JKM-LDE電磁流量計的基本原理與接地的重要性
點擊次數：2123 發布（bù）時（shí）間：2021-01-01 13:18:31
JKM-LDE電磁流量計的對於準確（què），可靠的測量性能（néng）至關重要。流經流體或（huò）儀器的雜（zá）散交流或直流電（diàn）流會產生噪（zào）聲信號，這些噪聲信號又可（kě）能會幹擾當今（jīn）現代脈（mò）衝直流磁力計產生的相對較低的流（liú）量信號。製造商提供了各種元素（接地帶，接地（dì）電*，接地環，襯裏保（bǎo）護器）和JKM-LDE電磁流量計標準接地說明。
存在某些過程條（tiáo）件，用（yòng）戶無（wú）法或不應該使用與（yǔ）相鄰（lín）管道和地麵的傳統接地連接。這些流量測量應用在電解過程和陰（yīn）*保護應用中經常遇到（dào）。
在這（zhè）種情況下，流過（guò）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（diàn）勢，並且（qiě）與地麵的連接可能會損害磁力計的性能甚（shèn）至可靠性。
這（zhè）些應用通常會通過使（shǐ）用不導電或帶襯（chèn）裏的管道而變得更加複雜，並且可能會（huì）出現酸或腐蝕性流，這可能需要使用昂貴的濕（shī）式電（diàn）*和接地材料（例如（rú）鈦（tài），鉑或鉭）。有關這些特（tè）殊安裝要求的完整詳（xiáng）細信息，請參閱標題為“特殊應用”的部分。
磁力儀工作原理
JKM-LDE電磁流量計的工作原理基於法拉*電磁感應定律，該定律指出在通（tōng）過磁場的導體中（zhōng）會感應出電壓。
法拉*定律：E = kBDV
感應電壓E的大小與導（dǎo）體（tǐ）V的速度，導體寬度D和磁場B的強度成正比。
次級（或發射器）將受控電流提供給線圈以產生磁場（chǎng），並對信（xìn）號進行放大，濾波並將（jiāng）其（qí）轉（zhuǎn）換為用戶輸（shū）出，例如4 - 20 mA，頻率或（huò）數字（zì）通信信息（HART，FOUNDATION現場總線，Profibus）。
在現代（dài）的脈衝直流磁力計中，生??成的信號實際上很小（xiǎo）：通常為每秒每英尺100 uV的流速（每秒每米（mǐ）300 uV的流速）。由於該信（xìn）號非常小，因此JKM-LDE電磁（cí）流量計的設計者和用戶必須采取措施（shī）將噪聲降至*低並*大化噪聲抑製。這些步驟之一是正確接地係統。
接地/安全接地
為避免對操作人員造（zào）成危害，必（bì）須始終按照當地（dì）的（de）電氣法規安裝電氣設（shè）備並進行布線。對（duì）於交流供電設備，通常采取將設備外殼連（lián）接（jiē）到地麵的形式
通常是通過將（jiāng）接地（dì）的綠線（xiàn）連接到JKM-LDE電磁流量計變送器接線區域（yù）中的接地片上來完成的。如果變送（sòng）器（qì）一體安裝在傳感器上，則傳感器也會自（zì）動（dòng）連接到地麵。
通常（cháng），磁力計的相鄰管道會提供與地麵的（de）連接。通常也通（tōng）過電源（yuán）連接在變送器上接地。
重要（yào）的是，如果兩個接地都建立了，那麽（me）它們之間的阻抗必須非常低。如果這些接地連接之間（jiān）的（de）阻抗很高，則可能導致通（tōng）過線圈屏蔽線的電流（liú）較大。
基本過程（chéng）接地
建立過程區域是*重要的安裝細節之（zhī）一。正確的過程接地可確保傳感器和流體的電位相同，從（cóng）而僅測量感（gǎn）應的流量（liàng）信號。為什麽這是（shì）必要的？為了回答這個問（wèn）題，讓我們看一下JKM-LDE電磁流量計傳感器和變送器如何電氣連接。
