1. Objetivo
A calibração correta da turbina de medição é fundamental para garantir que o ZLX-9000 registre com precisão o volume de combustível carregado ou descarregado.
Este procedimento apresenta as boas práticas para calibração das turbinas utilizadas nos skids de carregamento de combustíveis da Zylix – Engenharia de Computação e Indústria de Sistemas Eletrônicos LTDA, buscando reduzir erros de medição, identificar problemas físicos no sistema e garantir maior repetibilidade entre os carregamentos.
A calibração deve ser realizada utilizando uma referência física confiável, normalmente um compartimento de caminhão devidamente conhecido, cuja capacidade e indicação de nível sejam adequadas para servir como referência.
2. Como funciona a medição
O sistema utiliza uma turbina instalada na linha de produto.
Dentro da turbina existe um rotor com aletas que gira conforme o combustível passa pelo equipamento. Uma pickup detecta a passagem das aletas e gera pulsos elétricos.
Esses pulsos são utilizados pelo computador de vazão para determinar o volume que passou pela turbina.
2.1 Fator K
O fator K representa a relação entre os pulsos gerados pela turbina e o volume de produto.
Como referência, em determinadas turbinas utilizadas nos sistemas da Zylix, podem ser encontrados valores aproximados como:
- Turbina de 2": K ≈ 32 pulsos/L
- Turbina de 3": K ≈ 9,1 pulsos/L
Esses valores são apenas referências típicas e devem ser considerados conforme a turbina instalada e suas especificações.
O ZLX-9000 também pode trabalhar com turbinas de diferentes fabricantes. Portanto, o fator K deve ser corretamente parametrizado de acordo com a turbina utilizada.
Normalmente, durante uma calibração de campo, o fator K é mantido e realiza-se a correção através do fator de medição. Entretanto, o K pode ser alterado quando houver necessidade de adequação à turbina instalada.
3. Fator de medição
O fator de medição é utilizado para realizar o ajuste fino da medição do sistema.
De forma simplificada:
Fator de medição corrigido = Fator de medição calculado × Fator de medição anterior
O fator de medição possui uma faixa de trabalho de aproximadamente:
0,8 a 1,2
Quando a calibração exige um fator fora dessa faixa, não é recomendado simplesmente continuar corrigindo o parâmetro.
Um resultado fora dessa faixa deve levar à investigação do sistema, incluindo:
- confirmação do fator K;
- limpeza da turbina;
- verificação/limpeza da pickup;
- verificação das aletas/rotor;
- investigação de possível entrada de ar na linha;
- avaliação da placa pré-amplificadora;
- verificação de outros problemas físicos ou de instalação.
O fator de medição deve ser registrado com pelo menos cinco casas decimais.
4. Por que existem diferentes pontos de calibração?
A medição pode apresentar comportamentos diferentes conforme a vazão.
Durante o carregamento de um caminhão, normalmente o compartimento inicia com uma vazão menor e, após determinada quantidade de produto, passa para uma vazão maior.
Essa estratégia também está relacionada à necessidade de reduzir condições que possam favorecer atrito e geração de faíscas durante o carregamento.
Por esse motivo, o produto principal normalmente possui dois pontos de calibração:
- Vazão baixa
- Vazão alta
O ZLX-9000 permite trabalhar com até cinco pares de vazão e fator de medição por produto, permitindo maior precisão quando necessário.
Na prática, para facilitar a parametrização, normalmente são utilizados:
- Produto principal: 2 pontos de calibração
- Produto secundário: 1 ponto de calibração
Para produtos secundários, como anidro ou biodiesel, normalmente utiliza-se somente a vazão alta, sendo que nesse caso a vazão utilizada para calibração representa também a condição de baixa vazão.
5. Importância da referência física
A calibração deve ser realizada utilizando uma referência confiável.
No carregamento de caminhões, a referência normalmente é a seta/indicador existente no compartimento.
Alguns compartimentos possuem uma indicação em forma de esfera. O nível correto é normalmente considerado quando o produto chega à posição de referência definida no compartimento, geralmente na metade da esfera.
