Veneen säiliöanturi: kelluke, paine, ultraääni vai tutka?

Useimmat säiliöanturit eivät itse asiassa mittaa säiliössä olevien litrojen määrää. Sen sijaan ne mittaavat esimerkiksi nesteen korkeuden, etäisyyden nestepintaan, paineen, vastuksen tai kapasitanssin. Järjestelmä muuntaa sitten mitatun arvon prosentteina tai litroina.

Suorakaiteen muotoisessa säiliössä suhde on yksinkertainen. Mutta monet venesäiliöt seuraavat rungon muotoa ja voivat esimerkiksi olla huomattavasti kapeampia pohjasta kuin ylhäältä. Tässä tapauksessa 50 prosentin nestekorkeus ei välttämättä tarkoita, että 50 prosenttia tilavuudesta jää jäljelle.

Siksi hyvä kalibrointi voi olla vähintään yhtä tärkeää kuin anturin mittaustarkkuus.

1. Resistiiviset säiliöanturit: yksinkertaiset ja hyväksi havaitut

Resistiivisiä säiliöantureita on käytetty veneissä vuosikymmeniä, ja ne ovat edelleen hyvin yleisiä polttoaineen ja veden mittaamisessa.

Kelluke seuraa nestepintaa ja muuttaa anturin sähkövastusta. Yleisiä malleja ovat liikkuvan varren päässä oleva kelluke tai pystysuora anturi, jossa kelluke liikkuu putkea tai tankoa pitkin.

Teknologia on halpaa, toimivaksi todistettua ja suhteellisen helppoa vianmäärityksessä. Haittapuolena ovat ensisijaisesti mekaaniset osat. Kelluke voi jumittua, kulua tai siihen voi kertyä kerrostumia.

Vanhasta luovuttajasta voi tulla fiksu

Resistanssianturin ei tarvitse sisältää vanhanaikaista säiliöjärjestelmää. Älykkyys voi sen sijaan piileä signaalia lukevassa elektroniikassa.

Esimerkiksi Victron Cerbo GX voi lukea resistiivisiä säiliöantureita ja integroida täyttöasteet veneen muuhun valvontaan. Säiliötiedot voidaan myös jakaa NMEA 2000 -verkon kautta.

Simarine tarjoaa samanlaisen mahdollisuuden muun muassa SCQ25T:n ja PICO:n kautta.

Nykyaikaisen elektroniikan ja kalibroinnin avulla on myös mahdollista kompensoida epäsäännöllisen muotoista säiliötä ja siten saada parempi arvio todellisesta tilavuudesta.

Älä siis vaihda toimivaa säiliöanturia vain siksi, että haluat modernisoida säiliön valvontaa.

Dieselille ja makealle vedelle perinteinen resistiivinen anturi voi olla edelleen erittäin hyvä valinta.

2. Kapasitiiviset säiliöanturit

Kapasitiiviset anturit mittaavat pinnankorkeutta sähkökapasitanssin muutosten perusteella, ja ne voidaan rakentaa ilman liikkuvia osia.

On myös ratkaisuja, jotka oikeissa olosuhteissa pystyvät tunnistamaan nestepinnan esimerkiksi muovisäiliön seinämän läpi. Tämä poistaa tarpeen asentaa mekaanisia komponentteja säiliön sisään.

Teknologia riippuu kuitenkin nesteen ominaisuuksista, säiliön materiaalista ja seinämän paksuudesta. Siksi oikea anturi on valittava kyseiseen asennukseen.

3. Paineanturi

Hydrostaattiset anturit mittaavat paineen anturin yläpuolella olevasta nestepatsaasta. Mitä korkeampi nesteen pinta on, sitä korkeampi on paine.

Teknologiassa ei ole liikkuvia osia, se toimii hyvin myös syvissä säiliöissä eikä vaadi selkeää näkyvyyttä nesteen pintaan.

Haittapuolena on, että anturi tai paineliitäntä joutuu normaalisti kosketuksiin nesteen kanssa. Nesteen tiheys vaikuttaa myös paineen ja pinnankorkeuden väliseen suhteeseen.

Paineanturit voivat siksi olla hyvä vaihtoehto esimerkiksi makealle vedelle ja dieselille, mutta ne ovat vähemmän houkuttelevia siellä, missä lika ja kerrostumat ovat suuri ongelma.

