Sensor de nível para camião-cisterna: movimento, referencial e transferência

Um sensor de nível de camião-cisterna só fornece um valor útil de carga quando o veículo está nivelado, o líquido estabilizou e a leitura está ligada à tabela de arqueação da cisterna. Movimento, oscilação residual e um referencial de transferência indefinido transformam a leitura num número sem rastreabilidade. Este artigo define as três condições e apresenta um exemplo de verificação da carga.

Porque a inclinação invalida uma leitura estática

O sensor pressupõe que a superfície do líquido e o seu eixo partilham a mesma vertical. Estacionar num declive de 1.5° invalida essa hipótese: a superfície livre permanece horizontal, mas a cisterna inclina-se, pelo que a distância medida deixa de ser a altura vertical real do líquido. Uma inclinação de 2.0° numa cisterna de 2.2 m de diâmetro altera o volume em cunha o suficiente para falhar uma verificação de custódia, mesmo com um número limpo no visor. O erro cresce com o diâmetro; um compartimento estreito é muito mais tolerante do que um semirreboque longo de compartimento único.

A solução é uma regra definida: ler apenas quando o indicador de inclinação a bordo estiver abaixo de um limite fixado, tipicamente 1.5°, e registar esse limite com o valor. Se não puder nivelar o veículo, identifique a leitura como «indicativa» e exclua-a dos cálculos de transferência até uma pessoa competente aplicar uma correção pela tabela de arqueação. O limite vale para radar sem contacto e sensor exterior, pois ambos medem a mesma superfície inclinada. Omitir a verificação gera um desvio repetível que parece deriva de calibração mas resulta do modo de estacionar.

O desvio de inclinação deve ser avaliado pela posição do sensor e pela relação nível-volume específica da cisterna. Para uma carga ilustrativa de 48 m³, assuma uma inclinação local da tabela dV/dh = 3.80 m³/m, um sensor afastado 3.5 m do centroide do volume e uma inclinação de 1.5°. O erro estimado de altura é 3.5 × tan 1.5° = 0.092 m. Uma estimativa local de primeira ordem dá cerca de 0.35 m³, ou 350 L, aproximadamente 0.7 % da carga assumida. A inclinação da tabela é uma entrada ilustrativa, não a área da extremidade circular; use a tabela certificada e o tratamento de inclinação aprovado para a geometria real.

Com o mesmo dV/dh local assumido, uma tolerância de volume de 0.1 % sobre 48 m³ vale 0.048 m³ e corresponde a cerca de 0.013 m de altura, ou um ângulo ilustrativo arctan(0.013 ÷ 3.5) = 0.21°. Não é uma especificação universal de estacionamento: verifique a inclinação local da tabela, a posição do sensor e o método de correção permitido. A um enchimento assumido de 95 %, o espaço livre é 2.4 m³; um desvio estimado de 0.35 m³ representa cerca de 15 % desse espaço. Avalie a margem contra transbordo separadamente da exatidão da transferência.

Amortecimento da oscilação: quanto esperar depois de parar

O líquido continua a mover-se depois de as rodas pararem. Durante esse amortecimento, o sensor lê uma superfície oscilante e ruidosa cuja média estabiliza num valor diferente da leitura em repouso. A espera depende do comprimento e do enchimento da cisterna, não da marca do sensor. Cisternas longas e divisões de compartimentos prolongam a oscilação; uma antepara central encurta-a. Um único atraso fixo só serve uma geometria.

As esperas são referências típicas para uma cisterna rodoviária com anteparas; confirme-as pelo comprimento real e pela ondulação observada na primeira carga de comissionamento.

Referencial de transferência e tabela de arqueação

Considere agora um compartimento menor, com 2 m de comprimento e 2.20 m de diâmetro. Na baía de carga interessa o volume, não a altura, pelo que a leitura tem de ser conciliada com a tabela de arqueação certificada antes de constituir prova. O exemplo abaixo é ilustrativo, baseado em valores de instalação assumidos, não dados medidos pela METRAVON. Distingue a indicação do nível da carga contabilizada. A área de um cilindro simples é apenas uma verificação cruzada; a tabela certificada já inclui a curvatura das extremidades, bocas de visita e estruturas internas permanentes ignoradas por uma fórmula simples.

Valores de instalação assumidos:

• Diâmetro interior, D = 2.20 m (área nominal da extremidade circular A_end = 3.80 m²; não é a área horizontal da superfície livre usada num incremento de nível)
• Posição do sensor: a meio do comprimento do compartimento (desvio face ao centro geométrico ≈ 0)
• Leitura em vazio antes da carga, L₀ = 0.02 m
• Leitura após a carga, L₁ = 1.46 m
• Volume da tabela a 1.46 m = 5.51 m³
• Inclinação no momento da leitura = 1.0° (dentro do limite)

Cálculo:

• Variação de altura indicada na carga = L₁ − L₀ = 1.44 m
• Atalho inválido: A_end × 1.44 m = 3.80 × 1.44 = 5.47 m³. Não é uma conversão válida de nível em volume para o compartimento horizontal.
• Para o volume transferido, use V(1.46 m) − V(0.02 m) da mesma tabela certificada. Indicar apenas V(1.46 m) = 5.51 m³ não basta sem o volume de tabela anterior à carga; a diferença aritmética de 0.04 m³ acima não é um erro de transferência validado.
• Limite: se a inclinação na leitura exceder 1.5°, a conversão A × altura é inválida e a carga deve ser repesada ou medida novamente com a cisterna nivelada.

