Tiga kategori utama instrumen berikut memerlukan pembumian sinyal (pembumian fungsional) untuk dilakukan di-lokasi, sesuai dengan prinsip "pengbumian-titik tunggal pada loop sinyal", untuk mencegah pembentukan loop pembumian yang dapat menimbulkan interferensi.
Instrumen yang memerlukan grounding sinyal di lokasi pemasangan
|
Jenis |
Alasan Mengapa Sinyal Lapangan Harus Dibumikan |
Dasar utama |
|
Termokopel tipe-bumi |
Ujung pengukurannya (ujung panas) dihubungkan langsung ke peralatan proses (yang biasanya dibumikan) melalui selongsong pelindung logam, dan sumber sinyal itu sendiri berfungsi sebagai titik pembumian. Jika sambungan ground tambahan dibuat di sisi ruang kontrol, loop grounding dua-titik akan terbentuk. |
HG/T 20513-2014, Klausul 5.1.3 (Catatan Penjelasan): "Instrumen seperti termokopel yang diarde, pengukur pH, dan pengukur aliran elektromagnetik hanya boleh diarde di lokasi." |
|
pengukur pH (pengukur keasaman) |
Elektroda referensi dihubungkan ke ground melalui larutan elektrolit yang diuji, dan sumber sinyal (elektroda) itu sendiri sudah di-ground. |
HG/T 20513-2014, Klausul 5.1.3 (Catatan Penjelasan): "Instrumen seperti termokopel yang diarde, pengukur pH, dan pengukur aliran elektromagnetik hanya boleh diarde di lokasi." |
|
Pengukur aliran elektromagnetik |
Prinsip pengukuran mengharuskan sensor, media konduktif yang diukur, dan pipa proses tetap pada potensial yang sama, sehingga membentuk titik nol referensi yang stabil dan bersih untuk gaya gerak listrik induksi lemah (dalam kisaran milivolt). Ikatan ekuipotensial ini harus diselesaikan di lokasi pemasangan sensor (di lapangan). |
HG/T 20513-2014, Klausul 5.1.3 (Catatan Penjelasan): "Instrumen seperti termokopel yang diarde, pengukur pH, dan pengukur aliran elektromagnetik hanya boleh diarde di lokasi." |
Penjelasan
Prinsip Dasar-Titik Tunggal. Untuk ketiga jenis instrumen yang disebutkan di atas, titik landasan loop sinyal ditetapkan pada lokasi lapangan. Jika sumber sinyal (instrumen lapangan) dan ujung penerima (sistem ruang kontrol) dihubungkan ke ground, perbedaan potensial mungkin terjadi antara kedua lokasi, sehingga menciptakan "loop ground" pada lapisan pelindung atau garis sinyal. Arus ini akan membebani sinyal pengukuran yang berguna, menyebabkan interferensi parah dan mengakibatkan nilai pengukuran tidak stabil, berfluktuasi, atau tidak akurat. Untuk sinyal lemah dari flowmeter elektromagnetik, berkisar dari beberapa mikrovolt hingga beberapa milivolt, interferensi seperti itu merupakan bencana besar. Catatan Khusus: Lapisan pelindung kabel sinyal untuk instrumen jenis ini harus dibumikan di sisi ruang kendali (tempat kerja); namun, karena rangkaian sinyal itu sendiri (seperti terminal negatif termokopel atau jalur sinyal flowmeter) sudah dibumikan di lokasi lapangan, sisi ruang kendali harus tetap terisolasi, dan pembumian tambahan sangat dilarang.
Prinsip "hanya satu titik grounding per loop sinyal": 1) HG/T 20513-2014, Klausul 5.1.2, Catatan Penjelasan: Setiap loop sinyal instrumen hanya boleh memiliki satu titik grounding. 2) GB 50093-2013, Klausul 10.2.8: Setiap sirkuit instrumentasi hanya boleh memiliki satu titik grounding sirkuit sinyal. Catatan Penjelasan: Klausul ini dimaksudkan untuk mencegah sinyal interferensi yang disebabkan oleh perbedaan potensial. 3) SH/T 3551-2024, Klausul 10.4.2: Pengardean sirkit sinyal harus menggunakan metode pengardean titik tunggal.
Kode GB 50093-2013 untuk Konstruksi dan Penerimaan Kualitas Teknik Instrumentasi Otomasi, Klausul 10.2.9: Saat menggunakan termokopel dan instrumen yang dibumikan dengan elemen penginderaan yang sudah dibumikan, tidak ada pembumian tambahan yang boleh disediakan di sisi instrumen tampilan.
Pengukur aliran elektromagnetik harus dihubungkan ke ground untuk memastikan bahwa tabung pengukur, cairan, dan elektroda berada pada potensial yang sama, sehingga memberikan referensi sinyal yang stabil dan mengurangi interferensi-mode umum. Karena pengukur aliran elektromagnetik adalah instrumen jenis kecepatan yang didasarkan pada induksi elektromagnetik, elektrodanya mendeteksi gaya gerak listrik induksi yang dihasilkan ketika fluida memotong garis medan magnet. Jika potensial fluida berfluktuasi, sinyal deteksi akan menjadi tidak stabil. Oleh karena itu, titik ekuipotensial ini harus ditetapkan secara paksa di-lokasi menggunakan loop grounding, elektroda grounding, atau pipa penghubung. Pengardean flowmeter elektromagnetik yang tepat merupakan prasyarat yang diperlukan untuk pengukuran yang akurat.
Jika desain sistem mengharuskan sinyal dibumikan di lokasi lapangan sementara instrumen penerima harus dibumikan di ruang kontrol (misalnya, karena persyaratan arsitektur sistem tertentu), membumikan kedua ujungnya saja tidaklah cukup. Sebuah "isolator listrik" (seperti penghalang keselamatan isolasi atau isolator sinyal) harus digunakan.
