Sensor de nivel para camión cisterna: movimiento, referencia y transferencia

Un sensor de nivel de camión cisterna solo proporciona una cantidad de carga útil si el vehículo está nivelado, el líquido se ha estabilizado y la lectura se vincula a la tabla de calibración del tanque. Movimiento, oleaje residual y referencia de transferencia indefinida convierten el valor en una cifra sin trazabilidad. Este artículo fija las tres condiciones y presenta una comprobación de carga calculada.

Por qué la inclinación invalida una lectura estática

El sensor supone que superficie del líquido y eje del sensor comparten una vertical. Al aparcar en una pendiente de 1.5°, esa hipótesis deja de cumplirse: la superficie permanece horizontal mientras el tanque se inclina, y la distancia medida ya no equivale a la altura vertical real del líquido. Una inclinación de 2.0° en un tanque de 2.2 m de diámetro desplaza el volumen de cuña lo suficiente para incumplir una comprobación de transferencia comercial, aunque la pantalla siga mostrando una cifra aparentemente normal. El error aumenta con el diámetro; un compartimento estrecho tolera mucho más que un remolque largo de una sola cámara.

La solución no es un algoritmo más inteligente, sino una regla definida: medir solo cuando el indicador de inclinación a bordo esté bajo un límite establecido, normalmente 1.5°, y registrar ese límite con el valor. Si no puede nivelarse el vehículo, marque el dato como «orientativo» y exclúyalo de los cálculos de transferencia hasta que una persona competente aplique una corrección de la tabla. El mismo límite rige para un cabezal radar sin contacto y un equipo montado externamente, pues ambos miden la misma superficie inclinada. Omitir esta comprobación produce un sesgo repetible que parece deriva de calibración, pero procede de la forma de aparcar.

El sesgo por inclinación debe evaluarse mediante el desplazamiento del sensor y la relación nivel-volumen específica del tanque. Para una carga ilustrativa de 48 m³, suponga una pendiente local de tabla dV/dh = 3.80 m³/m, un sensor a 3.5 m del centroide de volumen y una inclinación de 1.5°. El error de altura estimado es 3.5 × tan 1.5° = 0.092 m. Una aproximación local de primer orden da unos 0.35 m³, o 350 L, aproximadamente el 0.7 % de la carga supuesta. La pendiente es una entrada ilustrativa, no el área circular del extremo. Utilice la tabla certificada y el tratamiento de inclinación aprobado para la geometría real.

Con el mismo dV/dh local supuesto, una tolerancia volumétrica del 0.1 % sobre 48 m³ es 0.048 m³, equivalente a unos 0.013 m de altura o a un ángulo ilustrativo arctan(0.013 ÷ 3.5) = 0.21°. No es una especificación universal de aparcamiento: verifique pendiente local de tabla, posición del sensor y corrección permitida. Con un llenado supuesto del 95 %, el espacio vacío es 2.4 m³; un sesgo estimado de 0.35 m³ supone alrededor del 15 % de ese espacio. Evalúe el margen de sobrellenado por separado de la precisión de transferencia.

Decaimiento del oleaje: cuánto esperar después de detenerse

El líquido sigue moviéndose cuando las ruedas se detienen. Durante esa fase, el sensor mide una superficie oscilante que introduce ruido en la señal; la lectura media durante el decaimiento puede diferir del nivel final con el líquido en reposo. La espera depende de longitud y grado de llenado, no de la marca del sensor. Los tanques largos y las divisiones entre compartimentos prolongan la oscilación, mientras que un deflector central la acorta; una espera fija solo sirve para una geometría.

Las esperas son valores típicos de referencia para una cisterna de carretera con rompeolas. Confírmelas con la longitud real y la ondulación observada en la primera carga de puesta en servicio.

La referencia de transferencia y la tabla de calibración del tanque

Considere ahora un compartimento menor, de 2 m de longitud y 2.20 m de diámetro. En el cargadero importa el volumen, no la altura; por eso la lectura debe contrastarse con la tabla certificada antes de servir de evidencia. El ejemplo es ilustrativo, se basa en valores supuestos de la instalación y no contiene datos medidos por METRAVON. Separa el dato del indicador de la carga registrada. Una simple área de cilindro solo sirve de comprobación: la tabla certificada ya contempla curvatura de extremos, bocas de hombre y estructuras internas permanentes que una fórmula simple ignora.

Valores supuestos de la instalación:

• Diámetro interior D = 2.20 m (área circular nominal del extremo A_end = 3.80 m²; no es la superficie libre horizontal usada para un incremento de nivel)
• Sensor en el centro longitudinal del compartimento (desplazamiento del centro geométrico ≈ 0)
• Lectura en vacío, antes de cargar: L₀ = 0.02 m
• Lectura después de cargar: L₁ = 1.46 m
• Volumen de tabla a 1.46 m = 5.51 m³
• Inclinación al medir = 1.0° (dentro del límite)

Cálculo:

• Altura de carga medida = L₁ − L₀ = 1.44 m
• Atajo inválido: A_end × 1.44 m = 3.80 × 1.44 = 5.47 m³. No es una conversión válida de nivel a volumen para el compartimento horizontal.
• Para el volumen transferido, use V(1.46 m) − V(0.02 m) de la misma tabla certificada. El dato V(1.46 m) = 5.51 m³ no basta sin el volumen de tabla previo a la carga; la diferencia aritmética de 0.04 m³ anterior no es un error de transferencia validado.
• Límite: si la inclinación al medir supera 1.5°, la conversión A × altura es inválida y la carga debe pesarse de nuevo o volver a medirse con el vehículo nivelado.

