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这是一个在工业自动化中非常重要且常见的问题。液位计，尤其是基于微弱电信号的类型（如雷达、电容、射频导纳等），其电磁屏蔽和接地是保证测量稳定性和准确性的关键。以下是液位计电磁屏蔽和接地要求的详细说明：
一、 为什么需要电磁屏蔽和接地？
工业现场充满了电磁干扰源，如变频器、大功率电机、无线设备、开关电源等。这些干扰会导致液位计出现：
信号波动/跳变：显示值不稳定。
测量误差：显示值与实际值存在固定或随机偏差。
通信中断：与控制系统（如PLC/DCS）的通信时断时续。
完全失效：强烈的干扰可能导致仪表死机或损坏。
屏蔽的作用是构建一个金属“堡垒”，将外部电磁干扰阻挡在外，同时防止仪表自身的信号向外辐射。
接地的作用有两个：
安全接地：将设备外壳接入大地，防止因绝缘损坏导致外壳带电，造成人身触电事故。
信号接地/工作接地：为屏蔽层和内部电路提供一个零电位参考点，将屏蔽层上感应的干扰电流顺畅地导入大地，而不是串入信号电路。
二、 电磁屏蔽要求
屏蔽体完整性：
仪表本身的传感器和变送器外壳应设计为连续的金属壳体（如铸铝、不锈钢），缝隙要尽可能小。
外壳的盖板、接口等连接处应保证良好的金属与金属接触，必要时使用导电衬垫（如金属丝网衬垫、导电橡胶）。
电缆屏蔽层：
必须使用屏蔽电缆。这是最关键的一环。通常选择铜丝编织或铝箔复合屏蔽的电缆。
屏蔽覆盖率：屏蔽层的覆盖率越高越好，通常要求达到85%以上，以确保无屏蔽盲区。
屏蔽层类型：对于高频干扰（如变频器、雷达波），编织网屏蔽效果优于铝箔屏蔽。最优选择是“铝箔+编织网”的双重屏蔽电缆。
屏蔽层的连接：
电缆屏蔽层必须在两端都与连接器的金属部分360°全圆周紧密接触。
使用金属电缆接头（格兰头），拧紧后其金属部分应能紧紧压住电缆的屏蔽层，形成可靠的电气连接。避免使用塑料接头。
屏蔽层绝对不允许只连接一端而另一端悬空，悬空端会变成天线，引入更严重的干扰。
三、 接地要求
接地是发挥屏蔽作用的前提，如果接地不良，再好的屏蔽也无效。
1. 安全接地
目的：保护人身和设备安全。
方法：
通过仪表外壳上的专用接地端子（通常标有 PE 或接地符号 ⏚），用黄绿色导线连接到工厂的安全接地网。
接地线应尽可能短而粗，连接牢固，接触电阻小。
对于安装在金属容器或管道上的液位计，如果保证了大面积、低电阻的金属接触，其本身可通过安装支架实现安全接地，但最好还是单独引一根接地线。
2. 信号接地 / 屏蔽层接地
这是技术核心，方法取决于仪表类型和系统架构。
原则：单点接地 是首选，以避免“地环路”问题（不同接地点之间的电位差形成回路电流，引入干扰）。
具体实施方法：
a) 在控制室/系统柜端接地（最常用、最推荐）
场景：液位计的模拟信号（4-20mA）或数字信号（HART/Profibus-PA等）接入控制系统的I/O模块或安全栅/隔离器。
方法：
电缆屏蔽层在控制系统机柜侧进行统一接地。
在机柜内，将所有信号电缆的屏蔽层连接到专用的“屏蔽接地汇流排”上。
该汇流排再通过足够粗的导线（≥16mm²）单点连接到工厂的仪表信号接地网。
液位计现场侧：屏蔽层不接地，用绝缘胶带包好，防止接触到任何金属体。仪表本身通过外壳实现安全接地。
b) 在液位计现场端接地
场景：当液位计本身设计有屏蔽接地端子，且控制室侧无法提供良好的接地点时（较少见）。
方法：
电缆屏蔽层在液位计现场端，连接到仪表的屏蔽接地端子。
该端子再通过短而粗的导线连接到本地接地桩，这个接地桩必须与动力设备的接地（如大电机）分开，最好是独立的仪表接地。
控制室侧：屏蔽层不接地，做绝缘处理。
c) 特殊情况：两端接地
场景：仅适用于当现场存在极高频干扰（如>1MHz）时，且必须确保两个接地点之间的电位差极小。
方法：需要建立等电位接地系统，即通过很粗的铜排或导线将控制室接地网与现场设备接地网连接起来，使它们处于几乎相同的电位。在普通工厂环境下难以实现，不推荐常规使用。
液位计的电磁屏蔽与接地需从材料选择、电路设计、安装布线、接地规范及定期维护等多维度综合实施，具体要求需结合设备类型（如超声波、雷达、电容式）、应用环境（如工业现场、防爆区域）及行业标准（如IEC、GB）确定，以确保测量精度、设备稳定性和安全性。
