Датчик уровня топлива, датчик уровня жидкости, уровнемер жидкости
в системе мониторинга транспорта.

	Взрывобезопастный - Бесконтактный измеритель уровня (бензин, дизель ,масло, нефть, краска, спирт, молоко, сжиженный газ и д.р. жидкости) Ультразвуковой датчик (УЗИ) уровня топлива / жидкости в баках и цистернах. Контроль уровней: 0.8м , 2.5м, и более Страна - Россия
	«Омникомм Технологии» Датчик уровня топлива LLS Страна - Россия
	Датчик уровня топлива ДУТ-ПТТ-А1 г.Минск Страна - Болоруссия
	НПП «Сенсор» Датчик уровня жидкости, уровнемер жидкости ПМП-201 Страна - Россия

Обзор типов датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости

Подключение датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости к устройству в системе контроля расхода топлива

В этом документе описаны дополнительные механизмы работы и представлены примеры настроек датчиков уровня топлива LLS; датчик уровня топлива ПТТ и датчик уровня жидкости, уровнемер жидкости ПМП-201, Уровнемер ПМП-118; Уровнемер ПМП-128; Уровнемер ПМП-138 в решении задач регистрации данных уровня топлива и жидкостей в системе мониторинга транспорта.

Также классификация датчиков уровня топлива.

1. Поплавковый резистивный датчик уровня топлива. Как правило, такие датчики уровня топлива являются штатными (устанавливаются при производстве транспортного средства) и по принципу действия являются резистивными: положение поплавка определяет выходное сопротивление датчика уровня топлива.

2. Поплавковый герконовый датчик уровня топлива. Измерение уровня топлива достигается за счет скольжения магнитного поплавка по длине измерительной линейки (направляющая трубка), в которой установлены герконы и резисторы соединенные по схеме резистивного делителя. Замыкание геркона изменяет сопротивление, значение которого может быть преобразовано в аналоговый или цифровой выходной сигнал.

3. Поплавковый магнитострикционный датчик уровня топлива. Измерение значения датчика уровня топлива достигается за счет скольжения магнитного поплавка по длине измерительной линейки (направляющая трубка), в которой натянут датчик уровня топлива, а струна из магнитного сплава. Принцип измерения положения поплавка основан на эффекте магнитострикции.

4. Емкостной датчик уровня топлива. Работа ёмкостного датчика уровня топлива основана на принципе изменения ёмкости между двумя электродами, исполненными в виде трубок различного диаметра вставленных одна в другую. Ёмкость такого конденсатора изменяется в зависимости от заполнения жидкостью пространства между электродами. Конденсатор включен в цепь генератора частоты, значение которой может быть преобразовано в аналоговое или (и) цифровое. Соответственно, емкостной датчик уровня топлива может иметь один или два выхода: аналоговый и цифровой.

Цифровой выход может быть исполнен в виде последовательного интерфейса передачи данных rs232, rs485 или др., по которому производится приём команд настроек работы датчика уровня топлива от системы контроля расхода топлива и передача фактического значения частоты, вычисленного уровня топлива и дополнительные значения полученные от одного или нескольких датчиков температуры, установленных в схеме преобразования и вычисления или распределённых по длине электродов датчика. Установка нескольких датчиков температуры позволяет более точно производить вычисления уровня топлива.

5. Ультразвуковой датчик уровня топлива. Такой датчик уровня топлива состоит из двух частей: электронный прибор и, собственно, ультразвуковой датчик, устанавливаемый на дно бака. Измерение уровня жидкости осуществляется посредством генерирования короткого ультразвукового импульса от прибора к датчику. Этот импульс распространяется до поверхности жидкости, от которой он отражается и опять пройдя через жидкость принимается датчиком уровня топлива. Время прохождения импульса определяет уровень жидкости.

