Anleitung UTV: Ultraschalltankgeber einbauen und anschließen

Der Ultraschalltankgeber UTV misst den Füllstand von Fäkalientanks berührungslos von oben, ohne bewegliche Teile im Tank. Er arbeitet mit DC 11,5–30 V, gibt ein Spannungssignal von 0,5 bis 2,5 V aus und lässt sich auf Metall- und Kunststofftanks montieren. Diese Seite fasst Einbau, Anschluss, Test und technische Daten aus der Bedienungsanleitung zusammen.

Stand der Anleitung: V4, April 2016, 6 Seiten, dazu die ergänzende Einbauanleitung (Stand April 2016). · Bedienungsanleitung als PDF · Ergänzende Einbauanleitung als PDF · Zum Produkt UTV

Inhalt

Anwendungsbereich und Grenzen

Die Ultraschalltankgeber der Serie UTV eignen sich zur Überwachung der Füllstände von Fäkalientanks. Sie werden oben auf dem Tank eingebaut, auf Metall- oder Kunststofftanks. Die Anzeige erfolgt mit Analoginstrumenten der Serie UTV oder mit den Tankmonitoren TCM4V.

Der Geber erzeugt eine hochfrequente Schallwelle und misst die Laufzeit des Echos von der Flüssigkeitsoberfläche. Die Schallwelle muss senkrecht (± 6°) auf die Oberfläche treffen. Pegelschwankungen durch Schwall werden durch eine fortlaufende Messung und einen Rechenalgorithmus ausgeglichen. Das Gehäuse aus hochdichtem Polyethylen ist beständig gegen Wasser, Treibstoffe und Öle.

Wichtig: Dieser Ultraschallsensor ist nicht für Benzintanks geeignet. In Schräglage oder in Fahrt bei Wellengang ist keine korrekte Messung möglich, deshalb empfiehlt die Anleitung den Einbau in Treibstofftanks nicht. Die Ultraschallmesstechnik sollte nur an ruhenden Tanks eingesetzt werden und ist für Diesel- und Wassertanks während der Fahrt nicht geeignet. Im Fäkalientank ist sie eine Alternative zum Schwimmergeber, wenn der Tank in Ruhe gemessen werden kann.

Ausführungen und Zubehör

Tanktiefe Bestell-Nr. Typ
200 mm 7 0219 3520 UTV20
250 mm 7 0219 3525 UTV25
300 mm 7 0219 3530 UTV30
350 mm 7 0219 3535 UTV35
400 mm 7 0219 3540 UTV40
450 mm 7 0219 3545 UTV45
500 mm 7 0219 3550 UTV50
600 mm 7 0219 3560 UTV60
700 mm 7 0219 3570 UTV70
800 mm 7 0219 3580 UTV80
Zubehör Zweck Bestell-Nr.
Schallführungsrohr UFT40 (400 mm) Auch zum nachträglichen Einbau, wird passend zur Tanktiefe abgeschnitten 7 0219 9400
Schallführungsrohr UFT80 (800 mm) Wie UFT40, Länge 800 mm 7 0219 9800
Distanzring UTS 25 Ausgleich der Totzone, inkl. Dichtung und Edelstahlschrauben (5 × M5 × 60 mm) 7 0219 9025
Distanzring UTS 50 Ausgleich der Totzone, inkl. Dichtung und Edelstahlschrauben (5 × M5 × 80 mm) 7 0219 9050
Rundinstrument Waste Water UTV Passende Anzeige für 12 V und 24 V 2 0778 2041
Rundinstrument Fuel UTV Passende Anzeige für 12 V und 24 V 2 0778 2021
Rundinstrument Water UTV Passende Anzeige für 12 V und 24 V 2 0778 2001

Das Schallführungsrohr muss bei Fäkalientanks mindestens einmal pro Jahr gereinigt werden.

