Tanksensor in de boot: vlotter, druksensor, ultrasoon of radar?

De meeste tanksensoren meten niet daadwerkelijk hoeveel liter er in de tank zit. In plaats daarvan meten ze bijvoorbeeld de vloeistofhoogte, de afstand tot het vloeistofoppervlak, de druk, de weerstand of de capaciteit. Het systeem zet de gemeten waarde vervolgens om in een percentage of liters.

Bij een rechthoekige tank is de relatie eenvoudig. Maar veel scheepstanks volgen de vorm van de romp en kunnen bijvoorbeeld aan de onderkant aanzienlijk smaller zijn dan aan de bovenkant. In dat geval betekent een vloeistofhoogte van 50 procent niet noodzakelijkerwijs dat er nog 50 procent van het volume overblijft.

Een goede kalibratie kan daarom minstens even belangrijk zijn als de meetnauwkeurigheid van de sensor.

1. Weerstandstanksensoren: eenvoudig en beproefd

Weerstandssensoren voor brandstoftanks worden al tientallen jaren op boten gebruikt en zijn nog steeds zeer gangbaar voor brandstof- en watertanks.

Een vlotter volgt het vloeistofoppervlak en verandert de elektrische weerstand van de sensor. Gangbare ontwerpen zijn een vlotter aan het uiteinde van een bewegende arm of een verticale sensor waarbij de vlotter langs een buis of staaf beweegt.

De technologie is goedkoop, beproefd en relatief eenvoudig te repareren. Het nadeel zit hem vooral in de mechanische onderdelen. De vlotter kan vastlopen, slijten of door afzettingen worden aangetast.

Een oude donor kan slim worden.

Een resistieve sensor hoeft geen ouderwets tanksysteem te bevatten. De intelligentie kan in plaats daarvan schuilen in de elektronica die het signaal uitleest.

Victron Cerbo GX kan bijvoorbeeld resistieve tanksensoren uitlezen en de niveaus integreren met de andere monitoringssystemen van de boot. De tankinformatie kan ook via NMEA 2000 worden verzonden.

Simarine biedt een vergelijkbare mogelijkheid via onder andere SCQ25T en PICO.

Met moderne elektronica en kalibratie is het ook mogelijk om een onregelmatig gevormde tank te compenseren en zo een betere schatting van het werkelijke volume te verkrijgen.

Vervang daarom geen werkende tanksensor alleen maar omdat u de tankbewaking wilt moderniseren.

Voor diesel en zoet water kan een traditionele weerstandssensor nog steeds een zeer goede keuze zijn.

2. Capacitieve tanksensoren

Capacitieve sensoren meten het niveau door veranderingen in de elektrische capaciteit en kunnen worden geconstrueerd zonder bewegende onderdelen.

Er bestaan ook oplossingen die, onder de juiste omstandigheden, het vloeistofniveau door de wand van bijvoorbeeld een plastic tank kunnen meten. Hierdoor is het niet nodig om mechanische componenten in de tank te monteren.

De technologie is echter afhankelijk van de eigenschappen van de vloeistof, het tankmateriaal en de wanddikte. Daarom moet voor de specifieke installatie de juiste sensor worden gekozen.

3. Druksensor

Hydrostatische sensoren meten de druk van de vloeistofkolom boven de sensor. Hoe hoger het vloeistofniveau, hoe hoger de druk.

De technologie heeft geen bewegende onderdelen, werkt goed, zelfs in diepe tanks, en vereist geen vrij zicht op het vloeistofoppervlak.

Het nadeel is dat de sensor of drukaansluiting normaal gesproken in contact komt met de vloeistof. De dichtheid van de vloeistof beïnvloedt ook de relatie tussen druk en niveau.

Druksensoren kunnen daarom een goed alternatief zijn voor bijvoorbeeld zoet water en diesel, maar zijn minder aantrekkelijk wanneer vuil en afzettingen een groot probleem vormen.

4. Ultrageluid: als een kleine sonar in het aquarium

Bovenop de tank is een ultrasone sensor gemonteerd die een geluidspuls naar het vloeistofoppervlak stuurt. Door de tijd te meten die de echo nodig heeft om terug te keren, kan het systeem het niveau berekenen.

Maretron TLM100 is een beproefd voorbeeld en kan onder andere gebruikt worden voor diesel, zoet water, afvalwater, zwart water en olie.

Het grote voordeel is dat er geen vlotter of lange peilstok in de vloeistof hoeft te zitten.

Het nadeel is dat de sensor een heldere echo nodig heeft. Schuim, de constructie van de tank, interne obstakels en de hellingshoek van de boot kunnen de meting beïnvloeden. Ultrasone transducers hebben bovendien een gebied vlak bij de sensor waar de meting beperkt is, een zogenaamde dode zone.

5. Radar: moderne contactloze tankmeting

Radar werkt ook met reflecties, maar gebruikt elektromagnetische golven in plaats van geluid.