Область применения безконтактных датчиков уровня (безконтактные измерители уровня):

• Уровень топлива в баке автотранспорта;
• Уровень топлива в баках бензовозов, тепловозов, теплоходов речного транспорта, морского транспорта;
• Контроль уровня сжиженого газа в баках;
• Взрыво-безопастная установка на бензовозы и нефтевозы;

Применяется на транспортных средствах или отдельно в составе систем учета расхода топлива, где требования по пожарной безопасности и взрывозащищенности особенно актуальны, где невозможно использовать более «опасные» технологии.

Контроль уровня: бензина, дизельного топлива ,масла, нефти, краски, спирта, молока, сжиженный газа и д.р. жидкостей.

ВЫДЕРЖКА ИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ БЕЗ КОНТАКТНОГО ДАТЧИКА УРОВНЯ ТОПЛИВА

Ультразвуковой датчик уровня топлива (Бесконтактный датчик уровня жидкости) - УЗИ предназначен для измерения уровня топлива/жидкости в топливном баке с целью контроля расхода топлива. Для измерения уровня жидкости применяется ультразвуковой излучатель, устанавливаемый непосредственно на внешнюю (донную) поверхность бака и контрольный блок обработки информации. Устройство позволяет измерять уровень дизельного либо бензинового топлива, а так же иных жидких сред, в зависимости от программного обеспечения.

Бесконтактные ультразвуковые датчики уровня УЗИ предназначены для измерения уровня жидкости без погружения в измеряемую среду в составе бортового навигационного оборудования ГЛОНАСС/GPS или отдельно.

На сегодняшний день, существует возможность измерения уровня следующих веществ:
- Бензин
- Дизельное топливо
- Нефть
- Сжиженный газ
- Спирт
- Молоко
- Кислота
- Керосин
- Краска
- Растворители
- И т.д.

Отличительные особенности:
1. Накладной способ крепления на топливный бак без сверления
2. Отсутствие контакта с топливом
3. Повышенная пожарная безопасность и взрывозащищенность изделия
4. Высочайшая точность измерения
5. Измерение температуры топлива и внесение корректив в показание датчика.
6. Работает с любым ГЛОНАСС/GPS навигационным оборудованием
7. Возможно использование как автономного устройства (встроенный «черный ящик»
8. Сделано в России

Одновременно Бесконтактный датчик уровня может работать автономно как «черный ящик», накапливая данные об изменениях уровня топлива (уровень жидкости) в баке в течение не менее 30 суток. При этом на этапе производства каждому устройству присваивается уникальный идентификационный номер, что позволяет легко идентифицировать данные при использовании нескольких устройств на одном транспортном средстве (многобаковые ТС).

В энергонезависимую память датчика записываются следующие данные:
- текущая дата
- текущее время
- уровень топлива в баке в мм или объем в литрах
- состояние зажигания
- температура
- ID датчика
- код состояния системы
Для сохранения значений даты и времени в устройстве имеется батарея питания (срок службы не менее 3 лет). 

Бесконтактный датчик уровня жидкости (Ультрозвуковой датчик уровня) может работать в составе комплексной системы сбора и передачи информации, оснащенной приемо-передающим навигационным терминалом GPS/ГЛОНАСС. Для этой цели Бесконтактный датчик уровня жидкости (Ультрозвуковой датчик уровня) имеет ряд аналоговых и цифровых интерфейсов. Тип применяемого интерфейса определяется возможностями приемопередающего терминала. Если терминал предусматривает возможность подключения внешних измерительных устройств по аналоговому интерфейсу, т.е. имеет собственныеаналого-цифровые преобразователи, то можно использовать аналоговый выход устройства. Если терминал предусматривает подключение внешних измерительных приборов по цифровому каналу, то можно использовать цифровой (частотный) выход устройства. При этом данные об уровне топлива будут передаваться через интерфейс EIA 485 или RS 232 в соответствии со специализированным протоколом (FMS).  

