Ba loại thiết bị chính sau đây yêu cầu phải thực hiện nối đất tín hiệu (nối đất chức năng) tại-địa điểm, theo nguyên tắc "nối đất một điểm của các vòng tín hiệu", để ngăn chặn việc hình thành các vòng nối đất có thể gây nhiễu.
Các thiết bị yêu cầu nối đất tín hiệu tại vị trí lắp đặt
|
Kiểu |
Lý do tại sao tín hiệu trường phải được nối đất |
Cơ sở chính |
|
Cặp nhiệt điện loại nối đất |
Đầu đo của nó (đầu nóng) được kết nối trực tiếp với thiết bị xử lý (thường được nối đất) thông qua ống bảo vệ bằng kim loại và bản thân nguồn tín hiệu đóng vai trò là điểm nối đất. Nếu thực hiện nối đất bổ sung ở phía phòng điều khiển thì vòng nối đất hai{1}}điểm sẽ được hình thành. |
HG/T 20513-2014, Điều 5.1.3 (Ghi chú Giải thích): "Các thiết bị như cặp nhiệt điện nối đất, máy đo độ pH và lưu lượng kế điện từ chỉ được nối đất tại chỗ." |
|
Máy đo pH (máy đo độ axit) |
Điện cực tham chiếu được nối đất thông qua dung dịch điện phân đang được thử nghiệm và bản thân nguồn tín hiệu (điện cực) đã được nối đất. |
HG/T 20513-2014, Điều 5.1.3 (Ghi chú Giải thích): "Các thiết bị như cặp nhiệt điện nối đất, máy đo độ pH và lưu lượng kế điện từ chỉ được nối đất tại chỗ." |
|
lưu lượng kế điện từ |
Nguyên lý đo yêu cầu cảm biến, môi trường dẫn điện được đo và đường ống xử lý vẫn có cùng điện thế, từ đó thiết lập điểm 0 tham chiếu rõ ràng, ổn định cho lực điện động cảm ứng yếu (trong phạm vi milivolt). Liên kết đẳng thế này phải được hoàn thành tại vị trí lắp đặt cảm biến (tại hiện trường). |
HG/T 20513-2014, Điều 5.1.3 (Ghi chú Giải thích): "Các thiết bị như cặp nhiệt điện nối đất, máy đo độ pH và lưu lượng kế điện từ chỉ được nối đất tại chỗ." |
Giải thích
Nguyên tắc nối đất một điểm-. Đối với ba loại thiết bị nêu trên, điểm nối đất của vòng tín hiệu được cố định tại vị trí trường. Nếu cả nguồn tín hiệu (thiết bị hiện trường) và đầu thu (hệ thống phòng điều khiển) đều được nối đất thì có thể tồn tại sự khác biệt về điện thế giữa hai vị trí, do đó tạo ra "vòng nối đất" trong lớp che chắn hoặc đường tín hiệu. Dòng điện này sẽ chồng lên tín hiệu đo hữu ích, gây nhiễu nghiêm trọng và dẫn đến giá trị đo không ổn định, dao động hoặc không chính xác. Đối với các tín hiệu yếu của lưu lượng kế điện từ, từ vài microvolt đến vài milivolt, sự can thiệp như vậy là rất nghiêm trọng. Lưu ý đặc biệt: Lớp che chắn của cáp tín hiệu cho các loại thiết bị này phải được nối đất ở phía phòng điều khiển (mặt đất làm việc); tuy nhiên, do bản thân mạch tín hiệu (chẳng hạn như cực âm của cặp nhiệt điện hoặc đường tín hiệu của lưu lượng kế) đã được nối đất tại hiện trường nên phía phòng điều khiển phải được cách điện và nghiêm cấm việc nối đất bổ sung.
Nguyên tắc "chỉ một điểm nối đất trên mỗi vòng tín hiệu": 1) HG/T 20513-2014, Điều 5.1.2, Ghi chú giải thích: Mỗi vòng tín hiệu của thiết bị chỉ có một điểm nối đất. 2) GB 50093-2013, Điều 10.2.8: Mỗi mạch thiết bị đo chỉ có một điểm nối đất mạch tín hiệu. Lưu ý giải thích: Điều khoản này nhằm ngăn chặn các tín hiệu nhiễu do chênh lệch điện thế gây ra. 3) SH/T 3551-2024, Điều 10.4.2: Việc nối đất các mạch tín hiệu sẽ áp dụng phương pháp nối đất một điểm.
GB 50093-2013 Mã về Xây dựng và Chấp nhận Chất lượng của Kỹ thuật Thiết bị Tự động hóa, Điều 10.2.9: Khi sử dụng cặp nhiệt điện nối đất và các thiết bị có bộ phận cảm biến đã được nối đất, không được nối đất bổ sung ở phía thiết bị hiển thị.
Lưu lượng kế điện từ phải được nối đất để đảm bảo rằng ống đo, chất lỏng và điện cực có cùng điện thế, từ đó cung cấp tham chiếu tín hiệu ổn định và giảm nhiễu chế độ chung. Vì lưu lượng kế điện từ là thiết bị đo vận tốc-dựa trên cảm ứng điện từ nên các điện cực của chúng sẽ phát hiện lực điện động cảm ứng được tạo ra khi chất lỏng cắt qua các đường sức từ. Nếu thế năng chất lỏng dao động, tín hiệu phát hiện sẽ không ổn định. Do đó, điểm đẳng thế này phải được thiết lập cưỡng bức tại-công trường bằng cách sử dụng vòng nối đất, điện cực nối đất hoặc đường ống nối. Việc nối đất đúng cách cho lưu lượng kế điện từ là điều kiện tiên quyết cần thiết để đo chính xác.
Nếu thiết kế hệ thống yêu cầu nối đất tín hiệu tại vị trí hiện trường trong khi thiết bị thu phải được nối đất trong phòng điều khiển (ví dụ: do các yêu cầu về kiến trúc hệ thống nhất định), chỉ nối đất cả hai đầu là không đủ. Phải sử dụng "bộ cách ly điện" (chẳng hạn như hàng rào an toàn cách ly hoặc bộ cách ly tín hiệu).
