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關於高壓渦輪流量計的正確安裝與標準接地說明
點擊次數：2065 發布時間（jiān）：2021-01-13 17:35:27
高壓渦輪流量計（jì）的正確安裝和（hé）接地對（duì）於（yú）準確，可靠的測量性能至關重要（yào）。流經流體（tǐ）或儀器的雜散（sàn）交流或直流電流會產生噪聲信號，這些噪聲信號又可能會（huì）幹擾（rǎo）當今現（xiàn）代脈衝直流磁力計產生的相對較低的流量信號。製造商（shāng）提供了各種元素（接地帶，接地電*，接地環，襯裏保護器）和高壓（yā）渦輪流量計標準接地說明。
存在某些過程條件，用戶（hù）無法或不應該使用與相鄰管道和地麵（miàn）的傳統接地連接。這些流量測量應用在電解過程（chéng）和陰*保護應用中經常遇到。
在這種情況下，流過磁力計傳感器的流體可能處於比地麵大得多（duō）或更低的電勢，並（bìng）且與地麵（miàn）的連接可能會損害磁力計的（de）性能甚至可（kě）靠性。
這些應用通常會通過（guò）使用（yòng）不導電或帶襯裏的管道而變得更加複雜，並且可能會出現酸或腐蝕性流，這可能需（xū）要使用昂貴的濕（shī）式電*和接（jiē）地材料（例如鈦，鉑或鉭（tǎn））。有關這些特（tè）殊安裝要求的完整詳細（xì）信息（xī），請參閱標題（tí）為“特殊應用”的部（bù）分。
磁力儀工作原理
高壓渦輪流量計的工作原理基於法拉*電磁感（gǎn）應定（dìng）律，該定律指出在通過磁（cí）場的導體中會感應出電壓。
法拉*定律（lǜ）：E = kBDV
感應（yīng）電壓E的（de）大小與（yǔ）導體V的速度，導體寬度D和磁場B的強度成正（zhèng）比。
次級（或發射器）將受控電流提供給線圈（quān）以產生磁場，並對信號進行放大，濾波並將其轉換為用（yòng）戶輸出，例如4-20 mA，頻率或數字通信信息（HART，FOUNDATION現場總線，Profibus）。
在（zài）現代的脈衝直流磁（cí）力（lì）計中，生??成的信號實際上很小（xiǎo）：通常為每秒每英尺100 uV的流速（sù）（每秒每米300 uV的流（liú）速（sù））。由於該信號非（fēi）常（cháng）小，因此高壓渦輪流量計的設（shè）計者（zhě）和用戶必（bì）須采取措施將噪聲降至*低並*大化噪（zào）聲抑製。這些步（bù）驟之一是正確接地係統。
接地/安全（quán）接地
為避免對操作人員造成危害，必須始終按照當地的電氣法規安裝電氣設備並進行布線。對（duì）於（yú）交流（liú）供電設備，通常（cháng）采取（qǔ）將設備外殼連接到地麵的（de）形式。
通常是通過將接（jiē）地的綠線連接到高壓渦輪流量計變送器接（jiē）線區域中的接地片上來完成的。如果變送器（qì）一（yī）體（tǐ）安裝（zhuāng）在傳感器上，則傳（chuán）感（gǎn）器也會自動連接到地麵。
通常，磁力計的相鄰管道會提供與地麵的連接。通常也（yě）通過電源連接在變送器上接地。
重要的是，如果兩個接地都建立了，那麽它們之間的阻抗必須非常低。如果這些接地連接之間的阻抗很高，則可能導致通過線圈（quān）屏蔽線的電流較大。
基本過程接地
建立（lì）過程區域是*重要的安裝細節之一。正確的過程接地可確保傳感器和流體的電位相同，從而僅測量感應的流量信號。為什麽這是必要的？為了回答這（zhè）個問題，讓我們看（kàn）一（yī）下傳感器（qì）和變送器如何電氣連接。
