چرا ارتینگ مهم است؟
در کاربردهای صنعتی، خوردگی سنسورهای فشار یک پدیده نسبتاً ناچیز است، زیرا در اکثر کاربردها از روغن ها (به ویژه روغن های هیدرولیک) استفاده می شود و تماس با سیال فشار عمدتاً به کانال فشار که ناحیه ایی بسیار باریک و نازک است و قسمت سنسور محدود می شود. در اندازه‌گیری سطح با ترانسمیترهای فشار هیدرواستاتیک، ابزارها به طور کامل و دائمی با سیال‌های مبتنی بر آب اغلب در تماس هستند. سنسورهای سطح هیدرواستاتیک، که اغلب به عنوان سطح سنج هیدرواستاتیک شناخته می شوند، نقش مهمی در کاربردهای فضای باز، به ویژه در صنایع آب و فاضلاب دارند، جایی که بر مقادیر بالای آب، چاه های عمیق یا گمانه ها نظارت می کنند. ایجاد یک ارتینگ (اتصال زمین) محکم هنگام نصب این سنسورها ضروری است، زیرا عدم اتصال به زمین یا اتصال زمین ضعیف می تواند منجر به آسیب شدید یا حتی خرابی سنسور سطح شود.
خرابی های متداول به دلیل ارتینگ نامناسب
در کاربردهای فضای باز، سنسورهای سطح هیدرواستاتیک ← معمولاً به پی ال سی (PLC) یا از طریق کابل به سیستم‌های تله متریک متصل می‌شوند.
این کابل ها می توانند به طور ناخواسته به عنوان آنتن عمل کنند و ولتاژهای الکترومغناطیسی یا هوایی را از سیم ها به سنسور منتقل کنند و در نتیجه بار الکترونیکی و خرابی زودهنگام ایجاد شود.
سیالی که اندازه گیری می شود هم ممکن است انرژی ذخیره کنند و مانند خازن عمل کنند.
در صورتی که اتصال زمین با امپدانس کافی برای سنسور سطح وجود نداشته باشد، رعد و برق، نوسانات الکتریکی یا حتی الکتریسیته ساکن می توانند نوسانات ولتاژ ایجاد کنند. این نوسانات به طور بالقوه می تواند به قطعات الکترونیکی سنسور آسیب برساند و باعث بارگیری بیش از حد و سوختن آنها شود.
حتی اگر اختلاف ولتاژ برای ایجاد اضافه بار الکترونیکی بسیار کم باشد، به دلیل پتانسیل‌های ولتاژ متفاوت می‌تواند باعث عمل الکترولیتی شود.
این عمل الکترولیتی مواد محفظه فلزی حسگر سطح هیدرواستاتیک را در طول زمان خورده می کند. این خوردگی حفره هایی را در مواد ایجاد می کند که می تواند منجر به سوراخ شدن دیافراگم یا محفظه شود و در نهایت باعث از کار افتادن زودهنگام سنسور سطح شود.
این خوردگی ممکن است با خوردگی شیمیایی اشتباه گرفته شود، اما در درجه اول نتیجه اختلاف پتانسیل ولتاژ بین سنسور و مایع اطراف است. بدون ارتینگ مناسب، سنسور اساساً تبدیل به یک آند قربانی می شود که به ناچار خورده می شود.
چگونگی ارتینگ و حفاظت مناسب برای سنسورهای سطح هیدرواستاتیک
ترانسمیتر های فشار غوطه ور معمولی در بازار به طور کلی شامل یک مدل ارتینگ بر اساس یک صفحه گردان یا نوار در داخل غلاف کابل می شوند. این سیستم به عنوان ناظری برای سیم‌های منفرد در برابر تداخل (کابل‌هایی که تا حدی روی سطح قرار گرفته‌اند) و همچنین برای زمین کردن پروب سطح عمل می‌کند. ترانسمیتر های فشار غوطه ور اغلب در سیالات رسانای مبتنی بر آب استفاده می شوند. با توجه به رسانایی الکتریکی، سیال یا آب اطراف ترانسمیتر فشار غوطه ور می تواند منجر به تشکیل یک عنصر گالوانیکی شود.
سنسورهای سطح با ارتینگ مناسب ولتاژ مضر را قبل از اینکه بتواند به مدار داخلی آسیب برساند به زمین هدایت می کند. با این حال، اگر ارتینگ برای ترانسمیتر نامناسب باشد، این ولتاژهای مضر همچنان به مدار الکترونیک یا بدنه سنسور راه پیدا می کند و باعث خرابی زودرس می شود.
در سناریوهای مربوط به مخازن فلزی و پلاستیکی، هر جزء فلزی مجزا باید به یک زمین مشترک با امپدانس کمتر از 100 اهم متصل شود. در کشتی‌ها که مخازن فلزی استفاده می شوند، ضروری است که تمام انواع ارتینگ را در حین پهلوگیری به نقطه زمین کشتی متصل شود.
در دریاچه ها و مخازن، ایجاد یک اتصال با امپدانس پایین به زمین می تواند چالش برانگیز باشد، اما این حرکت می تواند بسیار مفید باشد، زیرا از مدار الکترونیک سنسور سطح هیدرواستاتیک در برابر خرابی محافظت می کند.
در موقعیت‌هایی مانند سازه‌های مصنوعی یا زمین‌های سنگی، قرار دادن میخ‌های مسی بلند در داخل زمین ممکن است امپدانس پایین کافی را بدست نیاورد. در چنین مواردی می توان شبکه های ارت را در زمین تعبیه کرد تا به مقاومت زمین مناسب دست یافت.
نتیجه
ارتینگ سنسورهای سطح هیدرواستاتیک یک پیش نیاز ضروری برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد این سنسورها است، به ویژه در کاربردهای فضای باز که در آن افزایش ولتاژ، اغلب ناشی از برخورد صاعقه، یک اتفاق رایج است. غفلت از ارتینگ کافی می تواند منجر به خرابی نابهنگام سطح سنج هیدرواستاتیک شود.