Assinalar como inválidas as leituras em trânsito

O registo contínuo em trânsito produz números que parecem inventário, mas não o são. Vibração da estrada, curvas e inclinação na travagem tornam cada amostra em movimento incerta; os dados têm de incluir um bit de estado «em trânsito, não usar na reconciliação». Só entram no registo de transferência as leituras niveladas, estacionadas e estabilizadas em cada extremidade da viagem.

Um registo misto calcula silenciosamente a média de amostras móveis inválidas e paradas válidas, desviando o resultado para um total errado. Atribua o estado no controlador, guarde-o com a marca temporal e rejeite qualquer amostra acima de 2 km/h ou com inclinação superior a 1.5° ao fechar o registo no depósito. A rastreabilidade protege também o transportador: numa contestação de falta entregue, o bloco assinalado em trânsito prova que o valor contabilizado veio de uma leitura estacionada, não de uma estimativa na estrada.

Quando não confiar no sensor

Algumas leituras devem ser totalmente ignoradas para transferência. Amostras em movimento ou dentro da janela de amortecimento após uma paragem brusca não provam a carga. Se o revestimento interno mudou desde a certificação da tabela, a cisterna já não corresponde a esta e a ligação entre nível e volume fica quebrada até nova calibração.

Um nível a menos de 0.3 m da antena, perto do cheio, ou uma superfície perdida sob espuma intensa também devolve um número sem significado físico. Recorra a um talão de báscula ou medição manual e identifique a leitura como apenas indicativa, sem a contabilizar como quantidade medida. A temperatura também importa: um produto carregado quente e medido frio muda de densidade; registe-a com a leitura quando o volume da tabela estiver corrigido para uma referência como 15 °C.

Conjunto de registos de carga e descarga

A transferência só é justificável se cada etapa usar os mesmos campos documentados. O conjunto abaixo é o mínimo a guardar no depósito para esta instalação, tanto com radar sem contacto como com sensor exterior.

Guarde o número de revisão da tabela com a leitura; um valor sem referência da tabela não pode ser auditado mais tarde se a cisterna receber novo revestimento.

Perguntas frequentes

Q1. Posso ler o nível com a cisterna em movimento?

Não para qualquer quantidade a contabilizar. A inclinação da estrada e a oscilação geram erro superior à tolerância de transferência; o controlador deve sinalizar cada amostra em movimento como inválida. Use a leitura estacionada e estabilizada após a espera e rejeite amostras acima de 2 km/h.

Q2. Quanto devo esperar depois de parar?

Depende do enchimento: cerca de 3 min abaixo de 40 %, 4 min perto de meio e 5 min acima de 70 %, avaliados por ondulação inferior a 5–8 mm. São referências típicas de cisternas com anteparas, a confirmar na primeira carga. Ler antes contabiliza uma média oscilante que estabiliza num nível real diferente.

Q3. Porque não corresponde a altura indicada ao volume da tabela?

A tabela certificada relaciona altura e volume. Num compartimento horizontal, a área da extremidade circular vezes o incremento vertical de altura não é uma fórmula válida de volume. Obtenha os volumes de tabela antes e depois da carga e subtraia-os; apenas 5.51 m³ após carga não estabelecem a carga líquida.

Q4. Que inclinação torna uma leitura inutilizável?

Qualquer valor acima de 1.5° no momento da leitura: a superfície livre e o eixo da cisterna divergem o suficiente para alterar o volume em cunha além de uma tolerância normal. Estacione em terreno nivelado, leia o indicador e volte a nivelar ou medir se ultrapassar o limite.

Q5. Um sensor exterior evita o problema do movimento?

Não. Mede a mesma superfície inclinada e oscilante; apenas evita um bocal na cisterna. Aplicam-se as mesmas regras de movimento e estabilização. A vantagem é não penetrar no tanque, não a imunidade ao ângulo de estacionamento ou ao tempo de espera; mantenha os mesmos limites.

Q6. E se o revestimento foi renovado depois de emitida a tabela?

A ligação nível-volume fica quebrada e não deve ser usada na transferência até a tabela ser novamente certificada. O revestimento novo altera o volume em vazio assumido. Contabilize o peso da báscula ou uma medição manual até arquivar uma revisão da arqueação com a leitura.

RESUMO

O sensor constitui prova de transferência apenas quando a leitura estacionada e estabilizada cumpre os critérios de inclinação aprovados e é conciliada com a tabela certificada. Determine a carga líquida pela diferença dos volumes de tabela antes e depois da carga, com as correções aprovadas de inclinação e temperatura. Marque amostras em movimento como inválidas para reconciliação, excluindo-as do registo de carga.