在典（diǎn）型的脈衝直流磁力計中，流量信號連接到差分放（fàng）大器，該差分放大器與（yǔ）變送器外殼電氣（qì）隔離。接（jiē）地過程（chéng）為該差分放大器提供了（le）穩定的參考。
在大多數應用中，*佳和*穩定的參考是（shì）接地本身。通過將（jiāng）磁力計傳（chuán）感器，流體和放大器的（de）基準（zhǔn）連接到穩定的無噪聲基準點，可以確保用戶從其高（gāo）壓渦輪（lún）流量計（jì）中獲得*佳性能。
圖1.傳感器和變送器之間的基本電（diàn）氣連接裝置主要由在其上安裝了高（gāo）壓渦輪流量計管的類型來確定。
導電無襯管（guǎn），導電襯管和非導電管的推（tuī）薦接地布置（zhì）如圖2 圖4所示。
接地環與接地電*
如前圖（tú）所示，當靠近高壓（yā）渦輪流量計（jì）的管道不能提供良好的流體電連接時，需要接地環（huán）或接地電*。也就是說，管道內襯或由非導電材料製（zhì）成。
接地環或接地電*可提供與過程流體所需的電（diàn）連接。接地電*是傳感器（qì）不可或缺的一部分，因此安裝更容易且（qiě）成本更低，特別（bié）是在需要“外來”材料時。
接地（dì）環提供了更大的表（biǎo）麵積與過程流體的連接，並限製了相鄰管道的電導率的影響（xiǎng），這對於晶圓式傳感器而言（yán）非常重要。因此，在（zài）以下情（qíng）況下，建（jiàn）議在接地電*上使用接地環：
流體（tǐ）電導率小（xiǎo）於100uS / cm
晶圓型傳感器安裝在非導電管道或襯裏管道中
可能導致管道底部出現塗層或堆積的應用
電解過程或陰（yīn）*保（bǎo）護（hù）應用
特殊應用
電解（jiě）工藝應用
在典型的電（diàn）解過程中，磁力儀用於測量進料流體進入電解槽（cáo）的流量。將大的直流電流（1000安培或（huò）更高）饋入電解槽以驅動電（diàn）解過（guò）程。產（chǎn）生的液體和氣體也可以（yǐ）通過其他流量計進行監控。
電解過程可能發生在一個反應??器或非（fēi）常多的電池中。在後一種情況下，每個單元都可以具有自己的高壓渦輪流量計，用於進料（liào）流量（liàng）測量。
無論采用哪種布置，存在的大電壓和電流都可能導致電流以意想不到（dào）的（de）方式流動。這裏感興（xìng）趣的電流一般分為兩種：
電流流過磁力計
電流流經接地組（zǔ）件
兩種類型（xíng）的電流都可能（néng）出現在這（zhè）些類型的典型應用中。在*一種（zhǒng）情況下（xià），流過傳感器的（de）流體中的電流會產（chǎn）生噪聲，該噪聲可能會幹擾低電平流量信號。測試表明，該噪聲（shēng）隨電流水平變化（huà），並且具有（yǒu）容易幹擾流量信號的成分。
結果通常不是流（liú）量測量不準確，而是流量測量不穩（wěn）定，可（kě）能使控製變得困難或不可能。在這種情況下，接地環提供了（le）一條路徑，可將高壓渦輪流量計中流體周圍的電流分流。
如果發生以下情況，則可能會流過接地組件：
一個（gè）係統中使用多個磁力儀；
他們（men）有不同的潛力；
3.多個高壓渦輪流量計（jì）的接地組（zǔ）件綁在一個公（gōng）共點上。*常見的公共（gòng）點可能是通過接地的綠線。諸如此類的情況導（dǎo）致接地部（bù）件的高度腐蝕，甚至導致接地電（diàn）*周圍的密封性喪失，甚至包括喪失密封（fēng）性。此（cǐ）外，流經接地組件的電流會產生噪聲，從而導（dǎo）致不穩定的（de）高壓渦輪流量計輸出。
電解工（gōng）藝應用（yòng）建議
