Следеће три главне категорије инструмената захтевају да се уземљење сигнала (функционално уземљење) изведе на-лицу места, у складу са принципом „једне-уземљења сигналних петљи“, како би се спречило стварање петљи уземљења које би могле да изазову сметње.
Инструменти који захтевају сигнално уземљење на месту инсталације
|
Тип |
Разлози зашто сигнали на терену морају бити уземљени |
Главна основа |
|
Термопар{0}}уземљеног типа |
Његов мерни крај (врући крај) је директно повезан са процесном опремом (која је обично уземљена) преко металне заштитне навлаке, а сам извор сигнала служи као тачка уземљења. Ако се направи додатна веза уземљења на страни контролне собе, формираће се петља за уземљење-у две тачке. |
ХГ/Т 20513-2014, Клаузула 5.1.3 (Напомене са објашњењима): „Инструменти као што су уземљени термопарови, пХ метри и електромагнетни мерачи протока морају бити уземљени само на лицу места.“ |
|
пХ метар (мерач киселости) |
Референтна електрода је повезана са уземљењем преко раствора електролита који се испитује, а сам извор сигнала (електрода) је већ уземљен. |
ХГ/Т 20513-2014, Клаузула 5.1.3 (Напомене са објашњењима): „Инструменти као што су уземљени термопарови, пХ метри и електромагнетни мерачи протока морају бити уземљени само на лицу места.“ |
|
Електромагнетски мерач протока |
Принцип мерења захтева да сензор, проводни медијум који се мери и процесни цевовод остану на истом потенцијалу, чиме се успоставља стабилна, чиста референтна нулта тачка за слабу индуковану електромоторну силу (у опсегу миливолта). Ово изједначавање потенцијала мора се извршити на месту уградње сензора (на терену). |
ХГ/Т 20513-2014, Клаузула 5.1.3 (Напомене са објашњењима): „Инструменти као што су уземљени термопарови, пХ метри и електромагнетни мерачи протока морају бити уземљени само на лицу места.“ |
Објашњење
Принцип уземљења у једној{0}} тачки. За три типа инструмената поменута горе, тачка уземљења сигналне петље је фиксирана на локацији на терену. Ако су и извор сигнала (инструмент на терену) и крај за пријем (систем контролне собе) уземљени, може постојати разлика потенцијала између две локације, стварајући тако „петљу уземљења“ у слоју заштите или сигналној линији. Ова струја ће се надовезати на користан мерни сигнал, изазивајући озбиљне сметње и резултујући нестабилним, флуктуирајућим или нетачним мерним вредностима. За слабе сигнале електромагнетних мерача протока, у распону од неколико микроволти до неколико миливолти, такве сметње су катастрофалне. Посебна напомена: Заштитни слој сигналних каблова за ове врсте инструмената треба да буде уземљен на страни контролне собе (радно тло); међутим, пошто је сам сигнални круг (као што је негативни терминал термоелемента или сигнална линија мерача протока) већ уземљен на терену, страна контролне собе мора остати изолована, а додатно уземљење је строго забрањено.
Принцип „само једне тачке уземљења по сигналној петљи“: 1) ХГ/Т 20513-2014, Клаузула 5.1.2, Објашњење: Свака сигнална петља инструмента има само једну тачку уземљења. 2) ГБ 50093-2013, Клаузула 8 ће имати само једно коло сигналне тачке инструмента за уземљење. Објашњење: Ова клаузула је намењена спречавању сигнала сметњи изазваних разликама потенцијала. 3) СХ/Т 3551-2024, Клаузула 10.4.2: Уземљење сигналних кола треба да усвоји метод уземљења у једној тачки.
ГБ 50093-2013 Кодекс за конструкцију и прихватање квалитета у аутоматизованом инструментационом инжењерингу, тачка 10.2.9: Када се користе уземљени термопарови и инструменти са већ уземљеним сензорским елементима, на страни инструмента за приказ неће бити обезбеђено додатно уземљење.
Електромагнетни мерачи протока морају да буду уземљени да би се обезбедило да мерна цев, течност и електроде имају исти потенцијал, чиме се обезбеђује стабилна референца сигнала и смањују сметње заједничког{0}}мода. Пошто су електромагнетни мерачи протока инструменти типа брзине- засновани на електромагнетној индукцији, њихове електроде детектују индуковану електромоторну силу која се ствара када течност пресеца линије магнетног поља. Ако потенцијал течности флуктуира, сигнал детекције ће бити нестабилан. Због тога се ова тачка изједначавања потенцијала мора насилно успоставити на-локацији помоћу петље за уземљење, електроде за уземљење или прикључне цеви. Правилно уземљење електромагнетног мерача протока је неопходан предуслов за тачно мерење.
Ако дизајн система захтева да сигнал буде уземљен на локацији поља, док пријемни инструмент мора бити уземљен у контролној соби (нпр. због одређених захтева архитектуре система), једноставно уземљење оба краја није довољно. Мора се користити "електрични изолатор" (као што је изолациона сигурносна баријера или сигнални изолатор).
