Οι ακόλουθες τρεις κύριες κατηγορίες οργάνων απαιτούν τη γείωση σήματος (λειτουργική γείωση) που πρέπει να εκτελείται στην τοποθεσία-σύμφωνα με την αρχή "μονής-γείωσης βρόχων σήματος", για να αποτραπεί ο σχηματισμός βρόχων γείωσης που θα μπορούσαν να προκαλέσουν παρεμβολές.
Όργανα που απαιτούν γείωση σήματος στο σημείο εγκατάστασης
|
Τύπος |
Λόγοι για τους οποίους τα σήματα πεδίου πρέπει να είναι γειωμένα |
Κύρια βάση |
|
Θερμοστοιχείο τύπου γείωσης- |
Το άκρο μέτρησής του (καυτό άκρο) συνδέεται απευθείας με τον εξοπλισμό διεργασίας (ο οποίος είναι συνήθως γειωμένος) μέσω ενός μεταλλικού προστατευτικού χιτωνίου και η ίδια η πηγή σήματος χρησιμεύει ως σημείο γείωσης. Εάν γίνει πρόσθετη σύνδεση γείωσης στην πλευρά του θαλάμου ελέγχου, θα σχηματιστεί ένας βρόχος γείωσης δύο σημείων. |
HG/T 20513-2014, Κεφάλαιο 5.1.3 (Επεξηγηματικές σημειώσεις): "Όργανα όπως γειωμένα θερμοστοιχεία, μετρητές pH και ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα πρέπει να γειώνονται μόνο επί τόπου." |
|
pHόμετρο (οξύμετρο) |
Το ηλεκτρόδιο αναφοράς συνδέεται με τη γείωση μέσω του διαλύματος ηλεκτρολύτη που δοκιμάζεται και η ίδια η πηγή σήματος (ηλεκτρόδιο) είναι ήδη γειωμένη. |
HG/T 20513-2014, Κεφάλαιο 5.1.3 (Επεξηγηματικές σημειώσεις): "Όργανα όπως γειωμένα θερμοστοιχεία, μετρητές pH και ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα πρέπει να γειώνονται μόνο επί τόπου." |
|
Ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο |
Η αρχή της μέτρησης απαιτεί ο αισθητήρας, το αγώγιμο μέσο που μετράται και οι σωληνώσεις διεργασίας να παραμένουν στο ίδιο δυναμικό, δημιουργώντας έτσι ένα σταθερό, καθαρό σημείο αναφοράς μηδέν για την ασθενή επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη (στην περιοχή των millivolt). Αυτή η ισοδυναμική σύνδεση πρέπει να ολοκληρωθεί στο σημείο εγκατάστασης του αισθητήρα (στο χωράφι). |
HG/T 20513-2014, Κεφάλαιο 5.1.3 (Επεξηγηματικές σημειώσεις): "Όργανα όπως γειωμένα θερμοστοιχεία, μετρητές pH και ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα πρέπει να γειώνονται μόνο επί τόπου." |
Εξήγηση
Ενιαία-Αρχή γείωσης σημείου. Για τους τρεις τύπους οργάνων που αναφέρονται παραπάνω, το σημείο γείωσης του βρόχου σήματος είναι σταθερό στη θέση πεδίου. Εάν και η πηγή σήματος (όργανο πεδίου) και το άκρο λήψης (σύστημα δωματίου ελέγχου) είναι γειωμένα, ενδέχεται να υπάρχει διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο θέσεων, δημιουργώντας έτσι έναν "βρόχο γείωσης" στο στρώμα θωράκισης ή στη γραμμή σήματος. Αυτό το ρεύμα θα υπερτεθεί στο χρήσιμο σήμα μέτρησης, προκαλώντας σοβαρές παρεμβολές και καταλήγοντας σε ασταθείς, κυμαινόμενες ή ανακριβείς τιμές μέτρησης. Για τα αδύναμα σήματα των ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων, που κυμαίνονται από λίγα microvolt έως μερικά millivolt, τέτοιες παρεμβολές είναι καταστροφικές. Ειδική σημείωση: Το στρώμα θωράκισης των καλωδίων σήματος για αυτούς τους τύπους οργάνων θα πρέπει να γειώνεται στην πλευρά του θαλάμου ελέγχου (έδαφος εργασίας). Ωστόσο, δεδομένου ότι το ίδιο το κύκλωμα σήματος (όπως ο αρνητικός ακροδέκτης ενός θερμοστοιχείου ή η γραμμή σήματος ενός ροόμετρου) είναι ήδη γειωμένο στο πεδίο, η πλευρά του δωματίου ελέγχου πρέπει να παραμείνει μονωμένη και η πρόσθετη γείωση απαγορεύεται αυστηρά.
