溶劑油流量計的基本原理與接地的重要性

溶劑油流量計的對於準確，可靠的測量性能至關重要。流（liú）經流體或儀器的雜散交流或直流電流會產生噪聲信號，這些（xiē）噪聲信號又（yòu）可（kě）能（néng）會（huì）幹擾當今現代脈衝直流磁力計（jì）產（chǎn）生的相（xiàng）對較低的流量信號。製造商（shāng）提供了各種元（yuán）素（接地帶，接地電*，接地環，襯裏（lǐ）保護器（qì））和溶劑油（yóu）流量計標準（zhǔn）接地說（shuō）明。
存在某些過程條件，用戶無法或不應該使用與相鄰管道和地麵的傳統接地連接。這些流量測量應用（yòng）在電解過程和陰*保護應用中經常遇到。
在這種（zhǒng）情（qíng）況下，流過磁力計傳感（gǎn）器的（de）流體可能處於比地麵大得多或更低（dī）的電勢，並且與地麵的連接（jiē）可能會損害磁力計的性能甚至可靠性。
這些應用通常會（huì）通過使用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，這可能需要使用（yòng）昂貴的（de）濕式電*和接地材料（例如鈦（tài），鉑或鉭）。有關這些特殊安裝要求的完整詳細信息，請參閱標題為“特殊應用”的部分。
磁（cí）力儀工作原理
溶劑油流量計的工作原理基於法拉（lā）*電磁感應定律，該定（dìng）律指出（chū）在通過磁場的導（dǎo）體中會感應出電壓。
法拉*定律：E = kBDV
感（gǎn）應電壓（yā）E的大小與導體V的速度，導（dǎo）體（tǐ）寬度D和磁場B的強（qiáng）度成正比。
次級（或（huò）發射器）將受控電流提供給線圈以產生磁場，並對信（xìn）號進行放（fàng）大，濾波並將其轉換為用戶輸出，例如4 - 20 mA，頻率或數字通信信（xìn）息（HART，FOUNDATION現場總線，Profibus）。
在現代的脈（mò）衝直流磁力計中，生??成的信號實際上很小：通（tōng）常為每秒每英尺100 uV的流速（每秒每米300 uV的流速）。由於（yú）該信號非常小，因此溶劑油流（liú）量計的設計者和用戶必須采取措施將（jiāng）噪聲降至*低並*大化噪聲抑（yì）製（zhì）。這些步驟之一（yī）是（shì）正確接地係統。
接地/安全接地
為避免對操作人員造成危害，必須始終按照當地的電（diàn）氣法規安裝電氣設備並進行（háng）布線。對於交流供電（diàn）設備（bèi），通常采取將設備外殼連接到地麵的形式
通常是通過將接地的綠線連接到溶劑油流量計變送器接線區域中的接地片上來完成的（de）。如果變送器一體安（ān）裝（zhuāng）在傳感器上，則傳感器也會自動（dòng）連接到地（dì）麵。
通常，磁力計的相鄰管道會提供與地麵的連（lián）接。通常也通過電源連接在變送器上接地。
重（chóng）要的是，如（rú）果兩個接地（dì）都建立了，那麽它們之間的阻抗必須（xū）非常（cháng）低。如果這些接地連接之間的阻抗很高，則可能導致（zhì）通過線圈屏蔽線的電流較大。
基本過程接地
建立過程區域是*重要的安裝細節之一。正確的過程接地可確保傳感器和流（liú）體的電位相同，從而僅測量感應（yīng）的流量信號。為什（shí）麽這是必要的？為了回答（dá）這個問題，讓我們看一下溶劑油流量（liàng）計傳感器和變送器如何（hé）電氣連接。
在典型的脈衝直流磁力計中，流量信號連接到差分放大器，該差分放大器（qì）與（yǔ）變（biàn）送器外殼電氣隔離。接（jiē）地過程為該差分放（fàng）大器提供了穩定的參考。
在大多數應（yīng）用中，*佳和（hé）*穩定的參（cān）考是接地本身。通過將磁力計（jì）傳感器，流體和放大器（qì）的基準連接到穩定的無噪聲基準點，可以確保用戶從其溶劑油流量計中獲得*佳性能。
圖1.傳（chuán）感器和變送器之間（jiān）的（de）基本電氣（qì）連接
的接地裝置主要由在其上（shàng）安（ān）裝了溶劑油流量計管的類型來確（què）定。
導（dǎo）電無襯管，導電襯管和非導電管的推薦接地布置如圖（tú）2 -圖4所（suǒ）示。