在典型（xíng）的脈衝直流（liú）磁力計中，流（liú）量信號連接到差分放（fàng）大器，該差分放大器與變送（sòng）器外殼電氣（qì）隔（gé）離。接地過程為該差分放大器提供了穩定（dìng）的參考。
在（zài）大多數應用中，*佳和*穩定的（de）參考是接地本身。通過將磁力計傳（chuán）感器，流體和放大（dà）器的基準連接到穩定的無（wú）噪聲基準點，可以確保用戶從其JKM-LDE電磁流量計中獲得*佳性能。
圖1.傳感器（qì）和變送器（qì）之間的基本（běn）電氣連接
的接地裝置主要由在其上安裝了JKM-LDE電磁流量計管的類型來確定。
導電無襯管，導電襯管和非導電管的推薦接地布（bù）置如圖2 -圖4所示。
接地（dì）環與接地電*
如前圖所示，當靠近JKM-LDE電磁流量計的（de）管道不能提供良好的流體（tǐ）電連接時，需要接（jiē）地環或接地電*。也就是說（shuō），管（guǎn）道內襯或由非導電材料製成。
接地環或接地電*可提供與過程流體所需的電連接。接地電（diàn）*是傳感（gǎn）器不可或缺的一部分，因此（cǐ）安裝更容易（yì）且成本更低，特別是在需要“外來”材料（liào）時。
接地環提供了更（gèng）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，這對於晶圓式傳感器而言非常重要（yào）。因此，在（zài）以下情況下，建議在接地電（diàn）*上使用接地環：
流體電導率小於100uS / cm
晶圓型傳感器安裝在非導電管道或襯裏（lǐ）管道中
可能（néng）導致管道底部出現塗層（céng）或堆積的應（yīng）用
電解過程或陰*保護應用
特殊應用
電解工藝應用
在典（diǎn）型的電解（jiě）過程中，磁力（lì）儀（yí）用於（yú）測量（liàng）進料流體（tǐ）進（jìn）入電解槽的流量。將大的直流電流（1000安培或（huò）更高）饋入電解槽以（yǐ）驅（qū）動電解過程。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??器或非常多的電（diàn）池中。在後一種情況下，每個單（dān）元都可以具有自己的JKM-LDE電磁流量計，用於進料流量測量。
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的（de）方式流動。這裏感興趣的電流一般分為兩種：
電流流過（guò）磁力計
電流流經接地組件
兩種（zhǒng）類型的（de）電流（liú）都可能出現在這些（xiē）類型的典型應用中。在*一種（zhǒng）情（qíng）況下，流（liú）過傳感器的流體中的電流會產生噪聲，該（gāi）噪（zào）聲可能會幹擾低電平（píng）流量信號。測試表明，該噪聲（shēng）隨（suí）電流水平變（biàn）化，並且具有容易（yì）幹擾流量信號（hào）的成分（fèn）。
結果通常不是流量測量不準確，而是流（liú）量測量不穩定，可能使（shǐ）控製變得困難或（huò）不可能。在（zài）這種情況下，接地環（huán）提供了一條路（lù）徑，可將JKM-LDE電磁流量計中流體周圍的電流分流。
如（rú）果發生以下情況（kuàng），則可能會流（liú）過（guò）接地組件：
一個係（xì）統中使用多個磁力儀；
他們有不同的（de）潛力；
3.多個JKM-LDE電磁流量計的接地（dì）組件綁在一個公共（gòng）點上。*常見（jiàn）的公共點可能是通過接地的綠線。諸如此類的情況導致接地（dì）部件的高度腐蝕，甚至導致（zhì）接地電*周圍的密封性喪失，甚（shèn）至包（bāo）括喪失密（mì）封性。此外，流經接地（dì）組件的電流會產生噪聲（shēng），從而導致不穩定的JKM-LDE電磁流（liú）量計（jì）輸出。
電解工藝（yì）應用建議
