Epsilon ES

Устройство датчика

В измерительной головке датчика находится преобразователь уровня, цифровая схема обработки сигнала, устройство обмена данными, стабилизатор питания и схема, обеспечивающая необходимую защиту входных и выходных цепей. Соединение с внешними устройствами обеспечивается через интерфейсный кабель. Измеритель емкости выполняет преобразование текущей емкости зонда в цифровой код. Преобразование является линейной функцией с переменными параметрами. 

Цифровая схема обработки данных выполняет управление измерителем емкости (диапазонность, смещение нуля и т.п.), а также термокомпенсацию, фильтрацию и масштабирование полученных данных. 

Устройство обмена данными обеспечивает возможность обмена данными с контролирующим устройством, сохранения/загрузки калибровочных и конфигурационных данных датчика, дистанционного обновления встроенного ПО по последовательному интерфейсу. 

Измерительная головка присоединяется к зонду при помощи резьбового соединения. Герметичность посадки измерительной головки обеспечивается уплотнительным кольцом, расположенным в торцевой проточке.

В зависимости от типа интерфейса и длины зонда датчик имеет различные обозначения.

"Epsilon ES2" - обеспечивает обмен данными по интерфейсу RS-232.

"Epsilon ES4" - обеспечивает обмен данными по интерфейсу RS-485.

На этикетке головки датчика после указания модели указывается диапазон длин зонда (в дециметрах), с которым может использоваться измерительная головка.

В таблице 1.1 указаны обозначения на головке и соответствующие им диапазоны длин зонда. 

Обозначение на
головке
ES2 (4)
00-08
ES2 (4)
8,12
ES2 (4)
12-14
ES2 (4)
14-15
ES2 (4)
14-19
ES2 (4)
19-21
ES2 (4)
 21-22
ES2 (4)
22-27
ES2 (4)
27-29
ES2 (4)
29-30
Диапазон длин
зонда, в см
10-80 80-120 120-140 140-150 140-190 190-210 210-220 220-270 270-290 290-300

Зонд представляет собой коаксиальный конденсатор, образованный трубой из алюминиевого сплава (наружный электрод) и изолированной медной струной (внутренний электрод). Необходимое натяжение струны поддерживается пружиной, находящейся в контакте разъема зонда.

Фланец служит для надежного и герметичного крепления зонда к баку ТС. Фиксация фланца к баку осуществляется при помощи самосверлящих винтов. Герметичность между баком и фланцем обеспечивается при помощи прокладки. 

Интерфейсный кабель предназначен для соединения измерительной головки с внешними устройствами. Интерфейсный кабель защищен от механических воздействий гибким металлорукавом или пластиковой гофротрубой.

Взрывобезопасность

  • Датчики уровня топлива "Epsilon" модели ES являются взрывобезопасными.
  • Безопасное применение датчиков осуществляется в диапазоне эксплуатационной температуры: минус 40°С ≤ ta ≤ плюс 75°С.
  • Искро- и взрывобезопасность датчиков обеспечивается ограничением тока и напряжения как в измерительных, так и в цепях питания, а также герметизацией электронных компонентов датчиков компаундом, что позволяет довести степень защиты измерительной головки от проникновения пыли и влаги до IP67.
  • Максимальное значение напряжения, которое может быть приложено к цепям интерфейса или питания Um = 36 В.
  • Датчики имеют маркировку взрывозащиты "1ExsiaIICT6 Х" и могут применяться во взрывоопасных зонах класса 1 и 2 – головка и 0, 1, 2 - зонд согласно п.4 НПАОП 40.1-32. ;
  • Цифровая схема обработки данных выполняет управление измерителем емкости (диапазонность, смещение нуля и т.п.), а также термокомпенсацию, фильтрацию и масштабирование полученных данных. 

Знак «Х» в маркировке взрывозащиты указывает на специальные условия безопасного применения датчиков, заключающиеся в следующем:

  • датчики должны включаться в электрические цепи электрооборудования питающегося только от аккумуляторной батареи автомобиля напряжением не более 36 В и не имеющего электрических связей с электрооборудованием, имеющим другие источники питания, включая сетевые;
  • подключение датчиков к питающей сети должно осуществляться через предохранитель с номиналом не более 0,1 А.

1

 
 

2

 

3

1 -  Головка измерительная;  

2  -  Топлевный зонд; 

3  -  Контролируемое топливо 

Зонд датчика при погружении в топливо выполняет функцию переменного конденсатора, емкость которого линейно зависит от уровня его заполнения топливом. 

