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Installation de la jauge à ultrasons UTV : perçage, zone morte, tube de guidage acoustique

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Réponse courte

L'UTV mesure sans contact par ultrasons depuis le haut et est donc conçu pour les réservoirs d'eaux usées et de matières fécales, et non pour le carburant et l'eau. Une zone morte de 2,5 cm, inhérente au principe de mesure, se situe directement sous le capteur ; la bague d'espacement UTS 25 la compense exactement grâce à sa hauteur de 25 mm. Le perçage doit être d'au moins 36 mm, ou 40 mm avec un tube de guidage acoustique — ce choix doit être fait avant le perçage.

L'UTV mesure sans contact par le haut à travers la paroi du réservoir — sans aucune pièce mobile dans le fluide. Cela en fait la solution idéale pour les réservoirs d'eaux usées et d'eaux noires. Il présente toutefois trois particularités qu'il convient de connaître avant de percer.

Son principe de mesure

Le capteur est placé sur le dessus du réservoir et envoie une impulsion ultrasonique vers le bas. À partir du temps de propagation jusqu'à la surface du liquide et retour, il calcule la distance — et en déduit le niveau de remplissage. Il délivre un signal de tension de 0,5 à 2,5 V, qui peut être raccordé aux indicateurs de réservoir courants.

Comme rien ne plonge dans le liquide, aucun risque d'encrassement ou de dommage mécanique. C'est précisément pour cette raison qu'il est recommandé pour les eaux usées et les eaux noires — là où les jauges à flotteur tombent régulièrement en panne.

La première valeur de mesure est disponible après environ cinq secondes de mise sous tension. Le temps de moyennage est de 50 secondes — la valeur réagit donc volontairement de manière lente afin de lisser les mouvements temporaires de la surface.

La zone morte : 2,5 centimètres

Juste sous le capteur se trouve une zone de 2,5 cm dans laquelle aucune mesure ne peut être effectuée. La raison est intrinsèque au principe : à cette distance, l'impulsion émise et l'écho de retour ne peuvent plus être séparés temporellement. Si le liquide atteint ce niveau, il n'y a pas de mesure exploitable — pas une valeur imprécise, mais aucune valeur du tout.

En pratique, cela signifie : un réservoir rempli jusqu'en haut ne renverra aucune donnée exploitable sur les 2,5 derniers centimètres. C'est précisément pour cela qu'existe la bague d'espacement UTS 25. Elle mesure 25 mm de haut — soit exactement la zone morte — et surélève le capteur de cette valeur. Ainsi, la zone morte se situe au-dessus du niveau de remplissage maximal et le réservoir plein redevient mesurable.

Où il n'a pas sa place

Pour les réservoirs de carburant et d'eau, le fabricant recommande d'autres capteurs. La raison réside dans le principe de mesure : en cas de gîte, de houle ou de réservoir totalement plein, la mesure par ultrasons dans la zone morte supérieure ne fournit pas un résultat fiable — et pour ces fluides, c'est justement l'état plein qui est déterminant.

Pour l'eau et le diesel, une sonde immergée hydrostatique est donc un choix plus robuste : elle mesure indépendamment de la forme du réservoir et ne connaît pas de zone morte à l'extrémité supérieure.

Le perçage

Un perçage d'au moins 36 mm est nécessaire. Si un tube de guidage acoustique est également installé — ce qui devrait être le cas dans la plupart des situations —, le diamètre requis est de 40 mm.

Cette décision doit être prise avant de percer et non après. Agrandir un trou de 36 mm à 40 mm sur un réservoir déjà monté est laborieux, voire impossible — sans oublier que les copeaux tombent alors dans le réservoir.

RemarqueAvant de percer, vérifiez que le capteur est bien à la verticale à l'endroit prévu et qu'il a une vue dégagée vers le bas. Un raidisseur, une cloison anti-roulis ou une paroi de réservoir inclinée dans le trajet du son créeront des échos que le capteur interprétera comme étant la surface.

Pourquoi le tube de guidage acoustique est presque toujours indispensable

Le tube de guidage acoustique UFT est officiellement un accessoire, mais en pratique, il est la condition nécessaire pour obtenir des valeurs exploitables en mouvement. Il assure trois fonctions :

  • Il guide le son. En cas de gîte et de houle, le trajet de mesure reste défini, évitant que le signal ne soit dévié par une surface inclinée.
  • Il protège contre la mousse. La mousse en surface est une mauvaise surface de réflexion pour les ultrasons et fournit des valeurs erratiques.
  • Il protège la zone du capteur contre l'encrassement.

Dans un réservoir fixe qui n'est jamais en mouvement, on peut s'en passer. Pour tout ce qui navigue ou se déplace, son absence est la cause la plus fréquente de valeurs instables.

Choisir la bonne longueur

L'UTV existe en dix longueurs d'installation de 20 à 80 cm. Ce qui compte, c'est la hauteur du réservoir et non son volume — mesurée de l'intérieur de la paroi supérieure jusqu'au fond.

Si vous hésitez entre deux longueurs, vérifiez la situation d'installation : un capteur trop long sera trop bas, un trop court ne captera pas la partie inférieure. Les deux erreurs ne peuvent être corrigées ultérieurement que par une nouvelle commande. Si une bague d'espacement est utilisée, sa hauteur doit être incluse dans le calcul.

Raccordement et fonctionnement

La tension d'entrée est de 10 à 30 V, la consommation de courant de 50 mA. La plage de température s'étend de −40 à +85 °C et n'est donc pratiquement jamais un facteur limitant.

Le signal de sortie de 0,5 à 2,5 V est transmis aux indicateurs de réservoir courants. Dans un système P-Bus, le capteur est intégré via l'interface de réservoir qui reconnaît ce signal de tension comme type de capteur.

Erreurs typiques

  • Utilisé dans un réservoir d'eau ou de carburant. En cas de gîte, de houle et de réservoir plein, la mesure devient peu fiable.
  • Installé sans tube de guidage acoustique. Fonctionne à l'arrêt, mais devient instable en mouvement.
  • Trou percé à 36 mm et besoin du tube par la suite. Il faut 40 mm pour cela — la décision se prend avant de percer.
  • Obstacle dans le trajet du son. Les raidisseurs et les cloisons anti-roulis créent de faux échos.
  • Réservoir plein non détecté. Le niveau se trouve dans la zone morte de 2,5 cm — la bague d'espacement UTS 25 est faite pour cela.
FAQ

Foire aux questions

Quelle doit être la taille du perçage ?

Au moins 36 mm, 40 mm avec tube acoustique. Cette décision doit être prise avant le perçage — agrandir ultérieurement un perçage de 36 mm sur un réservoir installé est fastidieux, et les copeaux tombent alors dans le réservoir.

Dans tout ce qui roule ou flotte, oui. Il maintient le trajet de mesure défini en cas d'inclinaison et de houle, protège contre la mousse en surface et contre l'encrassement. Sans tube, le capteur fournit des valeurs correctes à l'arrêt, mais instables en mouvement.

2,5 cm directement sous le capteur. À cette distance, l'impulsion d'émission et l'écho ne peuvent plus être distingués temporellement ; il n'y a donc aucune valeur de mesure. La bague d'espacement UTS 25 mesure exactement 25 mm de hauteur et surélève le capteur de cette distance, de sorte que la zone morte se situe au-dessus du niveau de remplissage maximal.

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