1.與地麵隔離：在這種情況下，JKM-LDE電磁流量計應僅與過程電氣連接。由於（yú）JKM-LDE電磁流量（liàng）計未接地，因（yīn）此應使用（yòng）隔離的（de）直流電（diàn）源（yuán）（約24 VDC），以避免安全（quán）問題。如果沒有（yǒu）隔離的直流電（diàn）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.使用接地環或襯裏保護器，而不要使用接地電*：接地環使過程暴（bào）露更（gèng）多（duō）的表麵（miàn）；如果電流流（liú）動，將產生較少（shǎo）的噪聲（shēng），從而（ér）為（wéi）放大器提供更穩定的（de）參考。使（shǐ）用兩個接地環將提供一條路徑，以使JKM-LDE電磁流量計中的流體周圍的電（diàn）流分流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應（yīng）如圖5所示進行連接。將兩個接地（dì）環都連接到傳感器外（wài）殼上以使流過（guò）電*附近的過程流體的電流*小化非（fēi）常重要。
4.選擇（zé）37 Hz線圈驅（qū）動頻率：這些應用中產生的噪聲通常具有1 / f特性；即，噪聲的幅（fú）度隨著頻率的增加而減小。由於該特性，在較高的線圈驅（qū）動頻率下噪聲較小（xiǎo），並且輸出更加穩定。
陰*保護應用（yòng）
陰*保護是一種（zhǒng）通過使金屬表麵（miàn）成為電化學電池（chí）中的陰*來限製金屬表麵腐蝕的（de）技術。另一塊更容易腐蝕的金屬成為電化學電池中的陽*。在長（zhǎng）管道中，大的直流電流流過（guò）過程流（liú）體以驅動陰*保護。
在（zài）這些（xiē）應用中，隻有陽*與大地接地（dì）非常重要。如果存在另一個接地點，它也可以為陰*保護係（xì）統提（tí）供陽*材料。因此，所有管道和儀器（包括JKM-LDE電磁流量計）必須與地麵隔（gé）離。
陰*保護應用建議
1.與地麵隔離：在這種情（qíng）況下（xià），JKM-LDE電磁流量計應僅與過程電（diàn）氣連接。由於JKM-LDE電磁流量計未接地，因此應使用隔離的直（zhí）流電源（約24 VDC），以避免安全問題。如果沒有隔離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程安裝。始終（zhōng）遵守所（suǒ）有適用的**和地方安（ān）全法規。
2.使用接地（dì）環或襯裏（lǐ）保護器，而不要使用接地電*：接地環使過程（chéng）暴露更多的表（biǎo）麵；如果電流流動，將產（chǎn）生較少的噪聲（shēng），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路徑，以使JKM-LDE電磁流量計中的流體周圍的電流分流。
3.具體的連接：接地環或（huò）襯裏保護（hù）器應如圖5所示進行連接。將兩個接地環都連（lián）接到傳感器外殼上以使（shǐ）流過電*附近的（de）過程流體的電流*小化非常重要。
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）出也可能被驅動為0。這是由於陰*保護係統的DC電壓幹擾了變送器電*信號電路中標準差分放大器的工作而引起（qǐ）的。如果發生這種（zhǒng）情況，則應安裝具有特殊選件的新變送器，或將其替換為現有變送（sòng）器。
結論：
JKM-LDE電磁流量計（jì）的正（zhèng）確接地（dì）是*重要的安裝細節（jiē）之一。已經討論了典型應用的接地布置，包括使用接地電*和（hé）接地環的（de）建議。
