Wirtualna referencja
Przepływomierze elektromagnetyczne z wirtualną referencją oferują innowacyjną metodę uziemienia , która umożliwia instalację czujnika przepływu w dowolnym typie rurociągu bez pierścieni lub elektrod uziemiających .
Podobnie jak wszystkie urządzenia elektryczne, przepływomierze elektromagnetyczne (EMF) muszą być uziemione zgodnie z przepisami bezpieczeństwa, dotyczy to np. uziemienia ochronnego lub wyrównania potencjałów. Po pierwsze, uziemienie przepływomierza EMF zapewnia ochronę przed przypadkowym dotknięciem i zapobiega porażeniu prądem. W związku z tym, w przypadku błędu nie występuje niebezpieczne napięcie na przewodzących częściach urządzenia. Po drugie, uziemienie zapewnia stały potencjał odniesienia dla sygnału napięciowego EMF.
Sygnał napięciowy w przepływomierzu EMF wynosi zazwyczaj około miliwolta lub mniej. Przetwornik może przetwarzać tak małe sygnały bez zakłóceń i z maksymalną rozdzielczością tylko wtedy, gdy nie ma dużej różnicy między potencjałem (napięciem) przenoszonym przez mierzoną ciecz a potencjałem odniesienia dla przetwarzania sygnału napięciowego w przetworniku. Istnieje kilka metod, aby to zapewnić. Oprócz trzech klasycznych metod uziemienia - za pomocą pustej metalowej rury, za pomocą pierścieni uziemiających w nieprzewodzących elektrycznie rurociągach i za pomocą elektrod uziemiających - istnieje metoda tzw. wirtualnej referencji, realizowana bez oddzielnego uziemiania mierzonej cieczy.
Alternatywa dla klasycznego uziemienia
W niektórych zastosowaniach klasyczne metody uziemiania przepływomierzy EMF stwarzają problemy - np. w rurociągach z katodową ochroną antykorozyjną lub w galwanizerniach napięcie jest również obecne między elektrodami a ziemią. W przypadku stosowania agresywnych mediów, pierścienie uziemiające muszą być zwykle wytwarzane z drogich materiałów specjalnych (tantal, tytan, nikiel itp.), co oznacza bardzo wysokie koszty w przypadku rurociągów o dużych rozmiarach.
Dzięki wirtualnej referencji głowicę przepływomierza EMF można zainstalować w dowolnym typie rurociągu bez pierścieni lub elektrod uziemiających . Wzmacniacz wejściowy przetwornika pomiarowego rejestruje potencjały elektrod pomiarowych, służące - dzięki wyrafinowanej metodzie - do wytworzenia napięcia odpowiadającego potencjałowi nieuziemionej cieczy. Napięcie to jest wykorzystywane jako potencjał odniesienia dla przetwarzania sygnału pomiarowego. Dzięki temu nie występują zakłócające różnice potencjałów między potencjałem odniesienia a napięciem na elektrodach pomiarowych.
Korzyści związane z kosztami i bezpieczeństwem
Eliminacja pierścieni uziemiających i prostsza instalacja przepływomierza elektromagnetycznego skutkują niższymi kosztami i pomagają operatorom ograniczyć systematyczne awarie, ponieważ wadliwe uziemienie jest najczęstszą przyczyną błędów podczas uruchamiania przepływomierzy elektromagnetycznych. Nie istnieje ryzyko uszkodzeń od zjawisk elektrolitycznych (gdy w systemie występują różnice potencjałów). Przez urządzenie lub przewody uziemiające nie przepływają prądy błądzące.
Wirtualne odniesienie stosowane jest od średnicy znamionowej DN10 (3/8") i przewodności ≥ 200 µS/cm. Firma KROHNE stworzyła metodę wirtualnej referencji i zastosowała ją w przepływomierzach elektromagnetycznych w 1998 roku.
Zalety wirtualnej referencji firmy KROHNE
Znacznie niższe koszty inwestycji
Brak konieczności stosowania pierścieni lub elektrod uziemiających
Zwiększone bezpieczeństwo dzięki zmniejszeniu ilości potencjalnych punktów wycieku
Brak pierścieni uziemiających z dodatkowymi punktami uszczelniającymi lub elektrod uziemiających, jako potencjalnych punktów wycieku
Brak ryzyka uszkodzeń od zjawisk elektrolitycznych w przypadku różnic potencjałów w układzie
Brak prądów wyrównawczych
Potencjał odniesienia generowany jest w przetworniku pomiarowym i jest izolowany od potencjału ziemi - przez rurociąg, ciecz procesową lub uziemienie nie przepływa prąd
Brak prądu wyrównawczego w procesach elektrolizy lub układach galwanicznych, brak obciążenia ochrony katodowej
Uproszczona instalacja, inżynieria i obsługa
Zmniejszenie ryzyka nieprawidłowej instalacji pierścieni uziemiających i uszczelnień - jednej z najczęstszych przyczyn wadliwych instalacji, zwłaszcza w przypadku dużych średnic znamionowych
Skrócony czas instalacji
Kwestia właściwego doboru materiału pierścienia uziemiającego nie jest już istotna
Brak problemów z kompatybilnością chemiczną
Zgodność z aplikacjami rozliczeniowymi - certyfikaty OIML-R49 i MID MI-001
Wirtualna referencja
Przepływomierze elektromagnetyczne z wirtualną referencją oferują innowacyjną metodę uziemienia , która umożliwia instalację czujnika przepływu w dowolnym typie rurociągu bez pierścieni lub elektrod uziemiających .
