Virtuální reference
Magneticko-indukční průtokoměry s virtuální referencí nabízejí inovativní způsob uzemnění, který umožňuje instalaci snímače průtoku do jakéhokoli typu potrubí bez zemnicích kroužků a elektrod.
Virtuální reference
Magneticko-indukční průtokoměry s virtuální referencí nabízejí inovativní způsob uzemnění, který umožňuje instalaci snímače průtoku do jakéhokoli typu potrubí bez zemnicích kroužků a elektrod.
Stejně jako všechna elektrická zařízení musejí být i magneticko-indukční průtokoměry (MIP) uzemněny v souladu s bezpečnostními předpisy, např. pomocí ochranného uzemnění nebo vyrovnání potenciálu. Za prvé, uzemnění zabraňuje úrazu elektrickým proudem při dotyku. Proto se v případě poruchy na vodivých částech přístroje nevytváří nebezpečné napětí. Za druhé, uzemnění poskytuje pevný referenční potenciál pro signální napětí průtokoměru.
Toto signální napětí průtokoměru má obvykle hodnotu kolem milivoltu nebo nižší. Převodník může zpracovávat takto slabé signály bez rušení a s maximálním rozlišením pouze za předpokladu, že mezi potenciálem (napětím) média a referenčním potenciálem pro zpracování signálu v převodníku není velký rozdíl. Existuje několik způsobů, jak to zajistit. Kromě tří klasických způsobů uzemnění – uzemnění pomocí kovového prázdného potrubí, uzemnění pomocí zemnicích kroužků v elektricky nevodivých potrubích a uzemnění pomocí zemnicích elektrod – existuje také metoda virtuální reference, která se obejde bez samostatného uzemnění média.
Alternativa ke klasickému uzemnění
V některých aplikacích způsobují klasické metody uzemnění indukčních průtokoměrů problémy, protože např. v potrubích s katodickou ochranou proti korozi nebo v galvanizačních zařízeních se napětí vyskytuje i mezi elektrodami a zemí. Při měření agresivních médií zase musejí být zemnicí kroužky pro klasické uzemnění obvykle vyrobeny z drahého speciálního materiálu (tantalu, titanu, niklu atd.), což znamená značné pořizovací náklady zejména u velkých světlostí potrubí.
Díky virtuální referenci lze snímač průtokoměru namontovat do jakéhokoli typu potrubí bez zemnicích kroužků a elektrod. Vstupní zesilovač převodníku zaznamenává potenciály měřicích elektrod a pomocí sofistikované metody vytváří napětí, které odpovídá potenciálu neuzemněné kapaliny. Toto napětí se používá jako referenční potenciál pro zpracování signálu. Mezi referenčním potenciálem a napětím na měřicích elektrodách tak nevznikají žádné rušivé rozdíly potenciálů.
Výhody z hlediska nákladů a bezpečnosti
Vynechání zemnicích kroužků a jednodušší instalace přístroje vede ke snížení nákladů a pomáhá provozovatelům omezit systematické poruchy, protože chybné uzemnění je nejčastější příčinou chyb při uvádění indukčních průtokoměrů do provozu. Při rozdílných potenciálech již v zařízení nehrozí nebezpečí elektrolytické destrukce. Měřeným médiem ani zemnicími vodiči neprocházejí žádné bludné proudy.
Virtuální reference je v zásadě možná od průměru (jmenovité světlosti) DN10 (3/8") a od vodivosti ≥ 200 µS/cm. Firma KROHNE vyvinula tuto metodu virtuální reference u indukčních průtokoměrů již v roce 1998.
Výhody virtuální reference firmy KROHNE
Výrazně nižší investiční náklady
Nejsou potřebné žádné zemnicí kroužky ani zemnicí elektrody
Větší bezpečnost díky snížení počtu potenciálních míst netěsností
Žádné zemnicí kroužky s dalšími těsněními nebo zemnicí elektrody jako místa možných netěsností
Žádné riziko elektrolytické destrukce při rozdílech potenciálů v zařízení
Žádné vyrovnávací proudy
Referenční potenciál je generován v převodníku signálu a je oddělen vůči zemi: potrubím, měřenou kapalinou ani zemí neprochází žádný proud
Žádný vyrovnávací proud při elektrolýze nebo galvanickém pokovování a žádné namáhání katodické ochrany
Zjednodušená instalace, projektování i údržba
Snižuje se riziko chybné montáže zemnicích kroužků a těsnění, což jsou jedny z nejčastějších chyb při instalaci, zejména u potrubí velkých světlostí
Zkrácení doby montáže
Správná volba materiálu zemnicího kroužku již není důležitá
Žádné problémy s chemickou kompatibilitou
Vhodné i pro aplikace měření v obchodním styku, certifikované podle OIML-R49 a MID MI-001