Как оттарировать датчик уровня топлива
Датчик топлива (Глонасс) — калибровка по уровню
В статье предлагается упрощенный вариант тарировки (калибровки) топливных датчиков (измерителей уровня бензина или солярки) для систем спутникового мониторинга транспорта. 
Современные системы спутникового мониторинга транспорта в настоящее время пользуются большим спросом. А поскольку спрос рождает предложение, то судя по рекламе в интернете выбор систем GPS/GSM достаточно велик. Поскольку спутниковые системы определения местоположения применяются во всем мире, то эта технология стала надежной и доступной для разных задач, начиная от дистанционной охраны объектов до полноценного мониторинга транспортных средств.
Но, если обратить внимание на системы спутникового мониторинга, в которых реализованы функции контроля расхода топлива, то перечень предложений по измерению его уровня становится заметно меньше.
Дело в том, что за рубежом (в западных странах) не стоит задачи контроля расхода топлива в том виде, как она ставится у нас. Мы хотели бы снизить потери на топливо связанное с его хищением, а на западе такой проблемы нет.
Ну, нет так нет, а у нас есть и нашим инженерам и менеджерам выпала задача решить ее в отдельно взятой стране. В результате оборудование для контроля расхода топлива — это, в основном, разработки нескольких известных предприятий.
Если не вдаваться в особенности какого-либо конкретного оборудования по контролю расхода топлива, то в большинстве случаев применяется специальный емкостный датчик уровня топлива, который дополнительно устанавливается в топливный бак.
Калибровка (тарировка) датчиков уровня топлива
Достоинства емкостного датчика достаточно хорошо прорекламированы в интернете, но вот информация о недостатках, как всегда, выплывает в вопросах и на форумах.
Прежде всего нужно сказать, что емкостный датчик уровня топлива это очень технологичное и надежное устройство, которое успешно интегрируется в систему GPS/GSM мониторинга.
Но главный недостаток датчика связан со сложностью его калибровки-тарировки.
Напомним, что тарировка датчика уровня топлива нужна для перевода сигналов от датчика в измеряемое количество топлива в литрах. Чем точнее выполнена тарировка, тем точнее будет измеряться топливо. А если тарировка выполнена плохо, то пользы от такого датчика никакой, а вот проблем при эксплуатации системы контроля обязательно прибавится.
Так вот, проблема заключается в том, что тарировку емкостного датчика надо выполнять методом проливки бака реальным топливом. Бак сначала осушается, с него сливается все топливо, а затем топливо заливается в бак известными порциями по 10-20 литров, в зависимости от объема бака.
На практике такая процедура тарировки требует немалых расходов на топливо, занимает несколько часов и требует отвлечения на нее не менее двух специалистов и собственно самой техники.
Ну, допустим, тарировка датчика проведена, и все оборудование работает хорошо. В отчетах по топливу (в рекламе на сайтах они особенно наглядны) хорошо видно, как изменяется уровень топлива в баке, как делалась заправка и как обнаруживается слив топлива.
Но почему-то обнаруживается довольно большие несовпадения по объему залитого топлива на заправке и то, что фиксируется датчиком. Вариант недобросовестности водителя сразу исключается (на время экспериментов ). Остается причина недолива на заправке и возможно поведение самого датчика. Если несоответствие замеров датчика и контрольных замеров имеет место и оно довольно большое, то у пользователей возникает вопрос: «Что делать?».
Нетрудно догадаться, что поставщик оборудования скорей всего порекомендует сделать дополнительную тарировку (калибровку) датчика. Конечно можно понять и поставщика, на самом деле причин расхождения может быть много и не факт, что в этом виноват датчик. Судя по отчетам, датчик «живой» и данные с него поступают.
Но, у пользователя возникают сомнения в достоверности данных по топливу. А собственно из-за контроля топлива и затевается весь сыр-бор, и важность этого вопроса остается на повестке дня. Да и требуется только иметь возможность оценить достоверность данных с датчика, но не тратить на это больших средств и много времени.
Изложенные пояснения были просто необходимы, чтобы пояснить предложение, которое решит все описанные проблемы с тарировкой емкостных датчиков.
Суть предложения состоит в том, что для тарировки датчиков предлагается использовать топливомер ПТ–041 ( или ПТ-043)
Как рассчитываются таблицы для топливомера, описано здесь.
И, чтобы узнать, сколько топлива в баке нужно подойти к баку и замерить уровень топливомером, потратив на это не более 10 секунд.
Теперь остается решить вопрос, как привязать показания с емкостного датчика и замеры сделанные топливомером. Эта задача решается очень просто, если вместе с замером топливомера указать время выполнения замера, с точностью до минуты.
Поскольку в любой GPS/GSM системе мониторинга фиксируется время выполнения замера, то его не сложно отыскать в общем потоке данных.
Как такую процедуру контрольных замеров выполнить на практике?
Во-первых, такую процедуру можно выполнить в рейсе, чтобы не тратить дополнительных средств на топливо. Водителю нужно дать топливомер и объяснить, как делать замеры.
Замеры надо делать на естественных остановках, остановках для отдыха, на заправках.
Пункты замеров можно спланировать перед поездкой или в виде маршрутного задания.
Рекомендуется фиксировать также пробег по спидометру.
Когда водитель вернется из рейса и привезет данные замеров, они передаются в программу тарировки датчика. По этим замерам будет рассчитана таблица для емкостного датчика.
Предлагаемая технология тарировки датчиков уровня топлива позволяет, кроме этого, оперативно обнаружить неисправность датчиков, если возникнут на это подозрения.
Можно также сделать и еще более очевидный вывод. Используя записанные водителем данные по уровню топлива в баке и по пробегу, можно получить сведения о расходе топлива для конкретной машины на разных участках рейса, даже не прибегая к услугам GPS/GSM мониторинга.
