En los surtidores de combustible modernos, la precisión de la medición es uno de los indicadores principales para medir el rendimiento del equipo. Ya sea una bomba autocebante o una bomba de combustible sumergible, el núcleo de su sistema de medición no se puede separar de dos componentes clave: un codificador y un sensor. Son como los 'ojos' y los 'nervios' de un surtidor de combustible: monitorean el flujo de combustible en tiempo real, convierten los movimientos mecánicos en señales eléctricas y garantizan que cada transacción sea justa, transparente y confiable.

Este artículo presentará sistemáticamente los principios básicos de los codificadores y sensores, sus funciones y tipos específicos en los surtidores de combustible y sus aplicaciones en materia de lucha contra las trampas, protección del medio ambiente y otros aspectos.

1. ¿Qué son los codificadores y sensores?

(1) Codificador

Un codificador es un dispositivo que convierte señales mecánicas de rotación o desplazamiento en señales eléctricas. En los surtidores de combustible, generalmente se instala en el eje de salida del medidor de flujo para detectar el ángulo de rotación o el número de vueltas del medidor de flujo y luego calcular el volumen de aceite que fluye a través de él.

Cuando el aceite fluye a través del medidor de flujo, impulsa el codificador digital para generar una señal digital de conteo. El dispositivo informático, concretamente la placa base de control, recoge y cuenta la señal y la compara con el microprocesador de seguimiento en tiempo real para garantizar una medición precisa.

La señal emitida por el codificador suele ser una señal de pulso, donde cada pulso representa una determinada unidad de cantidad de aceite (como 0,01 litros). Al contar el número de pulsos, el sistema puede calcular con precisión la cantidad de combustible agregado.

(2) Sensores

Un sensor es un dispositivo que puede detectar cantidades físicas como posición, presión, temperatura, caudal, etc. y convertirlas en señales eléctricas utilizables. Además del codificador, hay varios sensores que trabajan juntos en el dispensador de combustible, como por ejemplo:

Sensor de interruptor de elevación de pistola: detecta si se ha levantado la pistola de aceite;

Sensor de presión: utilizado para monitorear la presión de las tuberías en sistemas de recuperación de petróleo y gas;

Sensor de flujo de gas: monitorea el volumen de gas de retorno y se utiliza para calcular la relación gas-líquido;

Sensor de temperatura: monitorea la temperatura del aceite y ayuda a corregir el volumen.

2. El principio de funcionamiento del codificador en el dispensador de combustible.

(1) Generación y adquisición de señales.

Cuando el aceite fluye a través del medidor de flujo, hace girar el pistón interno o la turbina y el codificador gira en consecuencia, generando una serie de pulsos eléctricos. Estos pulsos se transmiten al tablero de control para su conteo y procesamiento mediante el microprocesador de medición.

(2) Comparación en tiempo real y medidas antitrampas

Para mejorar la confiabilidad de la medición, los surtidores de combustible generalmente están equipados con microprocesadores de monitoreo que operan independientemente del microprocesador de medición, al mismo tiempo que recopilan y calculan señales del codificador. Los dos comparan datos de reabastecimiento de combustible en tiempo real. Una vez que se encuentra una desviación más allá del rango permitido, la máquina de reabastecimiento de combustible se apagará inmediatamente y generará un error para evitar conductas de trampa.

(3) Tipos de codificadores

Según el tipo de señal de salida, los codificadores se pueden dividir en:

Codificador incremental: genera señales de pulso, el desplazamiento debe calcularse contando;

Codificador absoluto : genera un código de posición único sin necesidad de calibración repetida.

En los surtidores de combustible, se utilizan comúnmente codificadores incrementales de alta precisión debido a su estructura simple, bajo costo y alta confiabilidad.

3. Aplicaciones diversificadas de sensores en surtidores de combustible.

(1) Sensores en el sistema de recuperación de petróleo y gas.

Para cumplir con los requisitos ambientales, el surtidor de combustible está equipado con un sistema de monitoreo en línea para la recuperación de petróleo y gas, que utiliza varios sensores:

Sensor de flujo de gas: monitorea el volumen de petróleo y gas recuperados;

Sensor de presión: monitorea la presión de las tuberías de recuperación de petróleo y gas;

Entrada de señal del codificador: recibe pulsos de reabastecimiento de combustible y calcula la cantidad de reabastecimiento de combustible.

Estos datos son procesados ??por el tablero de control de la relación gas-líquido para lograr el ajuste automático de la relación gas-líquido, asegurando el cumplimiento de las normas ambientales nacionales (que generalmente requieren una relación gas-líquido entre 0,9 y 1,3).

(2) Sensor del interruptor de elevación de la pistola

Se utiliza para detectar si se ha levantado la pistola de aceite, lo que activa el sistema para prepararse para el reabastecimiento de combustible. Si no se detecta ninguna señal de levantamiento del arma, el sistema no iniciará el proceso de reabastecimiento de combustible para evitar un mal funcionamiento.

(3) Sensor de temperatura

Aunque no se detalla en el libro de texto, la temperatura tiene un impacto significativo en el volumen de productos derivados del petróleo. Algunos surtidores de combustible de alta gama están equipados con sensores de temperatura para compensar la temperatura, lo que mejora aún más la precisión de la medición.

4. Averías y mantenimiento de codificadores y sensores.

(1) Fallos comunes

Error de comunicación del codificador: si se muestra el código de error '-62', indica una comunicación anormal entre el codificador y la placa base;

Error de autenticación del codificador: si se muestra '-61', indica que el codificador no coincide con la placa base;

Las señales anormales del sensor, como una relación gas-líquido anormal o un volumen de aire de retorno nulo, a menudo son causadas por errores de cableado o daños en el dispositivo;

Pérdida de pulso: provoca mediciones inexactas, generalmente debido a líneas de señal sueltas o codificadores dañados.

(2) Sugerencias de mantenimiento

Verifique periódicamente si el cableado del codificador está seguro;

Limpiar la sonda del sensor para evitar la contaminación del aceite;

Utilice instrumentos especializados para calibrar el sistema de relación gas-líquido;

Al reemplazar componentes, preste atención a hacer coincidir el modelo y la configuración del puente.

5. La importancia de los codificadores y sensores en la 'nueva norma nacional'

Según GB/T9081-2023 y JJG443-2023, el nuevo estándar nacional para surtidores de combustible enfatiza tres características principales: anti-trampas, trazabilidad y verificación en línea. Los codificadores y sensores son la base para lograr estas funciones:

Anti-trampas: comparación en tiempo real de los datos del codificador a través de CPU duales para evitar la manipulación de datos;

Trazabilidad: los componentes clave, como codificadores y placas base, tienen identificaciones únicas, lo que hace que todo el proceso sea rastreable;

Verificación en línea: el sistema puede verificar el estado de componentes como codificadores y sensores en tiempo real, garantizando la confiabilidad de los datos.

6. Conclusión

Aunque los codificadores y sensores son pequeños, son 'terminaciones nerviosas' y 'órganos de percepción' indispensables en los surtidores de combustible. Convierten el movimiento mecánico en señales digitales, logrando la inteligencia, la precisión y la lucha contra las trampas de los surtidores de combustible. Con la implementación de la nueva norma nacional y los crecientes requisitos para la recuperación de petróleo y gas, su papel será cada vez más importante.

En el futuro, con el desarrollo del Internet de las cosas y la tecnología de inteligencia artificial, los codificadores y sensores integrarán aún más funciones, como autodiagnóstico, calibración remota, advertencia inteligente, etc., aportando más comodidad y garantías de seguridad a la operación y gestión de las gasolineras.