4. Ultraääni: kuin pieni kaikuluotain tankissa

Säiliön päälle on asennettu ultraäänianturi, joka lähettää äänipulssin nestepintaa kohti. Mittaamalla kaiun paluuseen kuluvan ajan järjestelmä voi laskea pinnankorkeuden.

Maretron TLM100 on vakiintunut esimerkki ja sitä voidaan käyttää muun muassa dieselin, makean veden, jäteveden, mustan veden ja öljyn käsittelyyn.

Suuri etu on, että nesteessä ei tarvitse olla kelluketta tai pitkää mittatikkua.

Haittapuolena on, että anturi tarvitsee selkeän kaiun. Vaahto, säiliön rakenne, sisäiset esteet ja veneen kallistus voivat vaikuttaa mittaukseen. Ultraääniantureissa on myös anturia lähimpänä oleva alue, jossa mittaus on rajoitettua, niin sanottu kuollut alue.

5. Tutka: moderni kosketukseton säiliömittaus

Tutka toimii myös heijastusten avulla, mutta käyttää äänen sijaan sähkömagneettisia aaltoja.

Teknologia on erityisen kiinnostavaa alueilla, joilla vaahto, kaasut, lika ja pinnoitteet voivat aiheuttaa ongelmia muille mittausperiaatteille. Nykyaikaiset tutka-anturit ovat myös pienentyneet niin paljon, että ne ovat kiinnostavia jopa huviveneissä.

Mielenkiintoisten vaihtoehtojen joukossa ovat Simarine STR1 ja STR2 sekä Safiery STAR-Tank.

Simarine STR1: tutka olemassa olevaan asennukseen

STR1 käyttää tutkaa pinnan mittaamiseen ilman mekaanista kelluketta nesteen alla, mutta se voidaan integroida perinteisille analogisille säiliöantureille rakennettuihin järjestelmiin.

Tämä tekee STR1:stä erityisen mielenkiintoisen, kun haluat siirtyä kontaktittomaan mittaukseen ilman, että koko säiliön valvontajärjestelmää tarvitsee rakentaa uudelleen.

Simarine STR2: tutka suoraan NMEA 2000:een

STR2 perustuu sen sijaan suoraan NMEA 2000 -integraatioon.

Se on houkutteleva vaihtoehto nykyaikaisissa asennuksissa, joissa säiliötietojen tulisi näkyä yhteensopivalla navigaattorilla tai muulla NMEA 2000 -näytöllä.

STR1:n ja STR2:n välinen ero osoittaa jotakin tärkeää: valinta ei koske ainoastaan sitä, miten pinnankorkeus mitataan, vaan myös sitä , miten tieto välitetään muualle veneeseen .

Safiery STAR-Tank: langaton tutka Victronille

Safiery STAR-Tank käyttää myös tutkaa, mutta on valinnut erilaisen järjestelmäratkaisun.

Anturi on paristokäyttöinen ja lähettää säiliötiedot langattomasti Bluetoothin kautta yhteensopivaan Victron GX -järjestelmään.

Joissakin ei-metallisissa säiliöissä anturi voidaan asentaa myös säiliön ulkopuolelle yläosaan.

Oikeassa asennuksessa tämä voi tarkoittaa:

Ei kelluketta, ei mittatikkua, ei signaalikaapelia säiliöön ja joissakin tapauksissa ei porausta.

Vedelle, jätevedelle ja polttoaineelle on olemassa erilaisia ratkaisuja, joten nykyisen mallin asennusvaatimukset on aina tarkistettava.

Kolme eri polkua tutkan avulla

Simarine ja Safiery havainnollistavat kolmea mielenkiintoista tapaa käyttää samaa perusmittaustekniikkaa.

Simarine STR1 käyttää tutkaa, mutta se voidaan integroida järjestelmään, joka edellyttää perinteisempää säiliöanturia.

Simarine STR2 käyttää tutkaa ja lähettää säiliötietoja suoraan NMEA 2000 -verkkoon.

Safiery STAR-Tank käyttää tutkaa ja lähettää tiedot langattomasti Victron GX:lle.

Paras ratkaisu riippuu siis paljon siitä, mitä elektroniikkaa autossa jo on.