Einbau

  • Den UTV parallel zum gemessenen Medium und mittig im Tank positionieren. Die Schallwelle muss senkrecht reflektiert werden, Abweichung höchstens 6°.
  • Ein Austausch gegen vorhandene Tankgeber ist einfach möglich, wenn diese bereits die Befestigung nach SAE-Norm haben (5 Befestigungsbohrungen im Lochkreis von 54 mm).
  • Die Bohrung im Tank muss mindestens 38 mm betragen, bei einem Schallführungsrohr 40 mm. Die Aufbauhöhe über der Tankoberfläche beträgt 25 mm.
  • Bei fehlerhafter Messung, etwa in Fäkalientanks, oder wenn auch bei Schräglage bis 15° gemessen werden soll, kann das Schallführungsrohr UFT im Tank angebracht werden. Es wird passend abgeschnitten (bis etwa 2–3 cm über dem Boden) und hat 5 cm unterhalb des Tankgebers eine Entlüftungsöffnung.
  • Die Befestigungsschrauben nicht zu fest anziehen. Sonst verbiegt das Sensorgehäuse und das Signal kann komplett verfälscht werden. Eventuell ist eine zweite Dichtung nötig.
  • Die Dichtung und der optionale Distanzring passen nur in einer Einbauposition: Die Dichtungsseite mit Markierungsloch und Senkloch zeigt zum Tank, der Kabelauslass liegt über dem Markierungsloch. Beim Distanzring zeigt die Markierung nach oben zum Kabelauslass.
  • Die Gummidichtungen müssen verwendet werden, damit der Geber schwingen kann. Vom Verkleben oder Abdichten mit Sikaflex oder ähnlichen Dichtmassen rät philippi ab.

Maßzeichnung Ultraschalltankgeber UTV mit Flansch 69 mm, Bauhöhe 22 mm und fünf Befestigungsbohrungen

Anschlussplan

Anschlussplan Ultraschalltankgeber UTV am Tankmonitor TCM und an Turotest-Instrumenten mit den Leitungen rot, gelb und schwarz

Leitung Anschluss
schwarz Minus (GND)
rot Anschluss UTV des Tankmonitors TCM oder Plus (11,5–30 V)
gelb Ausgangssignal 0,5–2,5 V an den Sensoreingang des Anzeigegeräts (beim TCM: TG 1–4)

Unbedingt beachten: An der gelben Sensorleitung darf nie die Versorgungsspannung 12/24 V angeschlossen werden, dadurch wird der Sensor zerstört. Der Plan zeigt außerdem die Turotest-Instrumente (Fuel-UTV, Water-UTV, Waste Water-UTV) mit Beleuchtung +12/24 V und einer 1-A-Sicherung in der Zuleitung.

Test vor dem Einbau

Die Anleitung verlangt vor dem Einbau einen ersten Test, weil Tankgeometrie und Schwallbleche die Messung nicht vorhersehbar beeinflussen. Bei Metalltanks ist der Einfluss mitschwingender Tankwände größer als bei Kunststofftanks.

  1. Den UTV ausgebaut an 12 V oder 24 V anschließen: schwarz an Minus, rot an Plus. Die gelbe Leitung an ein Multimeter (DC-Spannung) anschließen, gelb an Plus, schwarz an Minus.
  2. Das Ausgangssignal einer gültigen Messung liegt zwischen 0,5 V und 2,5 V. Mehr als 2,5 V zeigt eine fehlerhafte Messung an, weil keine Schallreflexion empfangen wird.
  3. Den Geber parallel über eine ebene Fläche im halben Abstand des Tanksensors halten (UTV50: 25 cm, UTV80: 40 cm). An der gelben Leitung müssen dann rund 1,5 V anliegen. Dann ist der Geber technisch in Ordnung.
  4. Bleibt die Ausgangsspannung bei wechselndem Abstand immer gleich, ist der Geber defekt, etwa nach falschem Anschluss (gelb an Versorgungsspannung).
  5. Bei bestandenem Test den Geber lose auf die Tanköffnung legen und am Tank prüfen. Ist der Wert plausibel, kann er eingebaut werden. Sonst einen anderen Einbauort testen oder auf ein anderes Messsystem wechseln: Schwimmergeber TGx mit Flansch GWA oder Druckmessung TDS.

philippi berät in diesem Fall und hilft beim Umtausch der Geber.

