О калибровке датчиков уровня топлива перед установкой

Установка емкостных датчиков уровня топлива является уже почти обязательным элементом в системе мониторинга транспорта. При этом почти обязательной считается процедура калибровки датчика “полный”-“пустой” после его обрезки. Для этого монтажные бригады возят с собой специальные трубы для погружения датчика. Процедура сама несложная, занимает около 5 минут. Но давайте рассмотрим нужна ли она.

На экране калибровки всегда можно увидеть цифры, которые обозначают внутреннее значение измерителя высоты топлива в условных единицах. У нас это значение называется Детектором. Оно зависит от текущей длины измерительных электродов и высоты уровня топлива в них.  Если погрузить 2 датчика, обрезанных на разную длину в топливо на 20 см, то величины детекторов у них будут разными. Если обрезать датчик, то значения детекторов для всех уровней топлива уменьшаются. Поэтому этап калибровки был введен для того, чтобы получить унифицированный выходной сигнал датчика вне зависимости от его длины.  А также по двум важным причинам:

1. Для датчиков уровня топлива с цифровым интерфейсом (RS232/RS485/CAN). Минимальным значением на выходе с датчика по умолчанию является 0. Если мы обрезаем такой датчик, то значения детектора уменьшаются и для пустого бака датчик должен быть способен выдать отрицательное значение N. Популярный протокол LLS этого не предусматривает, поэтому появится мертвая зона, пропорциональная величине обрезки датчика. Проведение калибровки обучает датчик новой длине таким образом, чтобы избежать мертвой зоны.
2. Много лет назад были популярны датчики уровня топлива с аналоговым выходом (по причине отсутствия терминалов мониторинга с RS485/CAN). Там было важно получить от датчика уровня топлива как можно более широкий выходной диапазон сигнала в вольтах.  Потому что терминалы мониторинга как правило имели 10-битный (12-битный) вход (1024 и 4096 возможных точек разрешения)  с диапазоном от 0 до 30 вольт. Если мы используем ДУТ в диапазоне 0-5В, то получали  170 и 680 точек разрешения соответственно. Необходимость обрезки ДУТ требовала оставлять часть диапазона как запас под обрезку, например, исходный ДУТ до обрезки имел диапазон 1.5-5В и после обрезки на 30% его диапазон смещался вниз на 0.5-3.5 В. Это уменьшало диапазон и число точек разрешения в 1.5-2 раза ( и без того небольшое). Калибровка ДУТ расширяла диапазон до максимально возможного.

Но это было ранее. Сейчас абсолютное большинство интеграторов использует ДУТ с цифровыми интерфейсами, причем в расширенном диапазоне 0-4095, что потенциально дает свыше 4000 точек разрешения. Нужно такое количество на большинстве баков высотой до  1 метра? Нет.

Чтобы обойтись без калибровки ДУТ в современной системе мониторинга достаточно задать еще до обрезки датчика минимальное выходное значение N датчика вместо 0 равным 500-1000 (в зависимости от возможной длины обрезки). Зависимость минимального значения N от высоты является практически линейной (если ДУТ не кривой)  и легко определяется опытным путем для модели датчиков, которую Вы используете. После обрезки датчика его минимальные и максимальное значение сместятся вниз, но минимум не опустится в отрицательную зону. При дальнейшей тарировке бака нет никакого значения в каком диапазоне находятся выходные значения датчика (0-4095 или 435-3620).

Так можно сэкономить 5 минут времени на каждой установки и избавиться от необходимости перевозки трубы для калибровки ДУТ.

В датчиках Eurosens Dominator тарировочная таблица бака может быть сохранена в датчик. При этом, как известно, при тарировке бак заполняется от пустого до полного состояния. Таким образом, первая и последняя точки таблицы являются одновременно и точками калибровки, которую датчик проводит автоматически при сохранении таблицы в его память. Поэтому мы  в своих установках используем именно этот вариант – когда тарировочная таблица бака сохранена в датчике.

Значения детектора полного и пустого при тарировке бака. Зачем дополнительно окунать датчик?

И о так называемой “сухой” калибровке ДУТ, которая доступна в ряде конфигураторов. Сухая калибровка позволяет не окунать ДУТ в топливо для калибровки “полного”. Если в используемом Вами ДУТ такой функции нет – не беда. Вам достаточно взять сохраненные файлы калибровок/тарировок, в которых можно найти значения внутреннего детектора датчика для различных длин ДУТ. И вывести их на график. Полученная шкала позволит Вам определять значение детектора “Полный” для любых длин ДУТ и вписывать его вручную. Собственно, таким же образом, эта функция реализуется и в конфигураторе ДУТ.  Однако, в связи с индивидуальными свойствами датчиков, топлива, влажности и других факторов – мы рекомендуем всегда вручную увеличивать значение детектора “полного” бака в большую сторону, чтобы погрешность определения его значения была только в плюс. В этом случае Вы не получите при тарировке мертвую зону при заполнении бака почти до полного состояния.