Экспериментальная Радиотехническая Лаборатория
Тарировка
Эти вопросы не дают покоя многим людям, кто впервые сталкивается с системами спутникового мониторинга транспорта и контроля топлива и впервые слышит данный термин.
Теперь термин «тарировка» стал понятен и уже не вызывает вопросов. Осталось разобраться, какую роль играет тарировка в спутниковом мониторинге транспорта при помощи систем ГЛОНАСС и GPS.
Абонентский терминал MircoM M770 для спутникового ГЛОНАСС и GPS мониторинга транспрта от компании ООО «Арс Нова»!
— доступная цена
— легкость в установке
— надежность в работе
— гарантийное и послегарантийное обслуживание
— сертифицирован для лицензирования перевозок
И в этом случае, оказывается, всё достаточно просто. Все датчики уровня топлива универсальны и подходят под любой топливный бак. ДУТ различаются лишь длиной трубок. Но все баки разные по форме и объему. Два разных бака могут быть, например, одинаковой высоты, но разной длины. В связи с этим их объемы будут сильно отличаться. Так вот, чтобы диспетчер видел точное количество топлива в баках ДУТ необходимо откалибровать или тарировать. Чтобы в итоге получить тарировочную таблицу.
Полное описание процесса тарировки выглядит так:
Кроме емкостных существуют еще ультразвуковые датчики уровня топлива. Процесс тарировки происходит абсолютно аналогично. Разница состоит лишь в том, что ультразвуковой датчик устанавливается не сверху, а снизу топливного бака, и отверстие для него не высверливается.
Дополнительно рекомендуем посмотреть инструкцию по тарировке бака.
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.
Что такое тарировка 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!
Что такое поверка и тарировка манометра
В процессе эксплуатации манометры и датчики давления, как и другие измерительные приборы, должны подвергаться периодической поверке, так как из-за появления остаточных деформаций в упругих элементах, из-за изменения зазоров в передаточном механизме вследствие износа, точность манометра может измениться.
Поверка манометра
Поверка манометра — установление пригодности манометра к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждение их соответствия установленным обязательным требованиям.
Поверка манометра включает несколько операций:
Тарировка манометра
Тарировкой или калибровкой манометра называют процесс установления величин погрешностей манометра путем сравнения показаний испытуемого прибора с показаниями эталонного прибора. В процессе тарировки может производится поэтапная корректировка показаний с последующим сравнением с показаниями эталонного прибора.
Нормы и правила поверки и калибровки манометра устанавливаются ГОСТом Р 8.906-2015 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Манометры показывающие. Эталонные средства измерений. Метрологические требования и методы испытаний».
Установка для проведения тарировки манометра
При тарировке определяется поправка, которую нужно внести, чтобы узнать истинное давление. Точность показаний манометра при этом должна соответствовать классу точности, указанному на шкале прибора.
Тарировка или проверка манометров, а также датчиков давления, может производится на специальном гидравлическом прессе.
Испытуемый манометр 1 через клапан 2 подключается к резервуару 3 заполненному жидкостью, давление в резервуаре создается с помощью плунжера 4, известного сечения, с установленными на нем грузами 5.
Показания испытуемого манометра сравниваются с показаниями эталонного прибора, например образцового манометра, либо с легко вычисляемым давлением, которое создается грузами, уложенными на чашку вертикального плунжера. Для вычисления давления во втором случае используют формулу:
Эталонные приборы для тарировки манометров
В качестве эталонных приборов, согласно ГОСТ Р 8.906-2015 могут использоваться специальные: грузопоршневые преобразователи давления, измерительные автоматизированные задатчики избыточного давления, цифровые комплексы для измерения давления, микроманометры, специальные манометры.
Термины: Калибровка, тарировка, градуировка
Рассмотрим смысл этих терминов на примере системы сбора данных и подключенного к ней внешнего датчика, когда система сбора данных измеряет на своих входах значение электрической величины, а датчик является преобразователем определённой физической величины в электрическую. В данном примере термин калибровка относят к системе сбора данных, термин градуировка относят к датчику, а термин тарировка – ко всей рассматриваемой системе. Далее, рассмотрим подробнее технический смысл этих терминов.
Калибровка – это устранение большей части систематической погрешности прибора путём задания коэффициентов коррекции данных для штатной операции коррекции данных, которая должна действовать в процессе работы этого прибора. В большинстве случаев применяется линейная функция коррекции данных с двумя коэффициентами коррекции смещения нуля и коэффициента передачи. В любом случае, прибор должен сохранять калибровочные коэффициенты в энергонезависимой памяти, а сама операция коррекции данных может делаться как средствами самого прибора, так и средствами штатного ПО, поставляемого для этого прибора. Производители приборов используют калибровку в целях уменьшения стоимости прибора, поскольку, в противном случае, пришлось бы применять высокопрецизионные компоненты и дорогостоящие технологические решения, которые сразу “от момента рождения” прибора обеспечивали бы требуемую величину систематической погрешности. Для Средства Измерения операция калибровки делается метрологической службой в соответствии с Методикой поверки. В любом случае, важно отметить, что калибровка – это не пользовательская операция, которая, как правило, делается на предприятии изготовителе или аккредитованной организацией, для достижения заявленных производителем метрологических свойств.
Градуировка в рассматриваемом случае датчика – это заявленная производителем датчика зависимость выходной величины от входной в виде формул и таблиц. Когда речь идёт о стандартных датчиках (например, термопарах, термопреобразователях), изготовленных по стандартным технологическим параметрам, то градуировочные зависимости описываются в соответствующих ГОСТах на эти типы датчиков. Градуировочные зависимости могут быть нелинейными. При применении такого датчика совместно с системой сбора данных на верхнем программном уровне должна быть применена соответствующая градуировочная функция этого датчика. Важно отметить, что применение градуировочной функции не устраняет полностью систематическую погрешность конкретного экземпляра датчика, а устраняет лишь большую часть этой погрешности.
Тарировка – это компенсация большей части систематической погрешности всей измерительной системы от входа измеряемой физической величины до выхода измеренного значения этой величины. Тарировка делается путём подачи на датчик эталонной величины физического воздействия. Например, для случая весов, тарировка делается в 2 этапа: первый – тарировка нуля весов (вес снят), второй – тарировка шкалы весов (эталонная гиря установлена).Тарировка, как правило, это простая операция, основанная на линейной коррекции данных, исходные данные для которой вводятся пользователем непосредственно на месте эксплуатации, при воздействии внешних физических факторов при рабочих условиях эксплуатации.
Примеры использования терминов
Данные термины широко используются в тематике измерительных систем, часто используются в документации систем сбора данных ООО «Л Кард» и тесно связаны с задачами интеграции измерительного оборудования.