Модельный ряд УЗИ (беcконтактных датчиков уровня):

УЗИ - 0.8 - бесконтактный ультразвуковой датчик уровня топлива с диапазоном измерения до 0.8 метра. Предназначен для установки на топливные баки транспортных средств.

УЗИ - 0.8* - бесконтактный ультразвуковой датчик уровня для газовых баллонов ГБО (газобаллонного оборудования)

УЗИ - 2.5/2.5М - бесконтактный ультразвуковой датчик уровня топлива с диапазоном измерения до 2.5 метров. Предназначен для установки в нефтевозы, бензовозы, теплоходы, тепловозы и т.д. Для модификации УЗИ - 2.5М - возможность измерения плотности и уровней раздела сред.

УЗИ - 2.5*/2.5М - бесконтактный ультразвуковой датчик уровня для емкостей с сжиженным газом.

Технические характеристики без контактных датчиков:

Ультразвуковой датчик уровня топлива УЗИ-0.8

Ультразвуковой датчик уровня топлива УЗИ-2.5

Описание безконтактных датчиков уровня топлива и жидкости

Инструкция и описание датчика УЗИ 0.8 м

Инструкция и описание датчика УЗИ 2.5 м

Комплект поставки:

  Ультразвуковой датчик уровня топлива УЗИ включает в себя:

1. Контрольный блок обработки информации (1 шт)
2. Излучатель с кабелем (1м)
3. Кабель удлинительный 6 метров (1шт.)
4. Вставка-держатель предохранителя (2 шт.)
5. Предохранитель (1А) (2 шт.)
6. Кабель интерфейсный 1метр (1 шт.)
7. Скотч 2-х сторонний для крепления блока 1 (1 шт.)
8. Стяжки кабельные (4шт)
9. Саморезы для фиксации блока 1 (4шт)
10. Заглушки (4шт)
11. Инструкция/паспорт пользователя
12. Стяжка стальная для крепления защитного кабеля излучателя (4шт).
13. Пломба-наклейка

Дополнительно поставляется (не входит в комплект):

1. Удлинительный кабель для УЗИ 5 метров;

2. Монтажный комплект;

3. Упаковочная машинка М4К;

4. УЗИ-программатор (считыватель);

5. Установочный магнит;

6. Удлинитель для считывателя УЗИ;

7. Кабель 485/ 232 порта

Датчик уровня топлива (датчик уровня жидкости) с аналоговым выходом подсоединяется к аналоговому входу телематического контроллера или навигационного терминала (автотрекер). 

Подключение через RS232 или RS485

Особенностью процесса адаптации навигационного терминала и датчика уровня топлива является подключение к ТЕ-порту устройства. Требуемая схема подключения навигационного терминала и датчика уровня топлива представлена на Рис.

Датчик уровня топлива (или датчика уровня жидкости) с цифровым выходом подсоединяется к соответствующему интерфейсу устройства навигационного терминала. При этом необходима настройка устройства обеспечивающая верный разбор передаваемых данных датчиком уровня топлива, датчиком уровня жидкости, уровнемера.

Производитель "Омникомм Технологии", Россия.

ВЫДЕРЖКА ИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ДАТЧИКА УРОВНЯ ТОПЛИВА

Датчик уровня топлива состоит из независимых измерителей емкости и температуры. Данные полученные с этих измерителей поступают в микропроцессор, в котором происходит окончательная обработка информации с измерителей. Также микропроцессор формирует сигнал для аналогового выхода и обеспечивает поддержку протокола связи через цифровой интерфейс. 

В зависимости от потребностей интегратора датчик уровня топлива может поставляться с различными типами интерфейсов. Наличие микропроцессора на плате позволяет легко адаптировать алгоритм работы датчика уровня топлива с внешним оборудованием под требования интегратора. Аналоговый выход датчика уровня топлива предназначен для поддержки решений, которые ранее базировались на аналоговых датчиках уровня топлива. Такое построение датчика уровня топлива позволяет предоставить интегратору:

- данные по уровню жидкости в измеряемом баке (танке);
- температуру измеряемой жидкости;
- возможность подстройки длины датчика уровня топлива и его настройку непосредственно в момент монтажа в бак в полевых условиях;
- возможность заказа алгоритмов работы датчика уровня топлива необходимых интегратору в его приложении.

