Тарировка топливных баков – часто задаваемые вопросы

Шесть популярных вопросов о тарировке топливных баков.

1. Чем отличается калибровка датчика от тарировки топливного бака ?

Многие путают эти понятия. Калибровка датчика делается после обрезки датчика и  заключается в его полном погружении в топливо для “обучения” новой длине.  Тарировка топливного бака  нужна для превращения уровня топлива в объем.

2. Зачем нужна тарировка бака?

Все существующие датчики измеряют уровень топлива, 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 бака обычно представляет собой заправку бака мерными порциями от пустого до полного состояния и является относительно трудоемкой процедурой.

3. Зачем нужна калибровка датчика? И как ее делать?

При обрезке или удлинении электрода датчика уровня топлива его калибровка “по умолчанию” становится некорректной, что может привести к появлению мертвой зоны “внизу” или “вверху” датчика. А для калибровки датчика уровня топлива не требуется много топлива – подойдет закрытый со одной стороны отрезок пластиковой трубы, в который заливается 1-2 литра топлива. Длина трубы должна превышать длину калибруемого датчика. (рис. 1).

4. Тарировка бака путем заправки бака порциями от пустого до полного – это очень трудоемко. Можно ли как-то ее избежать?

Есть несколько случаев, когда это возможно.

• Нас устроит уровень а не объем топлива. Например, нам надо знать не пора ли заправлять топливный бак. В этом случае хватит и информации об уровне топлива.
• У нас есть таблица пересчета высоты в объем для этого бака. Мы можем использовать эти данные для расчета тарировочной таблицы бака с помощью конфигуратора eurosens. Данные таблицы часто встречаются у владельцев  топливохранилищ и бензовозов.

Поэтому если вы работаете с такими объектами, то первым делом узнавайте у заказчика наличие тарировочных (калибровочных) таблиц.

• Мы имеем такую форму бака, что можем посчитать объем топлива для любой высоты с помощью формулы.

Например,  идеально прямоугольный бак (параллелепипед без закруглений)  или вертикальный цилиндр (рис. 2).

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 прямую линию (рис. 3). Таким образом, нам нет смысла тарировать такой бак заправкой порциями, так как на графике все эти точки попадут на эту прямую, и мы можем их посчитать и без залива порций.

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

Другими популярными формами баков являются горизонтальный цилиндр (рис. 4) и цистерна (рис. 5).

Тарировочную таблицу для таких баков можно рассчитать с помощью eurosens configurator. Все что потребуется для этого – откалибровать датчик нужной длины с помощью трубы (см. п. 3) и ввести размеры цистерны (рис. 6).  Для горизонтального цилиндра вводим размер цистерны  E=0.

Рис. 6. Калькулятор тарировочной таблицы цистерны

5. У нас есть таблица тарировки от очень похожего бака. Можно ли ее использовать?

Например, мы устанавливаем датчики уровня топлива на 20 одинаковых автомобилей с одинаковыми баками.Сразу наше первое желание – провести калибровку одного топливного бака с одним датчиком, чтобы потом использовать эту калибровку везде.

Но это будет ошибкой, потому что топливные баки имеют слегка разный объем, а датчики между собой тоже имеют некоторую разницу в показаниях и обрезаны немного по разному. В итоге мы получим неправильные заправки, особенно при заправке до полного бака.

Но мы можем воспользоваться инструментом для сравнения и обработки тарировочных таблиц  из конфигуратора eurosens (рис. 7).

Рис. 7. Преобразуем тарировочную таблицу бака под схожий бак

Чтобы получить таблицы тарировки баков для наших 20 машин нам надо следующее:

1. Определить точный объем бака каждой машины (заправкой до полного).
2. Откалибровать все датчики в трубе (см п.1).
3. Отредактировать кривую датчика растягиванием и сжиманием по двум осям так, чтобы калибровочные значения датчика “полный”-“пустой” совпали со значениями калибровки, а объем бака совпал с измеренным.
4. После чего сохранить полученную таблицу в файл и загрузить в датчик.

Данный метод работает ТОЛЬКО для баков идентичной формы, но немного разного объема.

6. Как правильно выбрать число порций для тарировки топливного бака?

Многие думают, что чем больше порций используется для тарировки бака тем точнее результат. Во большинстве случаев это действительно так – например, для баков, сечение которых постоянно изменяется от  от низа к вверху (рис. 8).

Рис. 8. Бак несимметричный, неправильной формы. Чем больше точек тарировки тем лучше.

В этом случае если мы построим график зависимости объема от высоты и наложим на него результаты тарировки по 8 точкам, он может иметь такой вид как на рис. 9. Красная линия –тарировка бака на базе таблицы по 8 точкам. Заметно, что реальная форма бака (черная линия) передается недостоверно.

Рис. 9. Определение формы несимметричного бака тарировкой по 8 точкам (неточно).

При тарировке с помощью 16 порций разница с предыдущим результатом существенна (рис. 10). Форма бака передается намного лучше.

Рис. 10. Определение формы несимметричного бака тарировкой по 16 точкам (уже неплохо).

Если же мы тарируем реальный прямоугольный бак (рис. 11), то он обычно имеет закругления внизу и вверху, а в средней части является симметричным с почти вертикальными стенками.

Рис. 11. Широко распространенный топливный бак

Такие баки целесообразно тарировать с переменным объемом дозы, в верхней и нижней части объемы порции делать меньше, а в средней части можно их делать больше. Так мы не потеряем в точности (как видно на рис. 12 мы можем воссоздать график по этим точкам), но увеличим скорость тарировки.

Рис. 12. Такая экономия на порциях почти не скажется на точности

Поэтому сложно ответить на вопрос о наилучшем числе порций для тарировки топливного бака. Это зависит от формы бака. Обычно это 20-30 точек, но их число можно уменьшить за счет частей топливного бака постоянного сечения.