Тарировка датчика уровня топлива


Тарировка бака. Что это такое и почему она так важна?

27.01.2019

27.01.2019

Тарировка - это технологическая процедура, проводимая для настройки точности отображения в системе данных об уровне топлива в баке. Она позволяет переводить данные датчика уровня топлива (ДУТ) в литры или объем топлива в баке.

ДУТ показывает значение, соответствующее именно уровню топлива в баке. Сама по себе система не может определить, какие данные датчика какому объему топлива соответствуют. Тарировка проводится для того, чтобы система показывала значения уровня топлива в литрах.

Процедуру тарировки необходимо проводить для каждого топливного бака, на который устанавливается ДУТ. Значения ДУТа индивидуальны для каждого бака и тарировочная таблица одного бака не обеспечит точности в другом баке, даже если баки одинаковой формы. Чтобы датчик уровня топлива мог корректно и точно определять объем в каждом отдельном случае, мы проводим обязательную, индивидуальную тарировку каждого топливного бака.

 

Как происходит процедура тарировки?

 

В топливный бак устанавливается ДУТ. Всё топливо выкачивается, бак полностью опустошается, включая отстойные пробки – самое низкое место в баке, где собирается грязь, вода и тд. Небольшими порциями, обычно 5% объёма бака заливается топливо. Минимальное количество порций –20. В результате получаем значения, которые фиксирует датчик на каждую порцию топлива. Эти значения вносятся в тарировочную таблицу, которая состоит из нескольких колонок: уровень топлива в баке, показания датчика для этого уровня и объем топлива в баке, соответствующий каждому уровню топлива в баке. 

 

 

Тарировка баков с «Ресурсконтроль»

 

Тарировка топливных баков в «Ресурсконтроль» осуществляется с помощью мобильных тарировочных станций. Тарировочная станция – это передвижной комплекс оборудования для тарирования, позволяющий проводить процедуру тарировки максимально быстро и в любой точке без привязки к АЗС или наличию 220В. Станция оборудована ёмкостью 1000 литров, генератором, насосом и мерными ёмкостями.

С мобильной тарировочной станцией процесс тарировки максимально автоматизирован и происходит без использования дополнительного оборудования. Топливо из бака откачивается в ёмкость еврокуба, после чего порциями заливается обратно в бак, проходя через счётчик, который предварительно калибруется и проверяется. тарировка производится по удобному для клиента адресу и не требует привлечения ответственных лиц со стороны клиента.

Наш профессиональный совет

Рекомендуем Вам при выборе поставщика услуг по мониторингу транспорта обращать внимание на то, как в этой компании проводится процедура тарировки и существуют ли  стандарты её проведения. Некачественно проведенная процедура тарировки, а тем более её отсутствие, – это существенные погрешности в определении объёмов заправок и сливов топлива, невозможность корректного контроля топлива. Об этом важно помнить, если Вы цените своё время и ресурсы.

Другие статьи

Причина недостачи топлива. Кто виноват и что делать?

Компании до сих пор редко задействуют полный потенциал систем мониторинга

Изменение норм расхода топлива в РБ, декабрь 2019

Все статьи

Контроль уровня топлива и тарировка баков : полезные советы – Mechatronics

 

Датчики уровня топлива являются популярным средством контроля расхода топлива в системах мониторинга транспорта. Важным этапом установки датчиков уровня топлива являются процедуры калибровки/тарировки топливного бака. Естестевенно, что каждый пользователь желает, чтобы установка системы контроля топлива происходила как можно быстрее. Надеемся, что эта статья поможет сэкономить Вам немного времени, либо предотвратить некачественную установку.

Первый вопрос – чем вообще отличаются калибровка датчика уровня топлива от тарировки бака?

Все существующие датчики измеряют уровень топлива (высоту), но не его объем. Чтобы пересчитать высоту топлива в объем надо знать форму бака. Процедура тарировки бака – это определение зависимости объема топлива в баке от высоты, по своей сути это определение геометрической формы бака. Поэтому не стоит искать другие модели датчиков уровня топлива в попытке избежать этой процедуры, так как она относится к топливному баку, а не к датчику. Тарировка обычно представляет собой заправку бака мерными порциями от пустого до полного состояния и является относительно трудоемкой процедурой.