Конструкция датчика уровня топлива состоит из коаксиально расположенной трубки и изолированного стержня. Поскольку трубка сделана из меди, обладающей высокой температурной проводимостью, то оказалось возможным проводить измерение температуры среды в точке крепления трубки к платформе.

Жидкость затекает в трубку через прорези в изолирующем колпачке. Для выхода
Воздуха во втулке проделаны отверстия. Небольшой диаметр отверстий позволяет осуществить механическое демпфирование жидкости в трубке и уменьшить влияние вибрации или волн в измеряемом баке.

РАСПАЙКА КАБЕЛЯ ДАТЧИКА УРОВНЯ ТОПЛИВА 

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПРАВИЛА

1. Обмен с датчиком осуществляется через интерфейс rs232 на скорости 19200
Бит/сек, 8-n-1.
2. Команды управления и настроек датчика уровня топлива передаются в коде ascii. Цифровые данные передаются датчику в шестнадцатеричном виде посредством ascii-кодов цифр. Первым вводится и выводится старший байт данных.
3. Датчик возвращает данные ascii строкой завершающейся символами 10 и 13
(«carriage return» и «line feed»). Данные представляются в шестнадцатеричном виде посредством ascii кодов цифр.
4. После включения питания датчик возвращает строку: Fuel_sensor v1.5 omnicomm.2004
5. В случае перезапуска датчика уровня топлива по питанию настроечные данные не сохраняются и датчик уровня топлива вновь выдаст стартовую строку.
6. После выдачи стартовой строки датчик уровня топлива готов к приёму команды запроса данных.

Команда «Вернуть данные однократно»
DO

Ответ датчика
F=E200 U=02CA t=7A D32=002C0880 N=0032.0

или
F=318E t=13 N=0290.0

Команда «Вернуть данные 1 раз в секунду постоянно»

DP

Ответ датчика:
F=E200 U=02CA t=7A D32=002C0880 N=0032.0
F=E200 U=02C8 t=79 D32=002C12F0 N=0032.0
и т.д.

или

F=318E t=13 N=0290.0

где
F - текущее значение частоты, усреднённое за 1 сек.
U - напряжение на терморезисторе (значение с ADC)
t - вычисленное значение температуры в относительных единицах.
D - внутреннее 4-х байтовое значение для контроля переполнения
N - вычисленное значение уровня в диапазоне от 0000.0 до 03FF.F

Команда «Завершить постоянно выдавать данные»
Команда
DO
Ответ датчика отсутствует (прекращается выдача любой информации).

ПРИМЕЧАНИЯ

1. Команда должна вводится слитно, например DP - выдавать данные
постоянно.
2. При задержке ввода очередного символа более чем на 15 сек. Команда
воспринята не будет и все символы, введенные перед паузой будут отброшены.
3. Выход из любого режима осуществляется при передаче символа Escape (1Bh).
При получении символа Escape датчик уровня топлива производит полную очистку своего
приёмного буфера. Ответ датчика уровня топлива на передачу символа Escape отсутствует.
5. Рекомендуется каждый сеанс обмена с датчиком уровня топлива начинать с передачи этого символа.

ВЫДЕРЖКА ИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ДАТЧИКА УРОВНЯ ТОПЛИВА

Датчик уровня топлива с цифровым выходом rs232 или аналоговым выходом +5, +10,  предназначен для применения на:
• транспортных средствах
• складах горюче-смазочных материалов
• (гсм) в системах измеряющих и контролирующих количество гсм: бензины,
• Дизельное топливо, масла.