6. Mikä teknologia sopii millekin nesteelle?

Makeanveden

Makeaa vettä on suhteellisen helppo mitata, ja useimmat tekniikat toimivat hyvin.

Tavallisessa suorakaiteen muotoisessa säiliössä perinteinen resistiivinen tai kapasitiivinen anturi on usein riittävä. Tutka on erityisen mielenkiintoinen, jos haluat välttää säiliön sisällä olevia komponentteja tai yksinkertaistaa asennusta.

Tuomiomme: Pidä se yksinkertaisena, jos idea on yksinkertainen.

diesel-

Dieselillä hyvä kalibrointi on tärkeämpää, koska polttoainesäiliöt ovat usein epäsäännöllisen muotoisia ja seuraavat rungon muotoa.

Perinteiset resistiiviset anturit toimivat edelleen hyvin, kun taas ultraääni- ja tutka-anturit tarjoavat kosketuksettoman mittauksen.

Maretron TLM100 käyttää ultraääntä, kun taas Simarine STR1 ja STR2 ovat esimerkkejä tutkapohjaisista vaihtoehdoista.

Arviomme: Aseta etusijalle toiminnan luotettavuus ja hyvä kalibrointi, äläkä pelkästään edistyneintä mittausteknologiaa.

Bensiini

Bensiinin kohdalla turvallisuus on etusijalla.

Dieselin tai veden kanssa toimiva anturi ei automaattisesti sovellu bensiinille. Kyseisen tuotteen on oltava bensiinisäiliöille suunniteltu ja asennettu valmistajan ohjeiden mukaisesti.

Esimerkiksi Maretron TLM150 on ultraäänianturi, joka on erityisesti suunniteltu bensiinisäiliöille.

Arviomme: Tarkista aina tuotteen käyttötarkoitus ennen sen asentamista polttoainesäiliöön.

Harmaavesi

Harmaavesi voi sisältää saippuaa, rasvaa, hiuksia ja muita epäpuhtauksia, jotka voivat ajan myötä vaikuttaa mekaanisiin antureihin.

Tässä kohtaa kontaktiton mittaaminen tulee huomattavasti houkuttelevammaksi.

Arviomme: Ultraääni tai tutka ovat usein parempia vaihtoehtoja kuin mekaaninen kelluke.

Blackwater

Septitankki on kenties selkein sovellusalue kontaktittomaan säiliömittaukseen.

Paperi, jäte ja pinnoitteet luovat mekaanisille osille vaikean ympäristön. Tutkan tai ultraäänen avulla mittaus voidaan sen sijaan tehdä säiliön yläosasta.

Arviomme: Aloita tutkimalla tutkaa tai ultraääntä.

NMEA 2000 ei tee anturista tarkempaa

On helppo uskoa, että NMEA 2000 -anturi mittaa automaattisesti paremmin kuin analoginen anturi.

Asia ei ole näin.

NMEA 2000 on ensisijaisesti tapa siirtää tietoa:

Säiliö → anturi → kalibrointi → NMEA 2000 → näyttö

Esimerkiksi Maretron TLM100 ja TLM150 käyttävät ultraääntä itse mittaukseen ja lähettävät sitten säiliötiedot NMEA 2000 -verkon kautta. Simarine STR2 käyttää tutkaa mittaukseen ja NMEA 2000 -verkon kautta tiedon jakeluun.

Perinteinen resistiivinen anturi voi myös tarjota erittäin hyödyllistä tietoa, jos anturi toimii hyvin ja järjestelmällä on hyvät kalibrointiominaisuudet.

Tekniikat lyhyesti

Resistiivinen anturi
Yksinkertainen, edullinen ja hyvin todistettu vaihtoehto erityisesti makealle vedelle ja dieselille. Haittapuolena ovat nesteen mekaaniset komponentit.

Kapasitiivinen anturi
Ei sisällä liikkuvia osia ja siihen mahtuu sekä vettä että polttoainetta. Säiliön materiaalilla, nesteellä ja asennuksella on suuri merkitys.

Paineanturi
Hyvä esimerkiksi makealle vedelle ja dieselille ja toimii myös syvissä säiliöissä. Anturi on normaalisti kosketuksissa nesteen kanssa.