1.與地麵隔離：在（zài）這種情況下，高壓渦輪流量計應僅與過程電氣連接。由於高壓渦輪流量計未接地，因此應使用隔（gé）離的直流電源（約24 VDC），以避免安全問題。如果沒有隔（gé）離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程安裝。始終遵守所有適用的**和地方安全法規。
2.使用接地環（huán）或襯裏保護器（qì），而不要使用接地電*：接地環使過程暴露更（gèng）多的表麵；如果電（diàn）流流動，將產生較少的噪聲，從而為放大器提供更穩定的（de）參考。使用兩（liǎng）個接地環將提供一條路（lù）徑，以使高壓渦（wō）輪流量計中（zhōng）的流體周圍（wéi）的電流分（fèn）流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應如圖（tú）5所示進行（háng）連接。將兩個接地環都連接到傳感器外殼上以使流過電（diàn）*附近的過程流體的電流*小化非常重要。
4.選擇37 Hz線圈驅動頻率：這些應用中產生的噪聲通常具（jù）有（yǒu）1 / f特性；即，噪聲的（de）幅度隨著頻率的增加而（ér）減小。由於該特性，在較高（gāo）的線圈驅動頻率下噪聲較小，並且輸出更加穩定。
陰*保護（hù）應用
陰*保護（hù）是一種通（tōng）過使金（jīn）屬表麵成為（wéi）電（diàn）化學電（diàn）池中的陰*來限製金屬表麵腐蝕的技術。另一塊更容易腐蝕（shí）的金屬成為電化學（xué）電池中的陽*。在長管道中，大的直流電流流過過程流體以驅（qū）動陰*保護。
在這些應用中，隻有陽*與大地接地非常重要。如果存在另一個接地點，它也可以為陰*保護係統提供（gòng）陽*材料（liào）。因此，所有管（guǎn）道和（hé）儀器（包括高壓渦（wō）輪（lún）流量計）必須與（yǔ）地麵隔離。
陰*保護應用建議（yì）
1.與地麵隔離：在這種情況下，高（gāo）壓渦輪流量（liàng）計應僅與過程電（diàn）氣連接。由於高壓渦輪流量計未接地，因此應使用隔離的直流電源（約24 VDC），以避（bì）免安全問題。如果沒有（yǒu）隔（gé）離的直流電（diàn）源，則必須（xū）將變送器從（cóng）傳感器（qì）遠程安裝。始終遵守所有適用的**和地方安（ān）全法規。
2.使（shǐ）用接（jiē）地環或襯裏保護器，而不要使用接（jiē）地電*：接地（dì）環使過程暴露更多的（de）表麵；如果電流流動，將產生較少的噪聲（shēng），從而為放大器提（tí）供更穩定的參考（kǎo）。使用兩個接地環（huán）將提（tí）供一條路徑，以使（shǐ）高壓渦（wō）輪流量計中的流體周圍（wéi）的電流分流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應如圖5所示進行（háng）連接（jiē）。將兩個接（jiē）地環都（dōu）連接到傳感器外殼上以使流過（guò）電*附近的過程流體的電流*小化非常重要。
4.特殊差分放大器：在某些（xiē）安裝中（zhōng），即使管道中有流（liú）量（liàng），變（biàn）送（sòng）器的輸出也可能被驅動為0。這是由於陰*保護係統的DC電壓幹擾（rǎo）了（le）變送（sòng）器電*信號電路中標準差分放大器的工作（zuò）而引起（qǐ）的。如果發生這種情況，則應安裝具有特（tè）殊選件的新（xīn）變送（sòng）器，或將其替換（huàn）為現有變送器。
結（jié）論：
高壓渦輪流量計的正確接地是*重要的安裝細節之一。已經（jīng）討論了典型應用的接地布置，包括使用接地電*和接地環的建議。