在電解過（guò）程（chéng）和（hé）陰*保護應用中安裝JKM-LDE電（diàn）磁流（liú）量計時，需要使（shǐ）用不同的接地布置，而傳統的接地方法實際上會造成問題（tí）。
盡（jìn）管本（běn）文為（wéi）這（zhè）些應用程序（xù）提供了（le）一般性建議，但每個應用程序都是不同的。電解過程和陰*保護應用可能會為所有設備（不（bú）僅是JKM-LDE電磁流量計）帶來特（tè）殊的（de）安全注意事項
存在某些過程條（tiáo）件，用（yòng）戶無（wú）法或不應該使用與（yǔ）相鄰（lín）管道和地麵的傳統接地連接。這些流量測量應用在電解過程和陰（yīn）*保護應用中經常遇到（dào）。
在這（zhè）種情況下，流過（guò）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（diàn）勢，並且（qiě）與地麵的連接可能會損害磁力計的性能甚（shèn）至可靠性。
這（zhè）些應用通常會通過使（shǐ）用不導電或帶襯（chèn）裏的管道而變得更加複雜，並且可能會（huì）出現酸或腐蝕性流，這可能需要使用昂貴的濕（shī）式電（diàn）*和接地材料（例如（rú）鈦（tài），鉑或鉭）。有關這些特（tè）殊安裝要求的完整詳（xiáng）細信息，請參閱標題為“特殊應用”的部分。
磁力儀工作原理
JKM-LDE電磁流量計的工作原理基於法拉*電磁感應定律，該定律指出在通（tōng）過磁場的導體中（zhōng）會感應出電壓。
法拉*定律：E = kBDV
感應電壓E的大小與導（dǎo）體（tǐ）V的速度，導體寬度D和磁場B的強度成正比。
次級（或發射器）將受控電流提供給線圈以產生磁場（chǎng），並對信（xìn）號進行放大，濾波並將（jiāng）其（qí）轉（zhuǎn）換為用戶輸（shū）出，例如4 - 20 mA，頻率或（huò）數字（zì）通信信息（HART，FOUNDATION現場總線，Profibus）。
在現代（dài）的脈衝直流磁力計中，生??成的信號實際上很小（xiǎo）：通常為每秒每英尺100 uV的流速（每秒每米（mǐ）300 uV的流速）。由於該信（xìn）號非常小，因此JKM-LDE電磁（cí）流量計的設計者和用戶必須采取措施（shī）將噪聲降至*低並*大化噪聲抑製。這些步驟之一是正確接地係統。
接地/安全接地
為避免對操作人員造（zào）成危害，必（bì）須始終按照當地（dì）的（de）電氣法規安裝電氣設（shè）備並進行布線。對（duì）於交流供電設備，通常采取將設備外殼連（lián）接（jiē）到地麵的形式
通常是通過將（jiāng）接地（dì）的綠線（xiàn）連接到JKM-LDE電磁流量計變送器接線區域（yù）中的接地片上來完成的。如果變送（sòng）器（qì）一體安裝在傳感器上，則傳感器也會自（zì）動（dòng）連接到地麵。
通常（cháng），磁力計的相鄰管道會提供與地麵的（de）連接。通常也通（tōng）過電源（yuán）連接在變送器上接地。
重要（yào）的是，如果兩個接地都建立了，那麽（me）它們之間的阻抗必須非常低。如果這些接地連接之間（jiān）的（de）阻抗很高，則可能導致通（tōng）過線圈屏蔽線的電流（liú）較大。
基本過程（chéng）接地
建立過程區域是*重要的安裝細節之（zhī）一。正確的過程接地可確保傳感器和流體的電位相同，從（cóng）而僅測量感（gǎn）應的流量（liàng）信號。為什麽這是（shì）必要的？為了回答這個問（wèn）題，讓我們看一下JKM-LDE電磁流量計傳感器和變送器如何電氣連接。
在典型（xíng）的脈衝直流（liú）磁力計中，流（liú）量信號連接到差分放（fàng）大器，該差分放大器與變送（sòng）器外殼電氣（qì）隔（gé）離。接地過程為該差分放大器提供了穩定（dìng）的參考。