Калибровка датчика – это обучение датчика его новой длине после обрезки. Для чего она нужна?

Возьмем, для примера популярные датчики уровня топлива с интерфейсом RS232/RS485. Они поставляются откалиброванными на заводскую длину, при этом выходной сигнал датчика изменяется от “0” для пустого бака для 1023 (или 4095) для  полного. После обрезки такого датчика его рабочий диапазон смещается вниз, и если максимум выходного сигнала в 3700 единиц не вызывает никаких проблем, то нижняя граница ниже нуля сместиться не может (протокол передачи данных не предусматривает отрицательные значения). В результате, образуется зона нечувствительности датчика в его нижней части, пропорциональная длине отрезанной части датчика. Та же ситуация с датчиками уровня топлива с аналоговым выходом – диапазон выходного сигнал датчика смещается с заводского значения “вниз”, и выходной сигнал датчика на пустом баке может снизиться до нуля и ниже, что тоже приведет к появлению “мертвой” зоны.

Поэтому после обрезки датчик “обучается” его новой длине путем погружения на 0 и 100% уровня топлива.

На практике сначала делается калибровка датчика после обрезки (наращивания) электродов, а затем тарировка бака.

Теперь давайте подумаем как можно эти процедуры упростить.

Можно заметить, что если тарировка бака включает в себя заполнение его от пустого до полного, то обе точки калибровки датчика (полный и пустой) повторяются.  Калибровку датчика делать не требуется, если программа настройки датчика при его тарировке одновременно и калибрует датчик. Например, мы тарируем бак с помощью конфигуратора Eurosens Dominator и он использует верхнюю и нижнюю точки тарировки бака для калибровки датчика (рис. 1).

Таким образом, мы исключаем калибровку датчика уровня после обрезки/удлинения (5 минут).

Рис. 1. Тарировка бака в конфигураторе Eurosens

 

Теперь перейдем к тарировке. Можно ли ее не делать?

Если Вас устроит высота топлива в миллиметрах или % от высоты бака – тарировку бака можно не делать.Что вряд ли. Вопрос в том – как ее делать.

  1. Как влияет форма бака на тарировку.

Для баков, у которых ширина сечения постоянна по высоте достаточно двух точек  – полный и пустой. Примеры таких форм : идеально прямоугольный бак (параллелепипед без закруглений)  или вертикальный цилиндр (не горизонтальный!).

Рис. 2. Идеальные формы баков, для которых тарировка не требуется.

Результаты тарировки бака можно построить на графике (выходной сигнал датчика – объем топлива в баке). Для баков, приведенных на рис. 2 график будет представлять собой идеальную прямую

Рис. 3. Нет смысла тарировать весь бак, так как все точки попадают на одну прямую.

Однако, такие баки невозможно найти на практике. Реальные баки имеют закругления, вмятины, могут висеть под углом (рис. 4)

Рис. 4. Большинство “прямоугольных” баков имеют закругления

Все это сказывается на том, что реальный график тарировки не является прямой линией, а выглядит так (см рис. 5).

Рис. 5. Графики тарировочной таблицы для прямоугольных баков с закруглениями и баков неправильной формы

По графику видно, что в той части бака, где стенки являются вертикальными а не выгнутыми – точки тарировочной кривой все же попадают на одну прямую, в местах закруглений бака график изгибается. Таким образом, можно сказать, что для тарировки прямоугольных баков с закруглениями можно применять разный шаг залива порций – заливать меньшими порциями в районе закруглений и бОльшими в середине бака, где стенки вертикальны. Это сэкономит Вам время при сохранении точности тарировки.

Отсюда ответ на вопрос – а что будет если внести тарировку бака только по 2м точкам – полный и пустой?  Погрешность вырастет в зависимости от величины закруглений, причем погрешность будет выше когда топливо находится внутри зоны с закруглениями.

А вот для баков сложной формы (рис. 6) требуется тарировка с постоянным шагом, так как там нет прямых участков графика, как видно из рис. 5. Тоже самое касается и формы бака типа “горизонтальный цилиндр”.

Обратите внимание, что построение графиков тарировочных таблиц позволяет контролировать правильность тарировки. На графике хорошо видны дефекты тарировки еще до того, как от заказчика поступит жалоба на неточную работу системы контроля расхода топлива. На графике тарировки совершенно исключаются вертикальные или горизонтальные участки, их наличие – это ошибка (рис. 6).