Betrieb und Fehlerbehebung

  • Die Stromversorgung der Tankanzeige sollte schaltbar sein. Bei etwa 50 mA Stromaufnahme ist der Dauerbetrieb nur während der Fahrt unter Maschine sinnvoll.
  • Der genaue Anzeigewert stellt sich wegen der Mittelung der Messwerte erst nach 10–20 s ein, Änderungen werden mit etwa 50 s Verzögerung angezeigt.
  • Auf schnelle Füllstandsänderungen (von voll auf leer innerhalb von 2 Sekunden) reagiert der Sensor nicht oder stark verzögert (bis zu 7 Minuten), weil er das als Fehler wertet. Es bleibt der letzte sinnvolle Füllstand stehen. Erhält der Sensor 10 Minuten lang keine verwertbaren Messwerte, zeigt er leer an. Gegebenenfalls die Stromversorgung des Instruments für 1 Sekunde unterbrechen, um die Messung neu zu starten.
  • Anzeige ändert sich trotz geändertem Füllstand nicht: prüfen, ob der Geber parallel zur Flüssigkeitsoberfläche steht; eventuell ein Schallführungsrohr einbauen.
  • Schall-Totzone: In den 5 cm unterhalb des Sensors kann kein Füllstand ermittelt werden, die angezeigten Werte sind dort undefiniert. Ein Distanzring (UTS) gleicht die Totzone aus.
  • Anzeige zu hoch bei Fäkalientanks: Ablagerungen im Schallführungsrohr führen zu fehlerhaften Reflexionen und meist zu einem zu hohen Füllstand, das Rohr regelmäßig reinigen.
  • Störungen: Mitschwingende Tankwände sowie andere Ultraschallgeräte wie Echolot oder Fischfinder können die Messung stören.

Technische Daten

Versorgungsspannung DC 11,5–30 V
Stromaufnahme 50 mA
Ausgangssignal 0,5 V (leer) bis 2,5 V (voll)
Ansprechzeit min. 200 ms, max. 5 s
Mittelungsdauer der Messungen 10–50 s
Temperaturbereich −40 °C bis +70 °C
Genauigkeit 1 cm
Schall-Totzone 5 cm zur Unterseite des Sensors
Bohrung im Tank mindestens 38 mm (40 mm mit Schallführungsrohr)
Aufbauhöhe über der Tankoberfläche 25 mm
Befestigung SAE-Norm, 5 Bohrungen im Lochkreis 54 mm

Konformität: EU-Richtlinie 2004/108/EG (Elektromagnetische Verträglichkeit), Störfestigkeit EN 61000-6-1, Störaussendung EN 61000-6-3, CE-Kennzeichen. Zur Entsorgung die örtlichen Vorschriften beachten und die Sammelstellen für Elektro- und Elektronik-Altgeräte nutzen.

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Häufige Fragen

Kann ich den UTV in einem Fäkalientank und bei Fahrt verwenden?

Im Fäkalientank ja, aber nur zur Messung im Stand. Nach der Anleitung ist der UTV für ruhende Tanks gedacht und für Fäkalientanks eine Alternative zum Schwimmergeber. In Treibstofftanks empfiehlt philippi den Einbau nicht, für Benzintanks ist er nicht geeignet. In Schräglage oder bei Wellengang in Fahrt ist keine korrekte Messung möglich.

Brauche ich ein Schallführungsrohr UFT?

Die Anleitung empfiehlt grundsätzlich ein Schallführungsrohr UFT, um den Einfluss des Tanks auf die Messung zu verringern. Es verbessert das Ergebnis deutlich und erlaubt Messungen auch bei Schräglage bis 15°. Bei Fäkalientanks muss es mindestens einmal pro Jahr gereinigt werden, weil Ablagerungen zu fehlerhaften Reflexionen und meist zu hohem Füllstand führen.

Wie teste ich den UTV vor dem Einbau?

Zuerst außerhalb des Tanks: Den UTV an 12 oder 24 V anschließen (schwarz an Minus, rot an Plus) und die gelbe Leitung mit einem Multimeter messen. Hält man ihn parallel über eine ebene Fläche im halben Abstand des Tanksensors, müssen rund 1,5 V anliegen. Gültige Messwerte liegen zwischen 0,5 V und 2,5 V.

Darf ich die gelbe Leitung an 12 V oder 24 V anschließen?

Nein. An der gelben Leitung liegt das Ausgangssignal von 0,5 bis 2,5 V an. Wird dort die Versorgungsspannung von 12 oder 24 V angeschlossen, wird der Sensor zerstört. Die rote Leitung geht an Plus (11,5 bis 30 V) oder an den Anschluss UTV des Tankmonitors TCM, die schwarze an Minus. Prüfen Sie die Farben vor dem Einschalten.