Для наступних трьох основних категорій приладів потрібне заземлення сигналу (функціональне заземлення) на-об’єкті відповідно до принципу «одно-точкового заземлення сигнальних контурів», щоб запобігти утворенню контурів заземлення, які можуть створювати перешкоди.
Прилади, які вимагають сигнального заземлення на місці встановлення
|
Тип |
Причини, чому польові сигнали повинні бути заземлені |
Основна основа |
|
Термопара-заземленого типу |
Його вимірювальний кінець (гарячий кінець) підключається безпосередньо до технологічного обладнання (яке зазвичай заземлено) через металевий захисний рукав, а саме джерело сигналу служить точкою заземлення. Якщо додаткове заземлення виконано з боку диспетчерської, утворюється дво-контур заземлення. |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (Пояснювальні примітки): «Такі прилади, як заземлені термопари, рН-метри та електромагнітні витратоміри, слід заземлювати лише на місці». |
|
pH-метр (кислотометр) |
Електрод порівняння підключають до землі через досліджуваний розчин електроліту, а саме джерело сигналу (електрод) вже заземлено. |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (Пояснювальні примітки): «Такі прилади, як заземлені термопари, рН-метри та електромагнітні витратоміри, слід заземлювати лише на місці». |
|
Електромагнітний витратомір |
Принцип вимірювання вимагає, щоб датчик, вимірюване провідне середовище та технологічний трубопровід залишалися з однаковим потенціалом, таким чином встановлюючи стабільну, чисту опорну нульову точку для слабкої індукованої електрорушійної сили (в діапазоні мілівольт). Це вирівнювання потенціалів має бути завершено на місці встановлення датчика (на місці). |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (Пояснювальні примітки): «Такі прилади, як заземлені термопари, рН-метри та електромагнітні витратоміри, слід заземлювати лише на місці». |
Пояснення
Одноточковий-принцип заземлення. Для трьох типів приладів, згаданих вище, точка заземлення сигнальної петлі фіксується на місці поля. Якщо як джерело сигналу (польовий прилад), так і приймальна сторона (система диспетчерської) заземлені, між двома місцями може існувати різниця потенціалів, що створює «контур заземлення» в екрануючому шарі або сигнальній лінії. Цей струм буде накладатися на корисний сигнал вимірювання, спричиняючи серйозні перешкоди та призводячи до нестабільних, коливальних або неточних значень вимірювань. Для слабких сигналів електромагнітних витратомірів у діапазоні від кількох мікровольт до кількох мілівольт такі перешкоди є катастрофічними. Особлива примітка: екрануючий шар сигнальних кабелів для цих типів приладів має бути заземлений з боку диспетчерської (робочої землі); однак, оскільки сам сигнальний ланцюг (наприклад, мінусова клема термопари або сигнальна лінія витратоміра) уже заземлена на місці, сторона диспетчерської повинна залишатися ізольованою, а додаткове заземлення суворо заборонено.
Принцип «тільки одна точка заземлення на сигнальну петлю»: 1) HG/T 20513-2014, пункт 5.1.2, Пояснювальні примітки: кожна сигнальна петля приладу повинна мати лише одну точку заземлення. 2) GB 50093-2013, пункт 10.2.8: кожна контрольно-вимірювальна схема повинна мати лише одну точку заземлення сигнальної схеми. Пояснювальні примітки: Цей розділ призначений для запобігання сигналам перешкод, спричиненим різницею потенціалів. 3) SH/T 3551-2024, пункт 10.4.2: Заземлення сигнальних ланцюгів має застосовувати метод заземлення в одній точці.
GB 50093-2013 Code for Construction and Quality Acceptation of Automation Instrumentation Engineering, пункт 10.2.9: У разі використання заземлених термопар і приладів із уже заземленими чутливими елементами не повинно бути додаткового заземлення на стороні приладу з відображенням.
Електромагнітні витратоміри мають бути заземлені, щоб забезпечити однаковий потенціал вимірювальної трубки, рідини та електродів, що забезпечує стабільний еталонний сигнал і зменшує-синфазні перешкоди. Оскільки електромагнітні витратоміри — це прилади швидкісного -типу, засновані на електромагнітній індукції, їх електроди виявляють індуковану електрорушійну силу, що виникає, коли рідина прорізає лінії магнітного поля. Якщо потенціал рідини коливається, сигнал виявлення буде нестабільним. Тому ця точка еквіпотенціалу повинна бути примусово встановлена на-майданчику за допомогою контуру заземлення, заземлюючого електрода або з’єднувальної труби. Належне заземлення електромагнітного витратоміра є необхідною передумовою для точного вимірювання.
Якщо проект системи вимагає, щоб сигнал був заземлений у польовому місці, тоді як приймальний прилад має бути заземлений у диспетчерській (наприклад, через певні вимоги до архітектури системи), простого заземлення обох кінців недостатньо. Необхідно використовувати «електричний ізолятор» (наприклад, ізолювальний бар’єр безпеки або ізолятор сигналу).