Датчик устанавливают в центре топливного бака, как это показано на рисунке. Только в этом случае при наклоне, разгоне или торможении транспортного средства уровень топлива в точке измерения наименее подвержен колебаниям. Измерительный зонд должен быть ориентирован вертикально вниз. 

Если верхняя часть бака труднодоступна, то необходимо снять бак с транспортного средства для выполнения правильной установки датчика.

Функции блока управления:

  •   определение параметров движения (координаты, скорость, направление движения);


  •   сбор информации от внешних датчиков: уровня топлива, расхода топлива, температуры, а также о состоянии дверей, исполнительных механизмов, аварийных датчиков, оборотах двигателя, систем идентификации водителей и прицепных агрегатов и т. д;


  •   передача данных по каналам связи GPRS, SMS, CSD;


  •   хранение данных о параметрах движения и внешних датчиков в энергонезависимой памяти ( 64 000 записей);


  •   автоматическая запись и передача данных по событиям:

    - при срабатывании датчиков (например, при нажатии кнопки "SOS", начале движения);
    - при срабатывании таймеров (например, через каждые 30 мин. движения) - позволяет оптимизировать затраты на GSM связь;
    - при изменении местоположения на определенное расстояние (например, через каждые 5 км.) - позволяет оптимизировать затраты на GSM связь;
    - при отклонении курса от прямолинейного движения - позволяет оптимизировать затраты на GSM связь;
  •   удаленное конфигурирование через каналы GPRS и SMS;


  •   обновление встроенного ПО по каналу GPRS;


  •   кодирование, сжатие передаваемых данных;


  •   фильтрация ложного пробега на стоянках (встроенный акселерометр);


  •   энергосберегающий режим;


  •   автономная работа от встроенного аккумулятора;


  •   встроенная защита автомобильного аккумулятора от ;-разряда;


  •   антивандальная защита (высокопрочный металлический корпус с антивандальной защитой разъемов);


  •   световая индикация режимов работы:

    - прием достоверных данных GPS;
    - регистрация в GSM-сети, уровень сигнала, принимаемого от базовой станции GSM-сети;
    - передача данных;
    - запись данных в память устройства;
    - заряд внутреннего аккумулятора.

     

1

 
 

2

 

3

1 -  Головка измерительная;  

2  -  Топлевный зонд; 

3  -  Контролируемое топливо 

Измерение уровня топлива осуществляется измерительной головкой совместно с зондом, погружаемым в топливо.

Зонд датчика выполняет функцию переменного конденсатора, емкость которого линейно зависит от уровня заполнения топливом.

Измерительная головка датчика выполняет линейное преобразование емкости зонда в цифровой код уровня топлива, обработку полученных цифровых данных с усреднением результатов измерений, измерение температуры головки и выдачу данных в унифицированном протоколе EDE по интерфейсу RS-485 или RS-232. Данные об уровне топлива выдаются в виде 16-битного значения, и дополнительно 10- или 12-битного по выбору, данные о температуре – в виде 8-битного значения.

Для определения объема контролируемого топлива должна быть выполнена процедура тарирования топливного бака, при которой устанавливается зависимость между объемом топлива и кодом уровня. Использование датчика заключается в получение от него внешним устройством (например, бортовым контроллером) электронной информации об уровне топлива в баке.

Управление датчиком осуществляется внешним устройством через интерфейсный кабель и не требует какого-либо дополнительного вмешательства оператора.

Зонд датчика при погружении в топливо выполняет функцию переменного конденсатора, емкость которого линейно зависит от уровня его заполнения топливом.

Наименование характеристики или параметра

Значение

Примечания

Диапазон рабочей температуры, °С

– 40 … + 75

 

Степень защиты головки измерительной от проникновения пыли и влаги

IP67

 

Режим работы

Продолжительный

 

Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения уровня, %

± 1,0

 

Разрядность кода представления результатов измерения, бит

10;12;16

уровня 

8

температуры

Напряжение питания, рабочий диапазон, В

+9 … +36

номинальное

Ток потребления, мА, не более

15

 

Допустимое воздействие импульсного напряжения по цепям питания

+ 160 В, 1 с

-1000 В, длит.

