Nasledujúce tri hlavné kategórie prístrojov vyžadujú, aby sa uzemnenie signálu (funkčné uzemnenie) vykonalo na mieste -v súlade s princípom „jednobodového uzemnenia signálových slučiek“, aby sa zabránilo vytváraniu zemných slučiek, ktoré by mohli spôsobiť rušenie.
Prístroje, ktoré vyžadujú uzemnenie signálu na mieste inštalácie
|
Typ |
Dôvody, prečo musia byť poľné signály uzemnené |
Hlavný základ |
|
Termočlánok zemného-typu |
Jeho merací koniec (horúci koniec) je pripojený priamo k procesnému zariadeniu (ktoré je zvyčajne uzemnené) cez kovovú ochrannú manžetu a samotný zdroj signálu slúži ako uzemňovací bod. Ak sa na strane riadiacej miestnosti vytvorí dodatočné uzemnenie, vytvorí sa dvojbodová uzemňovacia slučka. |
HG/T 20513-2014, odsek 5.1.3 (vysvetlivky): „Prístroje, ako sú uzemnené termočlánky, pH metre a elektromagnetické prietokomery, sa uzemňujú iba na mieste.“ |
|
pH meter (merač kyslosti) |
Referenčná elektróda je pripojená k zemi cez testovaný roztok elektrolytu a samotný zdroj signálu (elektróda) je už uzemnený. |
HG/T 20513-2014, odsek 5.1.3 (vysvetlivky): „Prístroje, ako sú uzemnené termočlánky, pH metre a elektromagnetické prietokomery, sa uzemňujú iba na mieste.“ |
|
Elektromagnetický prietokomer |
Princíp merania vyžaduje, aby snímač, merané vodivé médium a procesné potrubie zostali na rovnakom potenciáli, čím sa vytvorí stabilný, čistý referenčný nulový bod pre slabú indukovanú elektromotorickú silu (v rozsahu milivoltov). Toto vyrovnanie potenciálov musí byť dokončené na mieste inštalácie snímača (v teréne). |
HG/T 20513-2014, odsek 5.1.3 (vysvetlivky): „Prístroje, ako sú uzemnené termočlánky, pH metre a elektromagnetické prietokomery, sa uzemňujú iba na mieste.“ |
Vysvetlenie
Princíp jednobodového uzemnenia. Pri troch vyššie uvedených typoch nástrojov je uzemňovací bod signálovej slučky pevný v mieste poľa. Ak sú zdroj signálu (prístroj v teréne) aj prijímací koniec (systém riadiacej miestnosti) uzemnené, medzi týmito dvoma miestami môže existovať potenciálny rozdiel, čím sa vytvorí "zemná slučka" v tieniacej vrstve alebo signálovom vedení. Tento prúd bude superponovať užitočný merací signál, čo spôsobí vážne rušenie a výsledkom budú nestabilné, kolísavé alebo nepresné namerané hodnoty. Pre slabé signály elektromagnetických prietokomerov, v rozsahu od niekoľkých mikrovoltov po niekoľko milivoltov, je takéto rušenie katastrofálne. Špeciálna poznámka: Tieniaca vrstva signálových káblov pre tieto typy prístrojov by mala byť uzemnená na strane riadiacej miestnosti (pracovná zem); keďže však samotný signálny obvod (ako je záporná svorka termočlánku alebo signálne vedenie prietokomeru) je už v mieste prevádzky uzemnený, strana riadiacej miestnosti musí zostať izolovaná a dodatočné uzemnenie je prísne zakázané.
Princíp „len jedného uzemňovacieho bodu na signálnu slučku“: 1) HG/T 20513-2014, článok 5.1.2, Vysvetlivky: Každá signálová slučka prístroja musí mať iba jeden bod uzemnenia. 2) GB 50093-2013, článok 10.2.8: Každý obvod signálu prístroja musí mať iba jeden signálny uzemňovací obvod. Vysvetlivky: Tento článok je určený na zabránenie interferenčných signálov spôsobených potenciálnymi rozdielmi. 3) SH/T 3551-2024, článok 10.4.2: Uzemnenie signálových obvodov musí mať jednobodový spôsob uzemnenia.
GB 50093-2013 Kód pre konštrukciu a akceptáciu kvality prístrojového inžinierstva automatizácie, článok 10.2.9: Pri použití uzemnených termočlánkov a prístrojov s už uzemnenými snímacími prvkami sa na strane zobrazovacieho prístroja nesmie poskytnúť žiadne dodatočné uzemnenie.
Elektromagnetické prietokomery musia byť uzemnené, aby sa zaistilo, že meracia trubica, kvapalina a elektródy majú rovnaký potenciál, čím sa zabezpečí stabilná referencia signálu a zníži sa rušenie v bežnom{0}}režime. Keďže elektromagnetické prietokomery sú prístroje rýchlostného{2}}typu založené na elektromagnetickej indukcii, ich elektródy detegujú indukovanú elektromotorickú silu generovanú pri pretínaní siločiar magnetického poľa. Ak potenciál tekutiny kolíše, detekčný signál bude nestabilný. Preto musí byť tento ekvipotenciálny bod násilne stanovený na mieste-pomocou uzemňovacej slučky, uzemňovacej elektródy alebo spojovacieho potrubia. Správne uzemnenie elektromagnetického prietokomeru je nevyhnutným predpokladom presného merania.
Ak návrh systému vyžaduje, aby bol signál uzemnený v mieste poľa, zatiaľ čo prijímací prístroj musí byť uzemnený v riadiacej miestnosti (napr. z dôvodu určitých požiadaviek na architektúru systému), jednoduché uzemnenie oboch koncov nestačí. Musí sa použiť "elektrický izolátor" (napríklad izolačná bezpečnostná bariéra alebo signálny izolátor).