Рис. 6. Дефект тарировки (желтый график), выявленный построением графика

Для проверки себя и подрядчиков мы сделали несложную программку, которая сравнивает файлы тарировок между собой их построением в Excel.

2. Нет совсем никакой возможности провести тарировку заправкой порциями. Что делать?

Такое бывает, особенно, при установке на большие емкости хранения ГСМ. Залить десятки кубометров топлива порциями  – очень сложная процедура. В этом случае есть несколько вариантов решения.

2.1 Рассчитать таблицу тарировки на основе размеров емкости. Для емкостей типа цистерны можно использовать наш online-калькулятор, который сформирует Вам готовый файл настроек для датчика уровня Eurosens Dominator. Этот же калькулятор работает и для бака типа горизонтальный цилиндр, достаточно ввести параметр E=0.

Рис. 7. Онлайн-тарировка цистерны

При этом способе не учитываются существующие дефекты формы и элементы емкости (емкости, лестницы), которые могут влиять на объем и тарировку.

2.2 Построить тарировку на основе трехмерной модели. Используется, когда точность требуется повыше чем в предыдущем методе, но тарировать емкость топливом нельзя. Тогда нами строиться трехмерная модель емкости на базе присланных Вами размеров и наклона емкости к горизонтали. По модели рассчитывается тарировка бака.

 

 

3. У меня есть 10 одинаковых автомобилей. Можно ли провести тарировку бака только один раз, а потом скопировать ее везде?

Это вполне возможно. Но надо кое-что проверить. Индивидуальностью обладают как и внешне одинаковые с виду топливные баки так и датчики, каждый из которых немного отличается своими измерительными электродами (не говоря уже о том, что их можно по разному обрезать).

Советуем выборочно проверить “одинаковость” баков заправив несколько штук до полного и измерив таким образом их общий объем.

После этого придется провести калибровку полный-пустой для всех используемых датчиков, точно обрезанных одинаковым образом, чтобы  выходной сигнал датчика при тарировке не зависел от индивидуальности его электрода.

Далее провести тарировку одного бака и использовать ее для остальных баков равного объема и формы.

 

4. Если датчики разнятся между собой – как быть при замене датчика?

Индивидуальность датчиков, в основном, заключается в его электродах. Если мы заменяем модульный датчик Eurosens Dominator, то можно использовать электроды от заменяемого датчика. В этом случае достаточно проверить внутреннее значение детектора датчика после сборки со старыми электродами – если оно совпадает в “пустом” состоянии со значением в таблице тарировки от старого датчика, то нет никаких препятствий использовать старую тарировку.

 

 

приемов и советов по калибровке баков от Mechatronics – Mechatronics

Датчики уровня топлива являются очень популярными инструментами мониторинга расхода топлива в индустрии GPS-мониторинга. Очень важные этапы его установки – калибровка датчика и калибровка бака. Каждый установщик хочет максимально упростить процесс установки. Эта статья может помочь вам сократить время установки или избежать ошибок калибровки.

Начнем с разницы между калибровкой датчика и калибровкой резервуара.

Все существующие датчики уровня топлива измеряют уровень, а не объем. Однако ваш клиент, скорее всего, хочет видеть объем топлива в отчетах. Чтобы рассчитать объем топлива, мы должны знать форму бака. По сути – калибровка топливного бака – это расчет формы и формулы для перевода уровня топлива в объем топлива. Мы сделали это с заправкой бака небольшими порциями топлива с записью показаний датчика. Калибровка бака заправками — процедура трудоемкая и кто-то может попробовать поискать датчики, не требующие калибровки бака. Тем не менее, это невозможно, поскольку процедура калибровки резервуара относится к резервуару, а не к датчику.

Калибровка датчика – процедура обучения датчика новой длине после обрезки или удлинения.

Зачем это делать? Большинство популярных датчиков уровня топлива для GPS-трекинга имеют интерфейс RS232/RS485. Датчик поставляется с завода уже предварительно откалиброванным на длину по умолчанию, а выходной сигнал датчика может изменяться от «0» (пустой) до «1023 (или 4095)» (полный). После отключения этого датчика его выходной диапазон смещается вниз, и хотя уменьшение максимального выходного сигнала не является проблемой, выходное значение пустого бака не может опуститься ниже нуля. В результате возникает слепая зона, пропорциональная длине среза сенсора. Та же проблема с датчиками с аналоговым выходом напряжения, т.к. после обрезки и смещения выходного диапазона датчик должен выдавать отрицательное напряжение при пустом баке, а этого сделать явно не может.