在電解過程和陰（yīn）*保護應（yīng）用中安裝高壓（yā）渦輪流量計時，需要使用不同的接地布置（zhì），而（ér）傳統的接地（dì）方法實際上會造成（chéng）問（wèn）題。
盡管（guǎn）本文為這些應用程序提供了一般性建議，但每個應用程序都是不同的。電解過（guò）程和陰*保護應用可能會（huì）為所有設備（不僅（jǐn）是高壓渦輪流量計）帶來特殊的安全注意事項
存在某些過程條件，用戶（hù）無法或不應該使用與相鄰管道和地麵（miàn）的傳統接地連接。這些流量測量應用在電解過程（chéng）和陰*保護應用中經常遇到。
在這種情況下，流過磁力計傳感器的流體可能處於比地麵大得多（duō）或更低的電勢，並（bìng）且與地麵（miàn）的連接可能會損害磁力計的（de）性能甚至可（kě）靠性。
這些應用通常會通過（guò）使用（yòng）不導電或帶襯裏的管道而變得更加複雜，並且可能會出現酸或腐蝕性流，這可能需（xū）要使用昂貴的濕（shī）式電*和接（jiē）地材料（例如鈦，鉑或鉭（tǎn））。有關這些特（tè）殊安裝要求的完整詳細（xì）信息（xī），請參閱標題（tí）為“特殊應用”的部（bù）分。
磁力儀工作原理
高壓渦輪流量計的工作原理基於法拉*電磁感（gǎn）應定（dìng）律，該定律指出在通過磁（cí）場的導體中會感應出電壓。
法拉*定律（lǜ）：E = kBDV
感應（yīng）電壓E的（de）大小與（yǔ）導體V的速度，導體寬度D和磁場B的強度成正（zhèng）比。
次級（或發射器）將受控電流提供給線圈（quān）以產生磁場，並對信號進行放大，濾波並將其轉換為用（yòng）戶輸出，例如4-20 mA，頻率或數字通信信息（HART，FOUNDATION現場總線，Profibus）。
在（zài）現代的脈衝直流磁（cí）力（lì）計中，生??成的信號實際上很小（xiǎo）：通常為每秒每英尺100 uV的流速（sù）（每秒每米300 uV的流（liú）速（sù））。由於該信號非（fēi）常（cháng）小，因此高壓渦輪流量計的設（shè）計者（zhě）和用戶必（bì）須采取措施將噪聲降至*低並*大化噪（zào）聲抑製。這些步（bù）驟之一是正確接地係統。
接地/安全（quán）接地
為避免對操作人員造成危害，必須始終按照當地的電氣法規安裝電氣設備並進行布線。對（duì）於（yú）交流（liú）供電設備，通常（cháng）采取（qǔ）將設備外殼連接到地麵的（de）形式。
通常是通過將接（jiē）地的綠線連接到高壓渦輪流量計變送器接（jiē）線區域中的接地片上來完成的。如果變送器（qì）一（yī）體（tǐ）安裝（zhuāng）在傳感器上，則傳（chuán）感（gǎn）器也會自動連接到地麵。
通常，磁力計的相鄰管道會提供與地麵的連接。通常也（yě）通過電源連接在變送器上接地。
重要的是，如果兩個接地都建立了，那麽它們之間的阻抗必須非常低。如果這些接地連接之間的阻抗很高，則可能導致通過線圈（quān）屏蔽線的電流較大。
基本過程接地
建立（lì）過程區域是*重要的安裝細節之一。正確的過程接地可確保傳感器和流體的電位相同，從而僅測量感應的流量信號。為什麽這是必要的？為了回答這（zhè）個問題，讓我們看（kàn）一（yī）下傳感器（qì）和變送器如何電氣連接。
在典（diǎn）型的脈衝直流磁力計中，流量信號連接到差分放（fàng）大器，該差分放大器與（yǔ）變送器外殼電氣（qì）隔離。接（jiē）地過程（chéng）為該差分放大器提供了（le）穩定的參考。
在大多數應用中，*佳和*穩定的參考是（shì）接地本身。通過將（jiāng）磁力計傳（chuán）感器，流體和放大器的（de）基準（zhǔn）連接到穩定的無噪聲基準點，可以確保用戶從其高（gāo）壓渦輪（lún）流量計（jì）中獲得*佳性能。