接地環與接地電*
如前圖所示，當靠近溶（róng）劑油流量計的管道不能提（tí）供良好的流體電連接時，需要接地環或接地電*。也就是說，管道（dào）內襯或由非（fēi）導電材料製成。
接地環或接地電*可提供與過程流體所需的電連接。接地電*是傳感器不可或缺的一部分，因此安裝更容易且成本更低，特別是在需要“外來”材料時。
接地（dì）環提供了更大的表麵積與過程流體（tǐ）的連接（jiē），並限製了相鄰管道的電導率的影響，這對（duì）於晶圓式傳感器而言非常重要。因此，在以下情況下，建議在（zài）接地電*上使用接地環：
流體電導率小於100uS / cm
晶圓型傳感（gǎn）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（xiàn）塗層或堆積的應（yīng）用
電解過程或陰（yīn）*保護應用
特殊應用
電解（jiě）工藝應用
在典型的電解過程中，磁力儀用於測量進料流（liú）體進入電解槽的（de）流量。將大的直流電流（1000安培或（huò）更高）饋入電解槽（cáo）以驅動電解過程。產生的液體和氣（qì）體也可以通過其他流量計進行監控。
電解過程可能發生在一（yī）個反應??器（qì）或非常多的電（diàn）池中（zhōng）。在後一種情況下，每個單元都可以具有自己的溶劑油流量計，用於進（jìn）料流（liú）量測量。
無論采用哪（nǎ）種布置（zhì），存在的大電壓和電流都可能導致電流以意想不到的（de）方式流動。這裏感（gǎn）興趣的電（diàn）流一般分為兩種：
電流流過磁力計
電（diàn）流流經（jīng）接地組件
兩種類型的（de）電流都可能出現在（zài）這些類型的典型應用中。在*一種情況下，流過傳感器的流體中的電（diàn）流會產生噪聲，該（gāi）噪聲（shēng）可能會幹擾低電平流量信號。測試表明，該噪聲隨電流水平變化，並且具有容易幹擾流量信號的成分。
結果通常不是流量測量不（bú）準（zhǔn）確，而是流量測量（liàng）不穩定，可能（néng）使控製變得困難或不可能。在這種情況下，接地環提供了一條路徑，可將溶劑油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：
一個係統（tǒng）中使（shǐ）用（yòng）多個（gè）磁力儀；
他（tā）們有不同的潛力；
3.多（duō）個溶劑油流量計的接地組（zǔ）件綁在一個公共點上（shàng）。*常見的公共點可能是（shì）通過接地的綠線。諸如此類的情況導致接（jiē）地部件的高度腐蝕，甚至導致接地（dì）電*周圍的密封性喪失（shī），甚至包括喪失（shī）密封性（xìng）。此外，流經接地組件（jiàn）的電流會產生噪聲，從而導致不（bú）穩定的（de）溶劑油流量計輸出。
電解工（gōng）藝應用建議
1.與地麵隔離：在這種（zhǒng）情況下，溶劑油流量計應（yīng）僅與過程電氣連接。由於溶劑油流量計未接地，因此應使（shǐ）用隔離的直流電源（約24 VDC），以避免安全問題（tí）。如果沒有隔離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程（chéng）安（ān）裝。始終遵守所有適用的**和地方安全法規。
2.使用（yòng）接地環或襯裏保護器，而不要使用接（jiē）地電*：接地環使過程暴露更多的表麵；如果電流流動，將產生較（jiào）少的噪聲，從而為放大器提供更穩定的參考。使用兩個接地環（huán）將提供一條路徑，以使溶劑油（yóu）流量計中的流體周圍的電流分流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應如圖5所示進行連接。將兩個接地環都連接到傳感器外殼上以使流（liú）過電*附近的過程流體的電（diàn）流*小化非常重要。
4.選擇37 Hz線圈驅動（dòng）頻率：這些應用中產生的噪聲通常具有1 / f特性（xìng）；即，噪聲的幅度隨著頻率的增加而減小。由於該特性（xìng），在較（jiào）高的線圈驅動頻率下噪聲較小，並且輸出更（gèng）加穩定。
陰*保護應用
陰*保護是一種通過使金屬表麵成（chéng）為電化學電（diàn）池中的陰*來限製金屬表麵腐蝕的（de）技術。另一塊更容易腐（fǔ）蝕的金屬成為電化學電池中（zhōng）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（xiē）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（diǎn），它也可以為陰*保護（hù）係（xì）統提供陽（yáng）*材料（liào）。因此，所有管道和儀器（包（bāo）括溶劑油流量計（jì））必（bì）須與地麵隔離。
陰*保護應用建議
1.與地麵隔離（lí）：在這種情況下，溶劑油流量計應僅與過程電氣連接。由於溶劑油流量計未接地，因此應使用隔離的直（zhí）流電源（yuán）（約24 VDC），以避免安全問題。如果沒有（yǒu）隔離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程安裝（zhuāng）。始終遵守所有適用的**和地方（fāng）安全法規。
2.使（shǐ）用接地環或襯裏（lǐ）保護器（qì），而不要（yào）使用接地電*：接地環使過程暴露更多的表麵；如果電流流動，將產生較少的（de）噪（zào）聲，從而為放大器提供更穩定的參考。使用兩個接地環將提供一條（tiáo）路徑，以使溶（róng）劑油流量計中的流體周圍的電流分（fèn）流。
3.具體的連接：接（jiē）地環或襯（chèn）裏保護器應如圖5所（suǒ）示進行連接。將兩個接地環都連接（jiē）到傳感器外殼上以（yǐ）使流（liú）過電*附近的過程流體的電流*小（xiǎo）化非（fēi）常重要。
4.特殊差分放大器：在某些安裝中，即使管道中有（yǒu）流量，變送器的輸（shū）出（chū）也可能被（bèi）驅動為0。這是由於陰*保護係統的DC電壓幹擾了變送器電*信（xìn）號電路中標準（zhǔn）差分放大器的工作而引起的。如果發生這種情況，則應安裝具有特殊選件（jiàn）的新變送器，或將其替換為現有變送器。
結論：
溶劑油流量計的正確（què）接地是*重要的安裝細節之一。已經討論了典型應用的接地布置，包括使用（yòng）接地電*和接地環的建議。
在電解過（guò）程和陰*保護應用中安裝溶劑油流量計時，需要使用不同的（de）接地布（bù）置，而傳統的接地方法實際上會造（zào）成問（wèn）題。
盡管本文為這些應用程序提供了一般性建議，但每個應用程序（xù）都是不同（tóng）的。電解過程和陰（yīn）*保護應用可能會為（wéi）所有設備（不僅是溶劑油流（liú）量（liàng）計）帶來特殊（shū）的安全注（zhù）意事項

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