Таким образом, после обрезки следует обучить датчик новой длине путем погружения в топливо на 0 и 100% («пустая» и «полная» калибровка).

Таким образом, мы должны откалибровать датчик после резки, а затем выполнить калибровку резервуара. Теперь давайте подумаем, как упростить эти процедуры.

Кто-то может заметить, что при калибровке бака мы наполняем бак от пустого до полного состояния. Калибровка датчика «пустой»-«полный» не требуется, если программное обеспечение для настройки датчика может откалибровать сам датчик на основе данных калибровки резервуара.

Например, мы калибруем резервуар с помощью конфигуратора датчиков Eurosens Dominator, и первая и последняя точки калибровки резервуара будут одновременно точками калибровки датчика (рис. 1). Таким образом, мы можем сэкономить около 5 минут на процедуре калибровки датчика.

Рис. 1. Калибровка резервуара с помощью конфигуратора Eurosens Dominator

 

Следующий шаг – калибровка резервуара. Как избежать этой процедуры?

Если вашего клиента устраивает высота топлива в мм или процентах, вы можете пропустить калибровку бака. Однако он не хочет, все хотят литры. Единственный вопрос – как сделать калибровку бака.

1. Как форма резервуара влияет на калибровку?

Для резервуаров, у которых ширина поперечного сечения постоянна по высоте, достаточно двух точек – полной и пустой. Примеры таких форм: идеально прямоугольный резервуар (без закруглений) или вертикальный цилиндр (не горизонтальный!).

Рис. 2. Идеальные формы резервуара, не требующие калибровки резервуара

 Результаты калибровки резервуара можно представить на графике. Для баков, показанных на рис. 2 график будет представлять собой прямую линию.

Рис. 3. Калибровать весь бак нет смысла, так как все точки ложатся на одну прямую.

Однако на практике такие танки не встречаются. Настоящие танки имеют закругления, вмятины (рис. 4).

Рис. 4. Большинство «прямоугольных» резервуаров имеют закругления

Сказывается то, что реальная калибровочная кривая не является прямой линией (см. рис. 5).

Рис. 5. Графики тарировочных таблиц для прямоугольных резервуаров с закруглениями и резервуаров неправильной формы

На графике видно, что в той части бака, где стенки вертикальные, а не изогнутые, точки калибровочной кривой по-прежнему лежат на прямой линии, а в местах, где бак закруглен, график искривлен. Таким образом, можно сказать, что для калибровки прямоугольных резервуаров с закруглениями можно использовать другой шаг заполнения порций – заливать меньшие порции в области кривизны и более крупные в середине резервуара, где стенки вертикальны. Это сэкономит ваше время при сохранении точности калибровки.

Отсюда и ответ на вопрос — что будет, если бак откалибровать только по 2 точкам — полный и пустой? Ошибка будет увеличиваться в зависимости от размера округления, при этом ошибка будет выше, когда топливо находится внутри зоны округления.

Но для резервуаров сложной формы (рис. 6) требуется калибровка с постоянным шагом, так как на графике нет прямых участков, как видно из рис. 5. То же самое относится и к форме «горизонтального бак «цилиндр».

Обратите внимание, что построение калибровочных таблиц позволяет проверить калибровку. Дефекты калибровки хорошо видны на графике еще до жалоб заказчика на неточную работу системы контроля расхода топлива. На градуировочном графике вертикальные или горизонтальные линии указывают на ошибки калибровки (рис. 6).

Рис. 6. Ошибка калибровки резервуара

Чтобы проверить себя и наших подрядчиков, мы разработали простую программу, которая сравнивает файлы калибровки друг с другом, строя графики в Excel.

2. Совершенно нет возможности откалибровать заливкой порциями. Что мне делать?

Бывает, особенно при установке на большие накопительные емкости. Заправка десятков кубометров топлива порциями – очень сложная процедура. В этом случае есть несколько решений.