圖1.傳感器和變送器之間的基本電（diàn）氣連接裝置主要由在其上安裝了高（gāo）壓渦輪流量計管的類型來確定。
導電無襯管（guǎn），導電襯管和非導電管的推（tuī）薦接地布置（zhì）如圖2 圖4所示。
接地環與接地電*
如前圖（tú）所示，當靠近高壓（yā）渦輪流量計（jì）的管道不能提供良好的流體電連接時，需要接地環（huán）或接地電*。也就是說，管道內襯或由非導電材料製（zhì）成。
接地環或接地電*可提供與過程流體所需的電（diàn）連接。接地電*是傳感器（qì）不可或缺的一部分，因此安裝更容易且（qiě）成本更低，特別（bié）是在需要“外來”材料時。
接地（dì）環提供了更大的表（biǎo）麵積與過程流體的連接，並限製了相鄰管道的電導率的影響（xiǎng），這對於晶圓式傳感器而言（yán）非常重要。因此，在（zài）以下情（qíng）況下，建（jiàn）議在接地電*上使用接地環：
流體（tǐ）電導率小（xiǎo）於100uS / cm
晶圓型傳感器安裝在非導電管道或襯裏管道中
可能導致管道底部出現塗層或堆積的應用
電解過程或陰（yīn）*保（bǎo）護（hù）應用
特殊應用
電解（jiě）工藝應用
在典型的電（diàn）解過程中，磁力儀用於測量進料流體進入電解槽（cáo）的流量。將大的直流電流（1000安培或（huò）更高）饋入電解槽以驅動電（diàn）解過（guò）程。產（chǎn）生的液體和氣體也可以（yǐ）通過其他流量計進行監控。
電解過程可能發生在一個反應??器或非（fēi）常多的電池中。在後一種情況下，每個單元都可以具有自己的高壓渦輪流量計，用於進料（liào）流量（liàng）測量。
無論采用哪種布置，存在的大電壓和電流都可能導致電流以意想不到（dào）的（de）方式流動。這裏感興（xìng）趣的電流一般分為兩種：
電流流過磁力計
電流流經接地組（zǔ）件
兩種類型（xíng）的電流都可能（néng）出現在這（zhè）些類型的典型應用中。在*一種（zhǒng）情況下（xià），流過傳感器的（de）流體中的電流會產（chǎn）生噪聲，該噪聲可能會幹擾低電平流量信號。測試表明，該噪聲（shēng）隨電流水平變化（huà），並且具有（yǒu）容易幹擾流量信號的成分。
結果通常不是流（liú）量測量不準確，而是流量測量不穩（wěn）定，可（kě）能使控製變得困難或不可能。在這種情況下，接地環提供了（le）一條路徑，可將高壓渦輪流量計中流體周圍的電流分流。
如果發生以下情況，則可能會流過接地組件：
一個（gè）係統中使用多個磁力儀；
他們（men）有不同的潛力；
3.多個高壓渦輪流量計（jì）的接地組（zǔ）件綁在一個公（gōng）共點上。*常見的公共（gòng）點可能是通過接地的綠線。諸如此類的情況導（dǎo）致接地部（bù）件的高度腐蝕，甚至導致接地電（diàn）*周圍的密封性喪失，甚至包括喪失密封（fēng）性。此（cǐ）外，流經接地組件的電流會產生噪聲，從而導（dǎo）致不穩定的（de）高壓渦輪流量計輸出。
電解工（gōng）藝應用（yòng）建議
1.與地麵隔離：在（zài）這種情況下，高壓渦輪流量計應僅與過程電氣連接。由於高壓渦輪流量計未接地，因此應使用隔（gé）離的直流電源（約24 VDC），以避免安全問題。如果沒有隔（gé）離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程安裝。始終遵守所有適用的**和地方安全法規。
