Датчик уровня топлива, датчик уровня жидкости, уровнемер жидкости
в системе мониторинга транспорта. Обзор типов датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости Подключение датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости к устройству Геликс в системе контроля расхода топлива Датчик уровня топлива LLS, «омникомм технологии» Датчик уровня топлива ДУТ-ПТТ-А1 г.Минск 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.
Обзор типов датчика уровня топлива, датчика уровня жидкостей.Датчик уровня топлива устанавливается в топливный бак и подсоединяется к устройству Геликс регистрирующему измеренные показания или вычисленные значения уровня топлива. Датчики уровня топлива можно классифицировать по методам измерения и интерфейсам передачи данных. 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.
Подключение датчика уровня топлива, датчика уровня жидкостей к терминалу Геликс
Особенностью процесса адаптации Геликс и датчика контроль расхода топлива является подключение к ТЕ-порту устройства Геликс. Требуемая схема подключения Геликс и датчика уровня топлива представлена на Рис.1
Рис.1. Подключение датчика уровня топлива или датчика уровня жидкости, уровнемер
Основным критерием работоспособности датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости (уровнемер) и телематического контроллера Геликс-1 или навигационного терминала (автотрекер) Геликс-2 является совместимость интерфейсов. Датчик уровня топлива, датчик уровня жидкости с аналоговым выходом подсоединяется к аналоговому входу телематического контроллера Геликс-1 или навигационного терминала (автотрекер) Геликс-2 . Датчик уровня топлива с цифровым выходом подсоединяется к соответствующему интерфейсу устройства Геликс . При этом необходима настройка устройства Геликс обеспечивающая верный разбор передаваемых данных датчиком уровня топлива, датчиком уровня жидкости, уровнемера.
Датчик уровня топлива LLS, «омникомм технологии» Производитель Омникомм Технологии www.omnicomm.ru 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. Рис 2. Внутреннее устройство, датчик уровня топлива 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.
Датчик уровня топлива ДУТ-ПТТ-А1, г.Минск
Производитель Технотон ЧУПТП "ПРОМТЕХТЕСТ" 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 Геликс Мк 4х0,35.
- допустимая длина кабеля соединяющего датчик уровня топлива с контроллером Геликс не более 10 метров.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Погрешность измерения уровня ±1 %
Напряжение питания 7 - 30 В
Температурный диапазон обеспечения работоспособности от - 40 до + 60 оС
Ток потребления, не более 10 мA
Исполнения по длине, мм. 2000, 1400, 1000, 700 ПРИМЕР УСЛОВНОГО 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)
Датчик уровня жидкости - уровнемер жидкости ПМП-201, НПП «Сенсор»
Научно-производственное предприятие "Сенсор" www.nppsensor.ru 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.
| Описание функции | Уровнемер ПМП-118 | Уровнемер ПМП-128 | Уровнемер ПМП-138 | Уровнемер ПМП-201 | | Измерение уровня жидкости | + | +
| +
| +
| | Измерение уровня раздела сред | + | +
| + | +
| | Одновременное измерения уровня жидкости и уровня раздела сред (или под товарной воды) | -- | +
| --
| +
| | Измерение температуры многоточечное | + | + | + | + | | Измерение плотности жидкости | -- | --
| --
| + | | Вычисление плотности жидкости | +
| + | +
| +
| | Вычисление объема жидкости | + | +
| +
| + | | Вычисление процентного заполнения резервуара | +
| +
| +
| + | | Вычисление массы жидкости | + | +
| + | +
| | Световая и звуковая сигнализация достижения критических уровней и температур | + | +
| + | +
| | Автоматическое переключение контактов выходных реле при достижении критических уровней и температур | + | + | +
| + | | Автоматическое управление одним насосом при наполнении нескольких резервуаров | + | + | + | +
| | Автоматический самоконтроль исправности | + | + | + | + | | Подключение к стандартным интерфейсам RS-232, RS-485 | + | + | + | + | Программное обеспечение:
-градуировки резервуаров
Автоматизированного рабочего места оператора хранилищ
-настройка уровнемера | + | + | + | +
|
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) | Число каналов измерения (резервуаров), не более | 31 | | Число релейных выходов, не более | 163 | | Длина линии сязи, не более, м | 1500 | Напряжение питания, В
- сетевое / бортовое
- в линии связи | ~220В±10%, 50-60Гц / +12 или +24
9±10% | Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-89
-взрывозащищенных устройств
-остальных устройств | УХЛ, М в диапазоне -50 ...+60°С
УХЛ в диапазоне +5 ...+50°С
| | Диапазон измерения уровня, мм | 40...6000 | | Точность измерения уровня, мм | ± 1 | | Температура измеряемой среды,°С | - 50...+ 60 | | Число точек измерения температуры | 3 | | Точность измерения температуры, °С | ± 0,5 (- 20...+60°С);
± 2 (- 50...-20°С) | | Температура окружающей среды, °С | - 50 ... + 60 | | Ток потребляемый, мА | 25 | | Материал, контактирующий со средой | Сталь 12Х18Н10Т (варианты: полиэтилен, фторопласт) |
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 |