De technologie is met name interessant in situaties waar schuim, gassen, vuil en coatings problemen kunnen veroorzaken bij andere meetmethoden. Moderne radarsensoren zijn bovendien zo klein geworden dat ze zelfs op recreatieboten van belang zijn.

Tot de interessante opties behoren de Simarine STR1 en STR2, evenals de Safiery STAR-Tank.

Simarine STR1: radar voor de bestaande installatie

STR1 gebruikt radar om het niveau te meten zonder mechanische vlotter in de vloeistof, maar kan worden geïntegreerd met systemen die zijn ontworpen voor traditionele analoge tanksensoren.

Dit maakt STR1 bijzonder interessant wanneer u wilt overschakelen naar contactloze meting zonder het volledige tankbewakingssysteem te hoeven herbouwen.

Simarine STR2: radar rechtstreeks naar NMEA 2000

STR2 is daarentegen gebaseerd op directe integratie met NMEA 2000.

Het is aantrekkelijk in een moderne installatie waar tankinformatie moet worden weergegeven op een compatibel navigatiesysteem of ander NMEA 2000-display.

Het verschil tussen STR1 en STR2 laat iets belangrijks zien: de keuze gaat niet alleen over hoe het niveau wordt gemeten, maar ook over hoe de informatie wordt doorgegeven aan de rest van de bemanning .

Safiery STAR-Tank: draadloze radar voor Victron

De Safiery STAR-Tank maakt ook gebruik van radar, maar heeft voor een andere systeemoplossing gekozen.

De sensor werkt op batterijen en verzendt tankinformatie draadloos via Bluetooth naar een compatibel Victron GX-systeem.

Bij sommige niet-metalen tanks kan de sensor ook extern, bovenop de tank, worden gemonteerd.

Bij een correcte installatie kan dit het volgende betekenen:

Geen vlotter, geen peilstok, geen signaalkabel naar de tank en in sommige gevallen geen boorgaten.

Er bestaan verschillende oplossingen voor water, afvalwater en brandstof, dus de installatievereisten van het huidige model moeten altijd worden gecontroleerd.

Drie verschillende routes met radar

Simarine en Safiery illustreren drie interessante manieren om dezelfde basismeetmethode te gebruiken.

De Simarine STR1 maakt gebruik van radar, maar kan worden geïntegreerd met een systeem dat een meer traditionele tanksensor verwacht.

Simarine STR2 maakt gebruik van radar en verzendt tankinformatie rechtstreeks naar NMEA 2000.

De Safiery STAR-Tank gebruikt radar en stuurt de informatie draadloos door naar Victron GX.

Welke oplossing het beste is, hangt dus grotendeels af van welke elektronica er al aan boord is.

6. Welke technologie is geschikt voor welke vloeistof?

Zoetwater

Zoet water is relatief eenvoudig te meten en de meeste meetmethoden werken goed.

In een standaard rechthoekige tank volstaat vaak een traditionele resistieve of capacitieve sensor. Radar is met name interessant als je componenten in de tank wilt vermijden of de installatie wilt vereenvoudigen.

Ons oordeel: houd het simpel als het idee simpel is.

Diesel

Bij dieselmotoren is een goede kalibratie extra belangrijk, omdat brandstoftanks vaak onregelmatig van vorm zijn en de contouren van de romp volgen.

Traditionele weerstandssensoren werken nog steeds goed, terwijl ultrasone en radar contactloze metingen mogelijk maken.

De Maretron TLM100 maakt gebruik van ultrageluid, terwijl de Simarine STR1 en STR2 voorbeelden zijn van op radar gebaseerde alternatieven.

Onze conclusie: Geef prioriteit aan operationele betrouwbaarheid en goede kalibratie, niet alleen aan de meest geavanceerde meettechnologie.

Benzine

Bij benzine staat veiligheid voorop.

Een sensor die werkt met diesel of water is niet automatisch geschikt voor benzine. Het specifieke product moet ontworpen zijn voor benzinetanks en geïnstalleerd worden volgens de instructies van de fabrikant.

De Maretron TLM150 is bijvoorbeeld een ultrasone sensor die speciaal is ontworpen voor benzinetanks.

Onze conclusie: Controleer altijd het beoogde gebruik van het product voordat u het in een gastank installeert.

Grijswater

Grijswater kan zeep, vet, haar en andere verontreinigingen bevatten die na verloop van tijd mechanische sensoren kunnen aantasten.

Dit is waar contactloos meten aanzienlijk aantrekkelijker wordt.

Onze conclusie: Echografie of radar zijn vaak betere alternatieven dan een mechanische drijver.

Zwartwater

De septische tank is wellicht het meest voor de hand liggende toepassingsgebied voor contactloze tankmeting.

Papier, afval en coatings vormen een lastige omgeving voor mechanische onderdelen. Met radar of ultrageluid kan de meting daarentegen vanaf de bovenkant van de tank worden uitgevoerd.

Onze beoordeling: begin met het bekijken van radar of echografie.

NMEA 2000 maakt de transducer niet nauwkeuriger.

Het is gemakkelijk te geloven dat een NMEA 2000-sensor automatisch betere metingen levert dan een analoge sensor.