Marcar como inválidas las lecturas en tránsito

El registro continuo durante el transporte produce cifras que parecen inventario, pero no lo son. Vibraciones, curvas e inclinación al frenar hacen variable cada muestra en movimiento; los datos deben llevar un bit de estado que indique «en tránsito, no válido para conciliación». Solo las lecturas con el vehículo aparcado y nivelado y el líquido estabilizado, en ambos extremos del viaje, entran en el registro de transferencia.

Esto importa porque un registro mixto promedia silenciosamente muestras inválidas en movimiento con muestras válidas detenidas y desvía la media hacia una cantidad errónea. Marque el estado en el controlador, guárdelo con fecha y hora y descarte al cerrar la contabilidad del depósito toda muestra tomada a más de 2 km/h o con más de 1.5° de inclinación. La trazabilidad también protege al transportista: ante una disputa por entrega corta, el bloque de tránsito marcado demuestra que la cantidad registrada procede de una lectura aparcada y no de una estimación en carretera.

Cuándo no debe confiarse en el sensor

En algunos casos deben ignorarse por completo sus lecturas para transferencia. Las tomadas en movimiento o dentro del periodo de decaimiento tras una parada brusca no demuestran la carga. Si la capa interna cambió desde la certificación de la tabla, el tanque ya no coincide con ella; la relación entre altura y volumen queda rota hasta recalibrar.

Un nivel a menos de 0.3 m de la antena, cerca del lleno, o una superficie perdida por espuma intensa también generan cifras sin significado físico. Recurra al ticket de báscula o a una medición manual y marque el valor como meramente orientativo, no como cantidad medida para contabilizar. La temperatura también importa: un producto cargado caliente y medido frío cambia de densidad. Registre la temperatura si el volumen de la tabla se corrige a una referencia como 15 °C.

Documentación para carga y descarga

La transferencia solo es defendible si cada tramo se documenta con los mismos campos. Lo siguiente es el mínimo que debe conservar un depósito para una instalación de sensor en camión cisterna; sirve tanto para un cabezal radar sin contacto como para un equipo externo.

Conserve el número de revisión de la tabla junto con la lectura. Sin su referencia de tabla, el dato no puede auditarse tras un revestimiento posterior del tanque.

Preguntas frecuentes

P1. ¿Puedo medir el nivel mientras circula la cisterna?

No para cantidades que vaya a contabilizar. La inclinación y el oleaje superan la tolerancia de transferencia, por lo que el controlador debe marcar como inválida toda muestra en movimiento. Use la lectura aparcada y estabilizada tras la espera y descarte las registradas por encima de 2 km/h.

P2. ¿Cuánto debo esperar tras detenerme?

Depende del llenado: unos 3 min por debajo del 40 %, 4 min cerca de la mitad y 5 min por encima del 70 %, con ondulación inferior a 5–8 mm. Son referencias típicas de cisternas con rompeolas que deben confirmarse en la primera carga. Medir antes registra una media de oleaje que se estabiliza en otro nivel real.

P3. ¿Por qué la altura medida no coincide con el volumen de tabla?

Altura y volumen se relacionan mediante la tabla certificada. En un compartimento horizontal, el área circular del extremo multiplicada por el incremento vertical no es una fórmula válida de volumen. Obtenga los volúmenes de tabla antes y después de cargar y réstelos. El valor posterior de 5.51 m³ por sí solo no determina la carga neta.

P4. ¿Qué inclinación hace inutilizable la lectura?

Más de 1.5° en el momento de medir: la superficie libre y el eje del tanque divergen lo suficiente para desplazar el volumen de cuña fuera de una tolerancia normal. Mantenga el vehículo en suelo horizontal, lea el indicador y vuelva a nivelar o medir si supera el límite.

P5. ¿Un sensor externo evita el problema de movimiento?

No. Sigue midiendo la misma superficie inclinada y oscilante; solo evita una boquilla de tanque. Se aplican las mismas reglas de movimiento y oleaje. Su ventaja es no penetrar el tanque, no ser inmune a inclinación o espera: use los mismos límites.

P6. ¿Qué ocurre si se revestió el tanque después de emitir la tabla?

La relación altura-volumen queda rota y no debe usarse para transferencias hasta recertificar la tabla. El revestimiento nuevo cambia el volumen vacío supuesto. Registre el peso de báscula o una medición manual hasta archivar la tabla revisada junto con la lectura.

RESUMEN

El sensor constituye evidencia de transferencia solo si la lectura aparcada y estabilizada cumple los criterios de inclinación aprobados y se contrasta con la tabla certificada. Calcule la carga neta restando los volúmenes de tabla previos y posteriores, con las correcciones aprobadas de inclinación y temperatura. Marque las muestras en movimiento como inválidas para conciliación y evite que entren en la contabilidad de carga.