Почему реальная погрешность ДУТ всегда больше 1%
Репутацию наиболее надежного и оптимального способа контроля расхода топлива по праву заслужил цифровой датчик уровня топлива (ДУТ). Но проходят ли проверку реальной жизнью заявленные заводом погрешности измерений? Давайте разбираться.
Прежде всего, нужно сразу договориться, что декларируемая производителями ДУТ погрешность в пределах 1% возможна только в лабораторных условиях и с топливом идеального качества. В реальности же слишком много дополнительных факторов, влияющих на работу датчика. Так что реальный показатель погрешности всегда немного шире, чем в характеристиках, вследствие чего у покупателей возникают вопросы к производителю. Но его ли это вина?
Причины более высокой погрешности и их контроль
Причины снижения точности показаний датчиков уровня топлива могут быть самыми разными. И если их знать и контролировать, то можно свести погрешность ДУТ к минимуму. Давайте разберем по пунктам:
Монтаж датчика уровня топлива
Качество монтажа является одним из важнейших факторов в правильной работе ДУТ. Если датчик установлен неправильно, то получение корректных показаний становится невозможным.
Ошибок при установке может быть великое множество. Датчик могут установить просто не качественно (например, неправильно рассчитать расстояние между трубкой и дном бака) или погнуть в процессе монтажа. Даже когда датчик просто установлен не по центру бака - это уже плохо, потому что в таком случае на показания может сильно влиять угол наклона и колебания топлива в баке, возникающие при движении транспортного средства. Отметим также, что при монтаже стоит учитывать форму бака.
К примеру, в баках неправильной геометрической формы одним датчиком точный уровень топлива измерить не получится. Там следует установить два ДУТ. То же самое справедливо для баков правильной геометрической формы, когда невозможно установить ДУТ в центр по причине наличия там перегородок либо штатного оборудования.
Выбор места установки датчика
- Выбор места установки датчика производится в зависимости от геметрической формы бака так, чтобы обеспечивать максимальную независимость показаний датчика от колебаний топлива, в случае наклона ТС.
- Рекомендуется устанавливать датчик максимально близко к центру бака (см. рисунок):
- Если из-за геометических особенностей бака установка одного датчика не обеспечивает требуемую достоверность показаний, то рекомендуется устанавливать несколько датчиков в один бак. Наиболее часто применяется система из двух датчиков, установленных на расстоянии друг от друга. В этом случае уровень топлива в баке будет представлять собой среднее значание между показанями двух датчиков
- Установка двух датчиков в бак также обеспечивает точность измерений при движении транспортного средства по участку дороги с уклоном.
Но в любом случае любители, даже будучи осведомленными обо всем перечисленном выше, и имея все необходимое оборудование, вряд ли смогут произвести установку ДУТ без ошибок - нужна профессиональная бригада.
Тарировка топливного бака
Неправильная тарировка - это, пожалуй, самая частая причина высокой погрешности показаний датчика уровня топлива. Если у вас вызывают сомнения получаемые показания, то в первую очередь следует проверить тарировочную таблицу или провести тарировку заново.
Тарировка топливного бака или иной топливной емкости - это технологический процесс необходимый для того, чтобы перевести измеряемый датчиком уровень топлива в объем. Количество контрольных точек определяется формой бака и его размерами. К примеру, у нас есть бак на 500 литров для которого решено сделать 20 точек тарировки. Монтажники выполняют установку ДУТ, после чего начинают процесс тарировки с шагом 25 литров. Таким образом, после каждого налива в бак (через поверенный счетчик жидкости) 25 литров топлива, монтажник останавливается, ждет пока прекратятся колебания топлива в баке, и фиксирует показания датчика соответствующие залитому объему топлива. И так 20 раз.
Проблема в том, что на процесс тарировки оказывает серьезное влияние "человеческий фактор".
Во-первых, ради экономии времени монтажник может выставить меньшее количество контрольных точек, чем это необходимо для получения точных значений объема топлива.
Во-вторых, после налива очередной порции топлива монтажник может не дождаться пока колебания топлива в баке прекратятся, и соответственно зафиксировать неверное значение.
В-третьих, монтажник может отвлечься и перелить топливо или поспешить и наоборот недолить. Чтобы избежать подобных проблем, следует использовать автоматическую тарировку.
Дело в том, что автоматическая тарировка, по большей части, происходит без участия человека. Автоматизированную тарировочную станцию просто подключают к ДУТ, задают емкость бака и количество шагов тарировки. Дальше датчик и станция взаимодействуют между собой самостоятельно. В результате заливается строго необходимое количество топлива и выдерживаются точные интервалы между заливками.