Dat is niet het geval.

NMEA 2000 is in de eerste plaats een manier om informatie over te dragen:

Tank → transducer → kalibratie → NMEA 2000 → weergave

De Maretron TLM100 en TLM150 gebruiken bijvoorbeeld ultrageluid voor de meting zelf en versturen de tankinformatie vervolgens via NMEA 2000. De Simarine STR2 gebruikt radar voor de meting en NMEA 2000 voor de distributie van de informatie.

Een traditionele resistieve sensor kan ook zeer nuttige informatie opleveren als de sensor goed werkt en het systeem over goede kalibratiemogelijkheden beschikt.

De technieken in het kort

Weerstandssensor
Een eenvoudig, betaalbaar en beproefd alternatief voor met name zoet water en diesel. Het nadeel is de aanwezigheid van mechanische componenten in de vloeistof.

Capacitieve sensor
Het bevat geen bewegende onderdelen en kan zowel water als brandstof bevatten. Het materiaal van de tank, de vloeistof en de installatie zijn van groot belang.

Druksensor
Geschikt voor bijvoorbeeld zoet water en diesel, en werkt ook in diepe tanks. De sensor komt normaal gesproken in contact met de vloeistof.

Echografie
Contactloze meting die geschikt is voor veel tanktypen. Schuim, helling, interne obstakels en dode zones kunnen het resultaat beïnvloeden.

Radar
Contactloze technologie die met name interessant is voor grijs en zwart water, maar met het juiste product ook gebruikt kan worden voor water en brandstof. Installatie en tankmateriaal moeten hierbij in overweging worden genomen.

Benzine is een bijzonder geval. Ongeacht de meetmethode, moet een product worden gebruikt dat specifiek voor benzine is ontworpen.

Enkele concrete voorbeelden

Als u de tanksensor rechtstreeks op NMEA 2000 wilt aansluiten, is de Maretron TLM100 een voorbeeld met ultrageluid, terwijl de Simarine STR2 radar gebruikt.

Als u een oudere analoge installatie wilt moderniseren, is het wellicht verstandig om eerst de bestaande resistieve sensor te behouden en deze aan te sluiten op moderne elektronica. Als u de meting zelf ook wilt omzetten naar radar, is de Simarine STR1 een interessant alternatief.

Als de boot al is uitgerust met een Victron Cerbo GX, kunnen bestaande compatibele resistieve sensoren direct worden gebruikt. Voor sensoren met andere signaaltypen is er de Victron GX Tank 140.

Als u daarentegen draadloze radarmetingen wilt integreren met Victron GX , is de Safiery STAR-Tank een interessante oplossing.

Conclusie: kies op basis van verstand, niet op basis van technologie.

De meest geavanceerde brandstofmeter is niet automatisch de beste.

Voor een eenvoudige zoetwatertank kan een traditionele weerstandssensor prima werken. Als de boot al over werkende sensoren beschikt, kunnen moderne elektronische systemen ook een betere weergave en kalibratie bieden zonder dat de tanks hoeven te worden aangepast.

Voor diesel zijn de vorm van de tank en de mogelijkheid tot goede kalibratie bijzonder belangrijk.

Voor grijswater en met name zwartwater bieden contactloze radar- en ultrasone technieken grotere voordelen, omdat er geen mechanische componenten in de vervuilde vloeistof aanwezig hoeven te zijn.

Radar is een bijzonder interessante ontwikkeling. De Simarine STR1 laat zien hoe radar kan worden gebruikt om een meer traditionele installatie te moderniseren, terwijl de STR2 in een NMEA 2000-systeem past. Safiery toont een derde mogelijkheid door middel van draadloze integratie met Victron GX.

Dus in plaats van te vragen:

Welke brandstofmeter is het beste?

Is het beter om te vragen:

Welke sensor is het meest geschikt voor de vloeistof, de vorm van de tank en de reeds aanwezige elektronica?

Snelgids

Eenvoudige zoetwatertank: begin met een resistieve of capacitieve sensor.

Bestaande werkende tanksensor: behoud deze indien mogelijk en integreer hem met moderne elektronica.

Overstappen van traditionele transducer naar radar: kijk bijvoorbeeld eens naar de Simarine STR1.

Radar rechtstreeks naar NMEA 2000: Simarine STR2 is een interessante optie.

Ultrasoon rechtstreeks naar NMEA 2000: Maretron TLM100, of TLM150 voor benzine.

Diesel: Een resistieve sensor, ultrasone sensor of radarsensor kan goed werken. Besteed veel aandacht aan de kalibratie.

Benzine: Gebruik uitsluitend een product dat speciaal is ontworpen voor benzinetanks.

Grijswater: Begin met het bekijken van ultrageluid of radar.

Zwartwater/septictank: Radar of ultrageluid zijn doorgaans de meest interessante technologieën.

Boot met Victron GX: Controleer eerst of de bestaande transducers aangesloten kunnen worden. Voor draadloze radar is de Safiery STAR-Tank een optie.