 

Цифровой интерфейс

RS-485

модели ES4

RS-232

модели ES2

Скорость обмена по последовательному порту, бит/с

2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200

выбирается программно

Высота измерительной головки над поверхностью бака, включая фланец, мм, не более

29

 

Для обеспечения максимально точного контроля объема топлива выполняется тарирование бака - изначально пустой (полный) бак заполняется (сливается) равными порциями топлива и с помощью специального программного обеспечения eS Install производится измерение и фиксация показаний датчика после добавления (слива) каждой порции. 

Размер порций необходимо выбирать в зависимости от конфигурации бака: чем быстрее изменяется горизонтальная площадь сечения бака по высоте, тем меньше должна быть порция. (Например, рекомендуемая порция для бака КАМАЗ объёмом 500 л и высотой 530 мм составляет 10 л). 

Также необходимо учесть время установления уровня в баках сложной конфигурации (например, в 2-х баковых системах) за счет перетекания топлива. Требования к мерной емкости или расходомеру, обеспечивающим измерение объема порций, указаны в таблице таблицы бака и учетных данных о выполненной работе сохраняется ПК в формате, обеспечивающем передачу данных в диспетчерское программное обеспечение.

Внимание! Тарирование бака должно производиться с использованием того же вида топлива, с которым будет эксплуатироваться датчик (например, нельзя для тарирования использовать бензин, если предполагается эксплуатация с дизельным топливом).

Датчик Epsilon ES предназначен для измерения уровня в топливных баках транспортных средств и стационарных топливохранилищах. 

Датчик может использоваться в составе систем контроля за расходом топлива и систем спутникового мониторинга транспорта (GPS/ГЛОНАСС) различных производителей. По принципу измерения датчик EPSILON относится к емкостному типу.

Основные преимущества EPSILON ES:

Модульное исполнение; 
Высокая точность измерения уровня топлива (погрешность <1%);
Взрывозащищенное исполнение. Cертификаты по взрывозащите (1 ExsiaIICT6 Х); 
Наличие евро сертификата (СЕ).

Установка датчика в бак

Датчик устанавливают в центре топливного бака, как это показано на рисунке. Только в этом случае при наклоне, разгоне или торможении транспортного средства уровень топлива в точке измерения наименее подвержен колебаниям. Измерительный зонд должен быть ориентирован вертикально вниз. Неправильная установка зонда может быть причиной потери точности определения объема топлива. Если верхняя часть бака труднодоступна, то необходимо снять бак с транспортного средства для выполнения правильной установки датчика. 


Датчик завинчивается в резьбовое отверстии фланца так, как это показано на рисунке. Герметичность соединения обеспечивается резиновым уплотнительным кольцом, расположенным в торцевой проточке измерительной головки.

Неправильная установка Правильна установка

Рекомендуется применять зонды унифицированных производителем или заказанных длин – это исключит дополнительные работы при установке или замене датчиков. Информация о унифицированных длинах зондов и определении длины зонда при заказе содержится в руководстве по эксплуатации. При отсутствии в записи данных о длине, измерительный зонд поставляется, как правило, длиной 750 мм.

Изменение длины зонда (при необходимости!)

Для этого измерить глубину топливного бака - Lбака, как показано на рис. 3.2, затем отмерить на зонде длину L, как показано на рис. 3.3, чтобы обеспечить необходимый зазор между зондом и дном бака при эксплуатации датчика. 

 

 При монтаже датчика с использования приспособления для защиты датчика изменение длины защитного приспособления и датчика производить с учетом приложения У.

 

Величину зазора ∆ следует выбирать в зависимости от конструкции и размеров бака. Для жестких и неглубоких баков рекомендуемая величина зазора - 15 мм, для жестких баков глубиной более 500 мм - 20 мм.

Для баков, имеющих недостаточную жесткость (например, - пластиковых баков значительной высоты) рекомендуется увеличить зазор между зондом и дном бака до 30 мм. Это обусловлено изменением геометрических размеров бака от температуры, массы залитого топлива, а также деформациями во время движения.

Рис. Измерение глубины бака

Рис. Определение положения места реза

Установка изолирующей заглушки ES.217 на торце измерительного зонда

Закрепить струну - центральный проводник зонда. Для этого натянуть ее до полного сжатия пружины, находящейся в центральном контакте зонда (длина свободного хода сжимающейся пружины 5 мм). Контролировать натяжение можно визуально через прорезь в цанговом контакте зонда.

Рис. Схема фиксации струны

Подключение датчика

Другие модели датчиков уровня топлива:

Сопутствующие товары

Бортовой контроллер Teletrack TT 2-21

Бортовой контроллер Teletrack TT 2-21L

Бортовой контроллер Teletrack TTL-Q