Датчик уровня топлива выполняет функцию определения уровня топлива и формирования сигнала пропорционального объему топлива в измеряемой емкости.
Датчик уровня топлива может использоваться в комплекте с устройствами отображения или программируемыми контроллерами с характеристиками входных электрических сигналов соответствующими техническим требованиям к датчику уровня топлива.

1 Датчик уровня топлива представляет собой конденсатор образованный двумя коаксиально расположенными алюминиевыми трубами, емкость которого изменяется в зависимости от глубины погружения его с диэлектрическую среду. Формирует аналоговый сигнал пропорциональный объёму заполнения топливного бака и согласует сигнал по выходу с входными параметрами приемного устройства. 

2 Основные технические характеристики
2.1 Основные параметры и технические характеристики датчика уровня топлива ПТТ-А1 :
2.1. 1Основная относительная погрешность измерений ± 1 %
2.1.2 Длина измерительной части датчика 400 мм
2.1.3 Напряжение питания (Питание датчика осуществляется от бортовой сети ТС) 7-30 В
2.1.4 Диапазон выходного напряжения 0 -5 В
2.1.5 Ток потребления 10 мА
2.1.6 Время готовности после включения питания не более 10 с
2.1.7 Масса датчика не более 1,0 кг
2.1.8 Время непрерывной работы
2.1.9 Средняя наработка на отказ Тср не менее 12500ч. Критерием отказа является нарушение функционирования или несоответствие датчика требованиям п.2.2.1.
2.1.10 Выводы датчика полностью гальванически развязаны с металлическими частями (трубами).

2.2.2 Допускается обрезание (укорачивания) измерительных трубок датчика уровня топлива на величину не более 30% от номинальной длины измерительной части. После обрезания датчика уровня топлива является необходимым проведение повторной калибровки датчика, которая проводится следующим образом. После отрезания на датчик находящимся на воздухе (сухой) необходимо подать питание и выдержать его в таком состоянии не менее 1мин. В это время датчик уровня топлива осуществляет калибровку и к нему нельзя прикасаться, особенно к центральной трубе. После завершения калибровки, напряжение выходного сигнала должна быть близким к 0В. 

- рекомендуемая марка провода соединяющего датчика уровня топлива с контроллером Мк 4х0,35.
- допустимая длина кабеля соединяющего датчик уровня топлива с контроллером не более 10 метров.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ДАТЧИКА УРОВНЯ ТОПЛИВА

Датчик уровня топлива - ДУТ ПТТ-А1 (аналоговый +5 , +10)

Датчик уровня топлива - ДУТ ПТТ-RS485 (цифровой)

Датчик уровня топлива - ДУТ ПТТ-RS232 (цифровой)

Датчик уровня топлива - ДУТ ПТТ-Ч (частотный)

ВЫДЕРЖКА ИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ УРОВНЕМЕРА ЖИДКОСТИ
(ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ)

Уровнемер жидкости (Датчик уровня жидкости) предназначены для контроля параметров жидких сред:
- светлых нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов в резервуарах
Азс, агзс, гнс, нефтебаз, морских и речных танках, контейнерах - цистернах,
Бензовозах, газовозах;
- нефти в резервуарах подготовки и переработки нефти;
- агрессивных, ядовитых жидкостей;
- жидких пищевых продуктов.
 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Уровнемер жидкости - комплект приборов, состоящий из одного или нескольких преобразователей и вторичных приборов, соединенных между собой линией связи.
Преобразователь - измерительное устройство, преобразовывающее физические величины измеряемой среды (уровень, температуру, плотность) в цифровой электрический сигнал.

Преобразователь герконовый (Уровнемер ПМП-118, Уровнемер ПМП-128, Уровнемер ПМП-138) - преобразователь, принцип измерения датчика уровня жидкости, основан на применении магниточувствительных контактов (герконов), изменяющих свое состояние под воздействием магнитного поля.