在（zài）大多數應用中，*佳和*穩定的（de）參考是接地本身。通過將磁力計傳（chuán）感器，流體和放大（dà）器的基準連接到穩定的無（wú）噪聲基準點，可以確保用戶從其JKM-LDE電磁流量計中獲得*佳性能。
圖1.傳感器（qì）和變送器（qì）之間的基本（běn）電氣連接
的接地裝置主要由在其上安裝了JKM-LDE電磁流量計管的類型來確定。
導電無襯管，導電襯管和非導電管的推薦接地布（bù）置如圖2 -圖4所示。
接地（dì）環與接地電*
如前圖所示，當靠近JKM-LDE電磁流量計的（de）管道不能提供良好的流體（tǐ）電連接時，需要接（jiē）地環或接地電*。也就是說（shuō），管（guǎn）道內襯或由非導電材料製成。
接地環或接地電*可提供與過程流體所需的電連接。接地電（diàn）*是傳感（gǎn）器不可或缺的一部分，因此（cǐ）安裝更容易（yì）且成本更低，特別是在需要“外來”材料（liào）時。
接地環提供了更（gèng）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，這對於晶圓式傳感器而言非常重要（yào）。因此，在（zài）以下情況下，建議在接地電（diàn）*上使用接地環：
流體電導率小於100uS / cm
晶圓型傳感器安裝在非導電管道或襯裏（lǐ）管道中
可能（néng）導致管道底部出現塗層（céng）或堆積的應（yīng）用
電解過程或陰*保護應用
特殊應用
電解工藝應用
在典（diǎn）型的電解（jiě）過程中，磁力（lì）儀（yí）用於（yú）測量（liàng）進料流體（tǐ）進（jìn）入電解槽的流量。將大的直流電流（1000安培或（huò）更高）饋入電解槽以（yǐ）驅（qū）動電解過程。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??器或非常多的電（diàn）池中。在後一種情況下，每個單（dān）元都可以具有自己的JKM-LDE電磁流量計，用於進料流量測量。
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的（de）方式流動。這裏感興趣的電流一般分為兩種：
電流流過（guò）磁力計
電流流經接地組件
兩種（zhǒng）類型的（de）電流（liú）都可能出現在這些（xiē）類型的典型應用中。在*一種（zhǒng）情（qíng）況下，流（liú）過傳感器的流體中的電流會產生噪聲，該（gāi）噪（zào）聲可能會幹擾低電平（píng）流量信號。測試表明，該噪聲（shēng）隨（suí）電流水平變（biàn）化，並且具有容易（yì）幹擾流量信號（hào）的成分（fèn）。
結果通常不是流量測量不準確，而是流（liú）量測量不穩定，可能使（shǐ）控製變得困難或（huò）不可能。在（zài）這種情況下，接地環（huán）提供了一條路（lù）徑，可將JKM-LDE電磁流量計中流體周圍的電流分流。
如（rú）果發生以下情況（kuàng），則可能會流（liú）過（guò）接地組件：
一個係（xì）統中使用多個磁力儀；
他們有不同的（de）潛力；
3.多個JKM-LDE電磁流量計的接地（dì）組件綁在一個公共（gòng）點上。*常見（jiàn）的公共點可能是通過接地的綠線。諸如此類的情況導致接地（dì）部件的高度腐蝕，甚至導致（zhì）接地電*周圍的密封性喪失，甚（shèn）至包（bāo）括喪失密（mì）封性。此外，流經接地（dì）組件的電流會產生噪聲（shēng），從而導致不穩定的JKM-LDE電磁流（liú）量計（jì）輸出。
電解工藝（yì）應用建議