Такая функция есть в датчике уровня топлива нашего производства - TKLS.
Качество топлива
По сути, даже не самым опытным автолюбителям известно, что качество топлива в России может сильно отличаться в зависимости от региона и сети АЗС.
Если вы решите воспользоваться незнакомой заправкой и купить, допустим, 92 бензин, то залить вам могут что угодно, а химический состав лучше вообще не уточнять.
Но раз мы говорим про точность измерений, то качество этого самого топлива имеет большое значение. На точность показаний могут влиять любые примеси, присадки и посторонние элементы, которые могут содержаться в бензине или дизеле. Желательно не менять сеть заправок, потому что даже топливо одной марки в разных сетях может сильно отличаться по своим свойствам. Также на точность показаний этих устройств может повлиять замена сорта или марки топлива.
Не будем забывать, что ДУТ измеряет уровень жидкости (дизельное топливо, бензин) по принципу конденсатора, в котором эта жидкость используется как диэлектрик. Это важно помнить, потому что, к примеру, у зимнего и летнего дизельного топлива диэлектрическая проницаемость отличается. И, если тарировка производилась с зимним дизельным топливом, то уровень летнего топлива будет отображаться некорректно. То же относится и к разным видам бензина, их диэлектрическая проницаемость также отличается.
Поэтому, чтобы ДУТ показывал наиболее точную картину, заливайте в бак только то топливо, которое использовалось при тарировке.
Заправляться стоит хотя бы в одной и той же сети, так как разные НПЗ добавляют в топливо свои присадки и производят продукт с разной степенью очистки.
Если же вы решили сменить топливо, например, с летнего на зимнее ДТ или поменяли поставщика, то, для точности измерений, стоит провести тарировку заново.
Температурный режим
На показания ДУТ могут оказывать влияние и резкие перепады температуры. Приведем простой пример.
Если взять пустую пластиковую бутылку (плотно закрытую), наполненную воздухом при комнатной температуре, и положить ее в морозилку, то воздух в ней сожмётся. Сожмётся и бутылка, это будет видно невооруженным глазом. С охлажденным топливом будет происходить то же самое, оно так же будет сжиматься и датчик это зафиксирует.
В современных качественных датчиках благодаря алгоритмам и решениям, реализованным в программно-аппаратной части ДУТ, погрешность, вносимая температурными изменениями уровня топлива, сводится к минимуму.
Качество электронных компонентов
Проблемы с качеством комплектующих для датчиков могут возникать самые разные. Дело может быть в качестве: электронных компонентов, измерительной части прибора, отверстий внутри датчика уровня топлива для пропуска воздуха и ГСМ, соединительных элементов для защиты контактов от внешних воздействий и т.п.
«Опираясь на свой многолетний опыт в производстве радиоэлектронных устройств, мы понимали, что реальные условия эксплуатации датчика накладывают серьезные требования к его работе в различных климатических условиях, а также в условиях повышенных вибрационных и ударных нагрузок. В связи с этим были подобраны компоненты с максимально низкими температурными зависимостями, чтобы сохранить точность во всем диапазоне температур от -40 до +85 градусов. В подавляющем большинстве случаев такие компоненты существенно дороже, т.к. для их производства применяются самые новейшие полупроводниковые технологии, а также выполняются дополнительные испытания для гарантии заявленных технических характеристик».
Чего можно добиться, выполняя эти рекомендации
Как это ни печально, но добиться "лабораторного" уровня погрешности 1% в реальных условиях все равно не получится - погрешность может доходить до 5% и это нормально. Но, уважаемые читатели, если у вас нет контроля расхода топлива на предприятии, то, по статистике, вы теряете как минимум 30% на издержках ГСМ, так что контроль с такой погрешность все равно однозначно эффективнее чем никакого контроля.
Но с другой стороны, если действительно серьезно подойти к вопросу, то этот показатель можно снизить до 2-3%.
Для этого надо:
- Взять надежный и качественный ДУТ с инклинометром, датчиком температуры и поддержкой автоматической тарировки (наш TKLS отлично подойдет).
- Качественно его смонтировать, а также не экономить на покупке 2-х датчиков в случае если нет возможности установить датчик в центр бака или же бак неправильной геометрической формы.
- Придирчиво выбрать поставщика топлива и дружить с ним долго. Калибровать датчики уровня топлива раз в полгода при смене дизельного топлива (зимнее / летнее).
Желаем удачи в нелегком деле по контролю за расходом топлива в вашем автопарке!