Ultraääni
Kosketukseton mittaus, joka toimii monissa säiliötyypeissä. Vaahto, kaltevuus, sisäiset esteet ja kuollut alue voivat vaikuttaa tulokseen.

Tutka
Kosketukseton teknologia, joka on erityisen kiinnostava harmaan ja mustan veden käsittelyssä, mutta oikean tuotteen avulla sitä voidaan käyttää myös veden ja polttoaineen käsittelyssä. Asennus ja säiliömateriaali on otettava huomioon.

Bensiini on erityistapaus. Mittaustekniikasta riippumatta tulisi käyttää erityisesti bensiinille suunniteltua tuotetta.

Joitakin konkreettisia esimerkkejä

Jos haluat liittää säiliöanturin suoraan NMEA 2000 -verkkoon, Maretron TLM100 on esimerkki ultraäänellä varustetusta mallista, kun taas Simarine STR2 käyttää tutkaa.

Jos haluat modernisoida vanhempaa analogista asennusta, voi olla viisasta ensin pitää olemassa oleva resistiivinen anturi ja kytkeä se nykyaikaiseen elektroniikkaan. Jos haluat myös muuttaa itse mittauksen tutkaksi, Simarine STR1 on mielenkiintoinen vaihtoehto.

Jos veneessä on jo Victron Cerbo GX, voidaan käyttää suoraan olemassa olevia yhteensopivia resistiivisiä antureita. Muiden signaalityyppien antureille on olemassa Victron GX Tank 140.

Jos haluat sen sijaan langattoman tutkamittauksen integroituna Victron GX:ään , Safiery STAR-Tank on mielenkiintoinen ratkaisu.

Johtopäätös: valitse ajatuksen, ei teknologian perusteella

Kehittynein polttoainemittari ei ole automaattisesti paras.

Yksinkertaisessa makean veden säiliössä perinteinen resistiivinen anturi voi toimia täydellisesti. Jos veneessä on jo toimivat anturit, moderni elektroniikka voi tarjota paremman esityksen ja kalibroinnin ilman, että säiliöitä tarvitsee remontoida.

Dieselin kohdalla säiliön muoto ja hyvä kalibroinnin mahdollisuus ovat erityisen tärkeitä.

Harmaan veden ja erityisesti mustan veden osalta kosketuksettomalla tutkalla ja ultraäänellä on suurempia etuja, koska mekaanisten komponenttien ei tarvitse olla likaisessa nesteessä.

Tutka on erityisen mielenkiintoinen kehitysaskel. Simarine STR1 osoittaa, kuinka tutkaa voidaan käyttää perinteisemmän asennuksen modernisointiin, kun taas STR2 sopii NMEA 2000 -järjestelmään. Safiery esittelee kolmannen tavan langattoman integroinnin Victron GX:n kanssa.

Joten sen sijaan, että kysyisit:

Mikä polttoainemittari on paras?

olisiko parempi kysyä:

Mikä anturi sopii parhaiten nesteelle, säiliön muodolle ja jo aluksessa olevalle elektroniikalle?

Pikaopas

Yksinkertainen makean veden säiliö: Aloita resistiivisellä tai kapasitiivisella anturilla.

Olemassa oleva toimiva säiliöanturi: Säilytä se mahdollisuuksien mukaan ja integroi se nykyaikaiseen elektroniikkaan.

Vaihtaminen perinteisestä anturista tutkaan: Katso esimerkiksi Simarine STR1:tä.

Tutka suoraan NMEA 2000 -verkkoon: Simarine STR2 on mielenkiintoinen vaihtoehto.

Ultraääni suoraan NMEA 2000 -verkkoon: Maretron TLM100 tai TLM150 bensiinille.

Diesel: Resistiivinen anturi, ultraäänianturi tai tutka voivat toimia hyvin. Kiinnitä erityistä huomiota kalibrointiin.

Bensiini: Käytä vain bensiinisäiliöille tarkoitettua tuotetta.

Harmaavesi: Aloita tutkimalla ultraääntä tai tutkaa.

Blackwater/Septic: Tutka tai ultraääni ovat yleensä mielenkiintoisimpia tekniikoita.

Vene, jossa on Victron GX: Tarkista ensin, voidaanko olemassa olevat anturit liittää. Langatonta tutkaa varten Safiery STAR-Tank on yksi vaihtoehto.