Преобразователь магнитострикционный (Уровнемер ПМП-201) - преобразователь, принцип измерения датчика уровня жидкости основан на эффекте магнитострикции.
Вторичные приборы - устройства, осуществляющие дальнейшее преобразование
электрических сигналов, блоки питания.

К ним относятся:
- многоканальный сигнализатор МС - показывающий цифровой прибор;
- сигнализатор (сирена) ВС - звуковой и/или световой сигнализатор;
- блок коммутации БК - устройство, осуществляющее переключение выходных контактов реле по сигналам преобразователей;
- блок питания БП - устройство, преобразовывающее сетевое (бортовое) напряжение в стабилизированное напряжение питания;
- блок питания-коммутации БПК - устройство, совмещающее в себе функции блока питания БП и блока коммутации БК;
- адаптеры RS-232, RS-232-485 - устройства, преобразовывающие сигналы линии связи в стандартные сигналы интерфейсов RS-232, RS-485.

Линия связи - трехпроводная линия («минус», «линия», «плюс» - см. рис. 4), по которой осуществляется связь между преобразователями и вторичными приборами.
Линия связи также служит для питания следующих приборов: преобразователей, сигнализаторов МС, ВС. Обмен информацией по линии связи осуществляется по внутреннему цифровому протоколу.
Адрес - число от 1 до 254, присваиваемое устройству в линии связи. Каждое устройство имеет встроенный контроллер и индивидуальный адрес. Все параметры устройств, в том числе их адрес, могут быть изменены (перепрограммированы) по линии связи.

Рис.4. схема эклектических соединений устройств уровнемера жидкости к линии связи.

Модульное построение уровнемера - многовариантное построение системы измерения с набором требуемых функций из преобразователей и вторичных приборов различных типов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УРОВНЕМЕРА ЖИДКОСТИ
(ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ)

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1) «ПМП - 201 - тип крепления - L ... » - вариант с одним кабельным вводом, где: L - длина направляющей (мм).
2) «ПМП - 201 - тип крепления - L ... - hn ... » - вариант с датчиком подтоварной воды, где: hn - высота измерения уровня подтоварной воды (мм). В этом варианте диапазон измерения уровня уменьшается в нижней части на значение hn. Верхний неизмеряемый уровень h = ...
3) «ПМП - ... - 2КВ» - вариант с двумя кабельными вводами. Два кабельных ввода позволяют соединять параллельно несколько ПМП на общую трехпроводную линию (- Л +) без дополнительных соединительных коробок.
4) Программирование уровнемера (запись в «память» уровнемера градуировочной таблицы, порогов срабатывания уровня и температуры, порядкового номера резервуара) производится с помощью клавиш сигнализатора «МС» или с компьютера. Эта процедура может проводиться потребителем самостоятельно или предприятием-изготовителем по заданию заказчика. Для этого заказчик сообщает необходимые данные.
5). Особые условия эксплуатации (повышенная температура, агрессивная среда, другие факторы) оговариваются отдельно в произвольной форме.

КОМАНДА ЗАПРОСА ДАННЫХ

Пример команды запроса данных:

b5 01 08 0f 01 02 03 04 05 06 07 08 3c

где
b5 - префикс команды
01 - сетевой адрес
08 - количество читаемых параметров
0f - команда чтения заданных параметров
01...08 - список запрашиваемых параметров
3с - контрольная сумма

Перечень параметров:
01h - уровень основного поплавка, м
02h - средняя температура, С
03h - заполнение, %
04h - общий объем, м3
05h - масса, т
06h - плотность, т/м3 (только для ПМП-201)
07h - объем основного продукта, м3
08h - уровень подтоварной жидкости, м

PR: wait...  I: wait...  L: wait...  LD: wait...  I: wait... wait...  Rank: wait...  Traffic: wait...  Price: wait...  CY: wait...  I: wait...  YCat: wait...  C: wait...