Naslednje tri glavne kategorije instrumentov zahtevajo ozemljitev signala (funkcionalna ozemljitev) na -licu mesta v skladu z načelom »enotočkovne-ozemljitve signalnih zank«, da se prepreči nastanek ozemljitvenih zank, ki bi lahko povzročile motnje.
Instrumenti, ki zahtevajo signalno ozemljitev na mestu namestitve
|
Vrsta |
Razlogi, zakaj morajo biti signali polja ozemljeni |
Glavna osnova |
|
Ozemljeni{0}}termočlen |
Njegov merilni konec (vroč konec) je povezan neposredno s procesno opremo (ki je običajno ozemljena) prek kovinskega zaščitnega tulca, sam vir signala pa služi kot ozemljitvena točka. Če je na strani nadzorne sobe izvedena dodatna ozemljitvena povezava, se bo oblikovala dvo-točkovna ozemljitvena zanka. |
HG/T 20513-2014, klavzula 5.1.3 (pojasnila): "Instrumenti, kot so ozemljeni termoelementi, pH-metri in elektromagnetni merilniki pretoka, se ozemljijo samo na kraju samem." |
|
pH meter (merilec kislosti) |
Referenčna elektroda je povezana z maso preko raztopine elektrolita, ki se preskuša, sam vir signala (elektroda) pa je že ozemljen. |
HG/T 20513-2014, klavzula 5.1.3 (pojasnila): "Instrumenti, kot so ozemljeni termoelementi, pH-metri in elektromagnetni merilniki pretoka, se ozemljijo samo na kraju samem." |
|
Elektromagnetni merilnik pretoka |
Načelo merjenja zahteva, da senzor, prevodni medij, ki se meri, in procesni cev ostanejo pri istem potencialu, s čimer se vzpostavi stabilna, čista referenčna ničelna točka za šibko inducirano elektromotorno silo (v območju milivoltov). To izenačitev potencialov je treba izvesti na mestu namestitve senzorja (na terenu). |
HG/T 20513-2014, klavzula 5.1.3 (pojasnila): "Instrumenti, kot so ozemljeni termoelementi, pH-metri in elektromagnetni merilniki pretoka, se ozemljijo samo na kraju samem." |
Razlaga
Načelo-enotočkovnega ozemljitve. Za zgoraj omenjene tri vrste instrumentov je ozemljitvena točka signalne zanke fiksirana na lokaciji polja. Če sta vir signala (instrument na terenu) in sprejemni konec (sistem nadzorne sobe) ozemljena, lahko obstaja potencialna razlika med obema lokacijama, kar povzroči "ozemljitveno zanko" v zaščitni plasti ali signalni liniji. Ta tok se bo prekrival z uporabnim merilnim signalom, kar bo povzročilo resne motnje in povzročilo nestabilne, nihajoče ali netočne vrednosti meritev. Za šibke signale elektromagnetnih merilnikov pretoka, ki segajo od nekaj mikrovoltov do nekaj milivoltov, so takšne motnje katastrofalne. Posebna opomba: Zaščitna plast signalnih kablov za te vrste instrumentov mora biti ozemljena na strani nadzorne sobe (delovna tla); ker pa je sam signalni tokokrog (kot je negativni priključek termoelementa ali signalni vod merilnika pretoka) že ozemljen na terenu, mora stran nadzorne sobe ostati izolirana, dodatna ozemljitev pa je strogo prepovedana.
Načelo "samo ena ozemljitvena točka na signalno zanko": 1) HG/T 20513-2014, klavzula 5.1.2, pojasnjevalne opombe: Vsaka signalna zanka instrumenta mora imeti samo eno ozemljitveno točko. 2) GB 50093-2013, klavzula 10.2.8: Vsak instrumentacijski tokokrog mora imeti samo eno ozemljitveno točko signalnega tokokroga. Pojasnjevalne opombe: Ta klavzula je namenjena preprečevanju signalov motenj, ki jih povzročajo potencialne razlike. 3) SH/T 3551-2024, klavzula 10.4.2: Za ozemljitev signalnih tokokrogov mora biti uporabljena metoda enotočkovne ozemljitve.
Kodeks GB 50093-2013 za konstrukcijo in sprejemanje kakovosti inženiringa instrumentov za avtomatizacijo, klavzula 10.2.9: Pri uporabi ozemljenih termoelementov in instrumentov z že ozemljenimi zaznavalnimi elementi se na strani prikazovalnega instrumenta ne sme zagotoviti dodatne ozemljitve.
Elektromagnetni merilniki pretoka morajo biti ozemljeni, da se zagotovi enak potencial merilne cevi, tekočine in elektrod, s čimer se zagotovi stabilen referenčni signal in zmanjša-motnje običajnega načina. Ker so elektromagnetni merilniki pretoka instrumenti-tipa hitrosti, ki temeljijo na elektromagnetni indukciji, njihove elektrode zaznavajo inducirano elektromotorno silo, ki nastane, ko tekočina prereže magnetne silnice. Če potencial tekočine niha, bo zaznavni signal nestabilen. Zato je treba to izenačitev potencialov prisilno vzpostaviti na -gradišču z uporabo ozemljitvene zanke, ozemljitvene elektrode ali povezovalne cevi. Pravilna ozemljitev elektromagnetnega merilnika pretoka je nujen predpogoj za natančno merjenje.
Če zasnova sistema zahteva, da je signal ozemljen na terenu, medtem ko mora biti sprejemni instrument ozemljen v nadzorni sobi (npr. zaradi nekaterih zahtev glede arhitekture sistema), preprosto ozemljitev obeh koncev ne zadostuje. Uporabiti je treba "električni izolator" (kot je izolacijska varnostna pregrada ali izolator signala).