2.使用接地環（huán）或襯裏保護器（qì），而不要使用接地電*：接地環使過程暴露更（gèng）多的表麵；如果電（diàn）流流動，將產生較少的噪聲，從而為放大器提供更穩定的（de）參考。使用兩（liǎng）個接地環將提供一條路（lù）徑，以使高壓渦（wō）輪流量計中（zhōng）的流體周圍（wéi）的電流分（fèn）流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應如圖（tú）5所示進行（háng）連接。將兩個接地環都連接到傳感器外殼上以使流過電（diàn）*附近的過程流體的電流*小化非常重要。
4.選擇37 Hz線圈驅動頻率：這些應用中產生的噪聲通常具（jù）有（yǒu）1 / f特性；即，噪聲的（de）幅度隨著頻率的增加而（ér）減小。由於該特性，在較高（gāo）的線圈驅動頻率下噪聲較小，並且輸出更加穩定。
陰*保護（hù）應用
陰*保護（hù）是一種通（tōng）過使金（jīn）屬表麵成為（wéi）電（diàn）化學電（diàn）池中的陰*來限製金屬表麵腐蝕的技術。另一塊更容易腐蝕（shí）的金屬成為電化學（xué）電池中的陽*。在長管道中，大的直流電流流過過程流體以驅（qū）動陰*保護。
在這些應用中，隻有陽*與大地接地非常重要。如果存在另一個接地點，它也可以為陰*保護係統提供（gòng）陽*材料（liào）。因此，所有管（guǎn）道和（hé）儀器（包括高壓渦（wō）輪（lún）流量計）必須與（yǔ）地麵隔離。
陰*保護應用建議（yì）
1.與地麵隔離：在這種情況下，高（gāo）壓渦輪流量（liàng）計應僅與過程電（diàn）氣連接。由於高壓渦輪流量計未接地，因此應使用隔離的直流電源（約24 VDC），以避（bì）免安全問題。如果沒有（yǒu）隔（gé）離的直流電（diàn）源，則必須（xū）將變送器從（cóng）傳感器（qì）遠程安裝。始終遵守所有適用的**和地方安（ān）全法規。
2.使（shǐ）用接（jiē）地環或襯裏保護器，而不要使用接（jiē）地電*：接地（dì）環使過程暴露更多的（de）表麵；如果電流流動，將產生較少的噪聲（shēng），從而為放大器提（tí）供更穩定的參考（kǎo）。使用兩個接地環（huán）將提（tí）供一條路徑，以使（shǐ）高壓渦（wō）輪流量計中的流體周圍（wéi）的電流分流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應如圖5所示進行（háng）連接（jiē）。將兩個接（jiē）地環都（dōu）連接到傳感器外殼上以使流過（guò）電*附近的過程流體的電流*小化非常重要。
4.特殊差分放大器：在某些（xiē）安裝中（zhōng），即使管道中有流（liú）量（liàng），變（biàn）送（sòng）器的輸出也可能被驅動為0。這是由於陰*保護係統的DC電壓幹擾（rǎo）了（le）變送（sòng）器電*信號電路中標準差分放大器的工作（zuò）而引起（qǐ）的。如果發生這種情況，則應安裝具有特（tè）殊選件的新（xīn）變送（sòng）器，或將其替換（huàn）為現有變送器。
結（jié）論：
高壓渦輪流量計的正確接地是*重要的安裝細節之一。已經（jīng）討論了典型應用的接地布置，包括使用接地電*和接地環的建議。
在電解過程和陰（yīn）*保護應（yīng）用中安裝高壓（yā）渦輪流量計時，需要使用不同的接地布置（zhì），而（ér）傳統的接地（dì）方法實際上會造成（chéng）問（wèn）題。
盡管（guǎn）本文為這些應用程序提供了一般性建議，但每個應用程序都是不同的。電解過（guò）程和陰*保護應用可能會（huì）為所有設備（不僅（jǐn）是高壓渦輪流量計）帶來特殊的安全注意事項