2.1 Рассчитайте калибровочную таблицу на основе размеров резервуара. Для горизонтальных цилиндрических резервуаров вы можете использовать наш онлайн-калькулятор, который сгенерирует калибровочный файл для датчика уровня Eurosens Dominator.

Рис. 7. Калькулятор калибровки резервуара

В данном методе не учитываются имеющиеся дефекты формы и элементов резервуара, которые могут повлиять на объем и калибровку.

2.2 Построить калибровку на основе трехмерной модели. Применяется, когда требуется точность выше, чем в предыдущем методе, но бак нельзя калибровать по топливу. Затем мы строим трехмерную модель резервуара на основе присланных вами размеров и при необходимости добавляем наклон. Модель используется для расчета калибровки резервуара.

 

3. У меня 10 одинаковых машин. Можно ли откалибровать танк только один раз, а потом копировать везде?

Это вполне возможно, но мы должны кое-что проверить. Индивидуальностью обладают как внешне похожие топливные баки, так и датчики, каждый из которых немного отличается своими измерительными электродами (не говоря уже о том, что их можно разрезать по-разному). Советуем выборочно проверять «однородность» емкостей, заполняя несколько емкостей до отказа и измеряя таким образом их общий объем.

После этого придется провести полную-пустую калибровку всех датчиков, чтобы выходной сигнал датчика при калибровке не зависел от индивидуальности его электрода. После этого откалибруйте один резервуар и используйте его для остальных резервуаров одинакового объема и формы.

4. Если датчики разные, что делать при замене датчика?

Индивидуальность датчиков в основном заключается в их электродах. Если мы заменим модульный датчик Eurosens Dominator, то электроды от замененного датчика можно будет использовать. В этом случае достаточно проверить внутреннее значение детектора датчика после сборки со старыми электродами – если оно совпадает в «пустом» состоянии со значением в тарировочной таблице от старого датчика, то препятствий к использованию нет. старая калибровка.

 

Техническое видео Speedhut №1 — Калибровка указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива можно откалибровать вручную по существующему датчику топливного бака или выбрать одну из предустановленных калибровочных кривых. Заводская настройка по умолчанию: 240 Ом для пустого и 33 Ом для полного. Для отправителей с этим выходом калибровка не требуется.

***Выбор предустановки калибровки***

1. При включенном манометре нажмите и удерживайте кнопку в течение 10-12 секунд, пока стрелка не качнется и не остановится на отметке «1/8» резервуара, затем отпустите кнопку. Теперь вы находитесь в режиме калибровки.

2. Нажмите и отпустите кнопку для переключения между доступными параметрами резистивного сопротивления (см. рис. 1). Указатель перемещается к каждой доступной настройке при быстром нажатии кнопки. В нужном диапазоне омов нажмите и удерживайте кнопку в течение 2 секунд, чтобы выбрать этот диапазон.

3. Затем указатель переместится на индикатор «E», выйдет из меню калибровки и отобразит текущий уровень топлива.

Примечание. На приборах со светодиодом на передней панели светодиод мигнет 2 раза, указывая на то, что настройка сохранена.

*** Ручная калибровка***

Примечание: убедитесь, что датчик уровня топлива подключен к манометру и находится в соответствующем пустом или полном состоянии, которое вы хотите откалибровать. Датчик уровня топлива ДОЛЖЕН быть присоединен к манометру во время процедуры(ий) калибровки.

Если ваш датчик отличается от предустановленных диапазонов, вы можете вручную откалибровать датчик. Вам нужно будет запрограммировать сопротивление «Пустой» и «Полный».

1. Выполните шаги 1 и 2 выше и выберите (ручная калибровка «F», см. рис. 1).

2. Кнопка освобождения (указатель будет колебаться между «E» и «F».)

3. Когда указатель находится на «F» или «E» - нажмите и удерживайте кнопку в течение 2 секунд, чтобы откалибровать это условие. Например: если бак был слит без газа, вы должны выбрать пустое положение «E» на циферблате.

4. Затем указатель переместится на «E» или «F» в зависимости от того, какой конец вы устанавливаете. Прибор выйдет из меню калибровки и отобразит текущий уровень топлива. Повторите процедуру для установки ДРУГОЙ конечной точки. Примечание. До тех пор, пока не будут откалиброваны как пустая, так и полная точки, датчик НЕ будет точно отображать уровень топлива.


Learn more