Η αρχή "μόνο ένα σημείο γείωσης ανά βρόχο σήματος": 1) HG/T 20513-2014, Κεφάλαιο 5.1.2, Επεξηγηματικές σημειώσεις: Κάθε βρόχος σήματος οργάνου πρέπει να έχει μόνο ένα σημείο γείωσης. 2) GB 50093-2013, Κάρτα 2 κύκλωμα γείωσης μόνο ένα όργανο υπογραφής. Επεξηγηματικές σημειώσεις: Αυτή η ρήτρα προορίζεται για την αποτροπή σημάτων παρεμβολής που προκαλούνται από διαφορές δυναμικού. 3) SH/T 3551-2024, Κεφάλαιο 10.4.2: Η γείωση των κυκλωμάτων σήματος πρέπει να υιοθετεί μια μέθοδο γείωσης ενός σημείου.
GB 50093-2013 Κώδικας για την κατασκευή και την ποιοτική αποδοχή τεχνικών οργάνων αυτοματισμού, Κεφάλαιο 10.2.9: Όταν χρησιμοποιείτε γειωμένα θερμοστοιχεία και όργανα με ήδη γειωμένα αισθητήρια στοιχεία, δεν πρέπει να παρέχεται πρόσθετη γείωση στην πλευρά του οργάνου οθόνης.
Τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα πρέπει να είναι γειωμένα για να διασφαλίζεται ότι ο σωλήνας μέτρησης, το υγρό και τα ηλεκτρόδια βρίσκονται στο ίδιο δυναμικό, παρέχοντας έτσι μια σταθερή αναφορά σήματος και μειώνοντας τις παρεμβολές κοινής-λειτουργίας. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα είναι όργανα τύπου ταχύτητας- που βασίζονται στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, τα ηλεκτρόδιά τους ανιχνεύουν την επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη που δημιουργείται όταν το ρευστό κόβει τις γραμμές μαγνητικού πεδίου. Εάν το δυναμικό του υγρού παρουσιάζει διακυμάνσεις, το σήμα ανίχνευσης θα είναι ασταθές. Επομένως, αυτό το σημείο ισοδυναμίας πρέπει να εδραιωθεί αναγκαστικά στην τοποθεσία-με χρήση βρόχου γείωσης, ηλεκτροδίου γείωσης ή σωλήνα σύνδεσης. Η σωστή γείωση του ηλεκτρομαγνητικού ροόμετρου είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ακριβή μέτρηση.
Εάν ο σχεδιασμός του συστήματος απαιτεί τη γείωση του σήματος στη θέση πεδίου ενώ το όργανο λήψης πρέπει να είναι γειωμένο στο δωμάτιο ελέγχου (π.χ. λόγω ορισμένων απαιτήσεων αρχιτεκτονικής συστήματος), η απλή γείωση και των δύο άκρων δεν αρκεί. Πρέπει να χρησιμοποιείται ένας "ηλεκτρικός απομονωτής" (όπως ένα φράγμα ασφαλείας απομόνωσης ή ένας απομονωτής σήματος).