Предложенная методика применения топливомеров снимет большинство острых вопросов, которые возникают при эксплуатации спутниковых систем мониторинга.
Тем, кто заинтересовался методикой тарировки датчиков уровня топлива для систем спутникового мониторинга, рекомендуем подробнее познакомиться с топливомерами: ПТ–041 и ПТ-043.
Тарировка бака. Почему она так важна?
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.
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.
Контроль уровня топлива и тарировка баков : полезные советы
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.
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.
Тарировка, калибровка ДУТ — Датчика уровня топлива
Компания «Автомониторинг» выполняет в Нижнем Новгороде тарировку ( датчиков уровня топлива ) на все виды транспорта. Тарировка осуществляется в течение одного дня с соблюдением всех технологических нормативов. На оборудование и работы предоставляется гарантии.
Тарировка (калибровка) ДУТ является индивидуальной для каждого транспортного средства, что позволяет отслеживать количество заправляемого или слитого топлива и контролировать расход с точностью до 1%!
Зачем необходима калибровка датчика уровня топлива?
Многие задаются вопросом, а для чего необходимо проводить калибровку или иными словами, тарировку датчика уровня топлива ДУТ, ответим однозначно, это крайне необходимая процедура. Датчик не имеет никакой информации, его обязательно необходимо запрограммировать. Проще говоря калибровка или тарировка — это преобразование сигнала от датчика в численные показания. Такой тип датчиков широко применяется в системе спутникового мониторинга.
Но не всегда так всё просто и легко. Несмотря на массу положительных аспектов, при наличии данного прибора в транспортном средстве, существует ряд сложностей с самим процессом калибровки. И вот именно здесь важно, чтобы работы проводили квалифицированные специалисты. Иначе имеющийся датчик в авто, без качественно проведённой калибровки, будет совершенно бесполезен. Обращайте внимание на рекомендации о компании, услугами которой вы воспользуетесь.
Пошаговая калибровка датчика топлива
Процесс калибровки трудозатратный и требует определённых капиталовложений. Отметим сразу что установка датчика уровня топлива и калибровка — это две разных услуги, но проводятся они одновременно. Вначале из бака извлекается всё топливо. Далее вырезается соответствующее отверстие в баке и измеряется высота ёмкости, она необходима, чтобы вычислить длину устройства. Следующий этап заключается в непосредственной установке.
Далее проводится процесс калибровки. Датчик подключается к определённой программе, где непосредственно в момент тарировки, будут фиксироваться данные. Весь объём бака разбивается не менее 20-ти равных частей, каждая из которых заливается последовательно. Иными словами, залили 2 литра, зафиксировали показатели датчика, и так все последующие проливы. В общей сложности будет не менее 20 строчек данных. Далее программа в автоматическом режиме, согласно определённых алгоритмов, переводит эти показатели в объем. Таким образом датчик программируется индивидуально под ваш объём бака.
Что такое тарировка бака и для чего она необходима?
Для корректного использования показаний устанавливаемого ДУТ необходимо выполнить тарировку бака. Она необходима для получения таблицы соответствия уровня топлива в баке объему этого топлива. Для корректной работы ДУТ необходимо производить не менее 15 дозированных заливов топлива. Например, для бака емкостью 200-250 литров один дозированный залив составляет не более 15 литров, для бака емкостью 600-650 литров один дозированный залив – не более 40 литров.
Процесс тарировки достаточно кропотлив и требует от исполнителя определенных навыков и наличия специального оборудования.
Для тарировки топливных баков дизельных или бензиновых автомобилей используется разное оборудование. Для бензина оно должно являться взрывобезопасным и иметь соответствующие сертификаты.
Несмотря на отлаженный процесс и высокую точность показаний датчика уровня топлива, процесс тарировки нужно периодически повторять. Показания датчика со временем могут меняться из-за смены типа топлива (зимнее/летнее), наличия грязи в баке.
Стандартная процедура тарировки бака начинается после установки и подключения ДУТ к терминалу спутникового мониторинга. Она включает в себя не менее 15 проливов топлива вручную с паузами для стабилизации уровня топлива.
Проливы топлива и их остановка выполняются оператором вручную, вследствие чего может ухудшаться точность показаний датчика.
После окончания процесса лист с отчетом исполнителя передается оператору системы мониторинга. Время работы с одним автомобилем занимает от 3 до 5 часов, в зависимости от объема баков и производительности насоса для пролива топлива.
В результате внедрения в работу автоматических тарировочных станций инженерам компании «ТРИВИ» удалось изменить этот процесс, сократив время проведения работ, при этом повысив качество тарировки.
Теперь это выглядит так:
— установка датчика уровня топлива;
— подключение датчика к автоматической станции;
— внесение исполнителем данных об объеме бака, количестве проливов;
— автоматическая станция дозирует топливо и собранные данные пересылает оператору системы мониторинга;
— во время работы станции исполнитель успевает протянуть провода от датчика к терминалу;
— система сама отправляет всю нужную информацию, и по этим данным создается тарировочная таблица, необходимая для создания датчика.
Время работы с одним автомобилем сократилось до 1,5-2 часов.
Огромным плюсом можно отметить и то, что использование автоматизированной системы исключает «человеческий фактор».
Мы отвечаем за качество работ!
На сегодняшний день наша компания располагает как передвижными, так и стационарными автоматическими станциями тарировки. Мы можем выехать к вам на предприятие, на котором находится техника, или выехать на объект, на котором эта техника работает, так и оказать услуги на площадке нашего сервиса.
За счет автоматизации тарировки мы гарантируем высокое качество работ и достоверность полученной информации!