Следующие три основные категории приборов требуют, чтобы заземление сигналов (функциональное заземление) выполнялось на-объекте в соответствии с принципом «единого-заземления сигнальных контуров», чтобы предотвратить образование контуров заземления, которые могут создавать помехи.
Приборы, требующие заземления сигналов на месте установки
|
Тип |
Причины, по которым полевые сигналы должны быть заземлены |
Основная основа |
|
Термопара-типа заземления |
Его измерительный конец (горячий конец) подключается непосредственно к технологическому оборудованию (которое обычно заземлено) через металлическую защитную гильзу, а сам источник сигнала служит точкой заземления. Если на стороне диспетчерской выполнено дополнительное заземление, будет сформирован двухточечный контур заземления. |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (пояснительные примечания): «Приборы, такие как заземленные термопары, pH-метры и электромагнитные расходомеры, должны быть заземлены только на месте эксплуатации». |
|
pH-метр (измеритель кислотности) |
Электрод сравнения заземляют через испытуемый раствор электролита, а сам источник сигнала (электрод) уже заземлен. |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (пояснительные примечания): «Приборы, такие как заземленные термопары, pH-метры и электромагнитные расходомеры, должны быть заземлены только на месте эксплуатации». |
|
Электромагнитный расходомер |
Принцип измерения требует, чтобы датчик, измеряемая проводящая среда и технологический трубопровод оставались под одинаковым потенциалом, тем самым устанавливая стабильную, чистую опорную нулевую точку для слабой наведенной электродвижущей силы (в диапазоне милливольт). Это уравнивание потенциалов должно быть выполнено на месте установки датчика (в полевых условиях). |
HG/T 20513-2014, пункт 5.1.3 (пояснительные примечания): «Приборы, такие как заземленные термопары, pH-метры и электромагнитные расходомеры, должны быть заземлены только на месте эксплуатации». |
Объяснение
-Принцип одноточечного заземления. Для трех упомянутых выше типов приборов точка заземления сигнального контура фиксируется в месте расположения поля. Если и источник сигнала (полевой прибор), и приемная сторона (система диспетчерской) заземлены, между двумя местами может существовать разность потенциалов, создавая тем самым «контур заземления» в экранирующем слое или сигнальной линии. Этот ток будет накладываться на полезный сигнал измерения, вызывая серьезные помехи и приводя к нестабильным, колебательным или неточным значениям измерения. Для слабых сигналов электромагнитных расходомеров в диапазоне от нескольких микровольт до нескольких милливольт такие помехи катастрофичны. Особое примечание: Экранирующий слой сигнальных кабелей для этих типов приборов должен быть заземлен со стороны диспетчерской (рабочее заземление); однако, поскольку сама сигнальная цепь (например, отрицательная клемма термопары или сигнальная линия расходомера) уже заземлена на объекте, сторона диспетчерской должна оставаться изолированной, а дополнительное заземление строго запрещено.
Принцип «только одна точка заземления на сигнальный контур»: 1) HG/T 20513-2014, пункт 5.1.2, пояснительные примечания: Каждый сигнальный контур прибора должен иметь только одну точку заземления. 2) GB 50093-2013, пункт 10.2.8: Каждая измерительная цепь должна иметь только одну точку заземления сигнальной цепи. Пояснительные примечания: Этот раздел предназначен для предотвращения сигналов помех, вызванных разностью потенциалов.. 3) SH/T 3551-2024, пункт 10.4.2: Заземление сигнальных цепей должно осуществляться методом одноточечного заземления.
GB 50093-2013 Кодекс проектирования и приемки качества средств автоматизации, пункт 10.2.9: При использовании заземленных термопар и приборов с уже заземленными чувствительными элементами не допускается дополнительное заземление на стороне индикаторного прибора.
Электромагнитные расходомеры должны быть заземлены, чтобы гарантировать, что измерительная трубка, жидкость и электроды имеют одинаковый потенциал, обеспечивая тем самым стабильный опорный сигнал и уменьшая синфазные-помехи. Поскольку электромагнитные расходомеры представляют собой приборы скоростного-типа, основанные на электромагнитной индукции, их электроды обнаруживают наведенную электродвижущую силу, возникающую, когда жидкость пересекает силовые линии магнитного поля. Если потенциал жидкости колеблется, сигнал обнаружения будет нестабильным. Поэтому эту эквипотенциальную точку необходимо принудительно установить на-площадке с помощью заземляющего контура, заземляющего электрода или соединительной трубы. Правильное заземление электромагнитного расходомера является необходимым условием для точных измерений.
Если конструкция системы требует, чтобы сигнал был заземлен на месте установки, а принимающий прибор должен быть заземлен в диспетчерской (например, из-за определенных требований к архитектуре системы), простого заземления обоих концов недостаточно. Необходимо использовать «электрический изолятор» (например, изолирующий барьер безопасности или изолятор сигнала).