1.與地麵隔離：在這種情況下，JKM-LDE電磁流量計應僅與過程電氣連接。由於（yú）JKM-LDE電磁流量（liàng）計未接地，因（yīn）此應使用（yòng）隔離的（de）直流電（diàn）源（yuán）（約24 VDC），以避免安全（quán）問題。如果沒有（yǒu）隔離的直流電（diàn）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.使用接地環或襯裏保護器，而不要使用接地電*：接地環使過程暴（bào）露更（gèng）多（duō）的表麵（miàn）；如果電流流（liú）動，將產生較少（shǎo）的噪聲（shēng），從而（ér）為（wéi）放大器提供更穩定的（de）參考。使（shǐ）用兩個接地環將提供一條路徑，以使JKM-LDE電磁流量計中的流體周圍的電（diàn）流分流。
3.具體的連接：接地環或襯裏保護器應（yīng）如圖5所示進行連接。將兩個接地（dì）環都連接到傳感器外（wài）殼上以使流過（guò）電*附近的過程流體的電流*小化非（fēi）常重要。
4.選擇（zé）37 Hz線圈驅（qū）動頻率：這些應用中產生的噪聲通常具有1 / f特性；即，噪聲的幅（fú）度隨著頻率的增加而減小。由於該特性，在較高的線圈驅（qū）動頻率下噪聲較小（xiǎo），並且輸出更加穩定。
陰*保護應用（yòng）
陰*保護是一種（zhǒng）通過使金屬表麵（miàn）成為電化學電池（chí）中的陰*來限製金屬表麵腐蝕的（de）技術。另一塊更容易腐蝕的金屬成為電化學電池中的陽*。在長（zhǎng）管道中，大的直流電流流過（guò）過程流（liú）體以驅動陰*保護。
在（zài）這些（xiē）應用中，隻有陽*與大地接地（dì）非常重要。如果存在另一個接地點，它也可以為陰*保護係（xì）統提（tí）供陽*材料。因此，所有管道和儀器（包括JKM-LDE電磁流量計）必須與地麵隔（gé）離。
陰*保護應用建議
1.與地麵隔離：在這種情（qíng）況下（xià），JKM-LDE電磁流量計應僅與過程電（diàn）氣連接。由於JKM-LDE電磁流量計未接地，因此應使用隔離的直（zhí）流電源（約24 VDC），以避免安全問題。如果沒有隔離的直流電源，則必須將變送器從傳感器遠程安裝。始終（zhōng）遵守所（suǒ）有適用的**和地方安（ān）全法規。
2.使用接地（dì）環或襯裏（lǐ）保護器，而不要使用接地電*：接地環使過程（chéng）暴露更多的表（biǎo）麵；如果電流流動，將產（chǎn）生較少的噪聲（shēng），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路徑，以使JKM-LDE電磁流量計中的流體周圍的電流分流。
3.具體的連接：接地環或（huò）襯裏保護（hù）器應如圖5所示進行連接。將兩個接地環都連（lián）接到傳感器外殼上以使（shǐ）流過電*附近的（de）過程流體的電流*小化非常重要。
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）出也可能被驅動為0。這是由於陰*保護係統的DC電壓幹擾了變送器電*信號電路中標準差分放大器的工作而引起（qǐ）的。如果發生這種（zhǒng）情況，則應安裝具有特殊選件的新變送器，或將其替換為現有變送（sòng）器。
結論：
JKM-LDE電磁流量計（jì）的正（zhèng）確接地（dì）是*重要的安裝細節（jiē）之一。已經討論了典型應用的接地布置，包括使用接地電*和（hé）接地環的（de）建議。
在電解過（guò）程（chéng）和（hé）陰*保護應用中安裝JKM-LDE電（diàn）磁流（liú）量計時，需要使（shǐ）用不同的接地布置，而傳統的接地方法實際上會造成問題（tí）。
盡（jìn）管本（běn）文為（wéi）這（zhè）些應用程序（xù）提供了（le）一般性建議，但每個應用程序都是不同的。電解過程和陰*保護應用可能會為所有設備（不（bú）僅是JKM-LDE電磁流量計）帶來特（tè）殊的（de）安全注意事項