo na licu mjesta." |
Objašnjenje
-Princip uzemljenja jedne tačke. Za tri tipa instrumenata pomenuta gore, tačka uzemljenja signalne petlje je fiksirana na lokaciji na terenu. Ako su i izvor signala (instrument na terenu) i kraj za prijem (sistem kontrolne sobe) uzemljeni, može postojati razlika potencijala između dvije lokacije, stvarajući tako "petlju uzemljenja" u zaštitnom sloju ili signalnoj liniji. Ova struja će se nadovezati na koristan mjerni signal, uzrokujući ozbiljne smetnje i rezultirati nestabilnim, fluktuirajućim ili netačnim mjernim vrijednostima. Za slabe signale elektromagnetnih mjerača protoka, u rasponu od nekoliko mikrovolti do nekoliko milivolti, takve smetnje su katastrofalne. Posebna napomena: Zaštitni sloj signalnih kablova za ove vrste instrumenata treba da bude uzemljen na strani kontrolne sobe (radno tlo); međutim, budući da je sam signalni krug (kao što je negativni terminal termoelementa ili signalni vod mjerača protoka) već uzemljen na terenu, strana kontrolne sobe mora ostati izolirana, a dodatno uzemljenje je strogo zabranjeno.
Princip "samo jedne tačke uzemljenja po signalnoj petlji": 1) HG/T 20513-2014, klauzula 5.1.2, Objašnjenja: Svaka signalna petlja instrumenta mora imati samo jednu tačku uzemljenja. 2) GB 50093-2013, klauzula 8 će imati samo jedno kolo signalne tačke instrumenta. Objašnjenje: Ova klauzula je namijenjena za sprječavanje signala smetnji uzrokovanih razlikama potencijala. 3) SH/T 3551-2024, Klauzula 10.4.2: Uzemljenje signalnih kola treba usvojiti metodu uzemljenja u jednoj tački.
GB 50093-2013 Kodeks za konstrukciju i prihvatanje kvaliteta automatizacije instrumentacijskog inženjerstva, klauzula 10.2.9: Kada se koriste uzemljeni termoparovi i instrumenti sa već uzemljenim senzorskim elementima, na strani instrumenta za prikaz neće biti predviđeno dodatno uzemljenje.
Elektromagnetni mjerači protoka moraju biti uzemljeni kako bi se osiguralo da su mjerna cijev, tekućina i elektrode na istom potencijalu, čime se obezbjeđuje stabilna referenca signala i smanjuju smetnje zajedničkog-moda. Budući da su elektromagnetni mjerači protoka instrumenti tipa brzine- zasnovani na elektromagnetnoj indukciji, njihove elektrode detektuju indukovanu elektromotornu silu koja nastaje kada fluid prosiječe linije magnetnog polja. Ako potencijal fluida fluktuira, signal detekcije će biti nestabilan. Stoga se ova tačka izjednačavanja potencijala mora nasilno uspostaviti na-lokaciji pomoću petlje za uzemljenje, elektrode za uzemljenje ili priključne cijevi. Pravilno uzemljenje elektromagnetnog merača protoka je neophodan preduslov za precizno merenje.
Ako dizajn sistema zahtijeva da signal bude uzemljen na lokaciji polja, dok prijemni instrument mora biti uzemljen u kontrolnoj sobi (npr. zbog određenih zahtjeva arhitekture sistema), jednostavno uzemljenje oba kraja nije dovoljno. Mora se koristiti "električni izolator" (kao što je izolaciona sigurnosna barijera ili signalni izolator).