Por exemplo:
Compartimento nominal = 5.000 L
Quando o combustível atinge corretamente a referência da seta/esfera, considera-se que o compartimento contém aproximadamente 5.000 L.
É importante lembrar que a própria referência física do caminhão possui uma incerteza. Portanto, pequenas diferenças observadas na seta não devem automaticamente ser interpretadas como defeito da turbina.
Para uma calibração confiável, deve-se utilizar um compartimento de prova ou referência confiável.
6. Preparação antes da calibração
Antes de iniciar a calibração, verificar:
6.1 Turbina
Verificar se a turbina está limpa e em boas condições.
Sujeira ou partículas podem interferir no movimento das aletas e, consequentemente, na geração dos pulsos.
6.2 Pickup
A pickup é responsável pela detecção das aletas da turbina.
Ela deve estar limpa e em boas condições.
Uma limpeza da pickup pode normalmente ser realizada sem retirar a turbina da tubulação.
6.3 Aletas/rotor
As aletas devem estar livres para girar corretamente.
Caso seja necessária uma limpeza mais profunda do rotor/aletas, pode ser necessário retirar a turbina da tubulação.
6.4 Ar na linha
É fundamental garantir que não haja ar na linha durante a calibração.
A passagem de ar pode afetar significativamente a relação entre os pulsos registrados e o volume efetivo de combustível.
A linha e a instalação devem estar em condições adequadas antes de iniciar a calibração.
6.5 Placa pré-amplificadora
A turbina possui uma placa pré-amplificadora associada à geração/transmissão do sinal.
Quando existem erros grandes ou comportamento anormal da medição, essa placa também deve ser considerada no diagnóstico.
7. Configuração para calibração
Para realizar a calibração, o preset deve ser colocado no:
Modo Local Provar
Esse modo é importante porque permite realizar a batelada de calibração utilizando uma condição específica de vazão.
Em uma operação normal, o sistema pode iniciar em baixa vazão e posteriormente mudar para alta vazão.
No modo Local Provar, é possível realizar uma batelada exclusivamente em baixa ou exclusivamente em alta vazão, permitindo avaliar cada ponto separadamente.
8. Calibração do produto principal
Para o produto principal, normalmente são realizadas duas calibrações:
- Baixa vazão
- Alta vazão
8.1 Calibração da baixa vazão
No modo Local Provar, deve-se configurar a quantidade de produto que será carregada em baixa vazão e a quantidade total da batelada.
Por exemplo:
Exemplo 1
- Quantidade em baixa vazão: 5.000 L
- Quantidade total: 5.000 L
Resultado:
5.000 L serão carregados em baixa vazão.
Exemplo 2
- Quantidade em baixa vazão: 4.000 L
- Quantidade total: 5.000 L
Resultado:
- Primeiros 4.000 L → baixa vazão
- Últimos 1.000 L → alta vazão
Para realizar a calibração especificamente da baixa vazão, normalmente é interessante utilizar como quantidade de baixa vazão a quantidade correspondente ao compartimento que será utilizado como referência.
9. Calibração da alta vazão
Para calibrar somente a alta vazão, configura-se:
- Quantidade em baixa vazão: 0 L
- Quantidade total: 5.000 L
Dessa forma, toda a batelada será realizada na condição de alta vazão.
Essa configuração permite avaliar exclusivamente o comportamento da medição no ponto de alta vazão.
10. Calibração de produto secundário
Quando existe um produto secundário, normalmente é utilizado somente um ponto de calibração.
Nesse caso:
Vazão alta = vazão baixa
Assim, normalmente é necessário realizar apenas a calibração na vazão alta.
Exemplos de produtos que podem se enquadrar nessa condição incluem produtos como:
- Anidro
- Biodiesel
A parametrização deve sempre respeitar a condição definida para aquele produto e instalação.
11. Conferência da vazão durante a calibração
Durante a batelada é possível visualizar no preset:
- Setpoint de vazão
- Vazão atual
A visualização pode ser acessada utilizando:
ALT + ↑
Antes de considerar o ponto válido, deve-se verificar se:
Vazão atual ≈ Setpoint
Além de estar próxima do setpoint, a vazão deve permanecer estável.
Uma vazão excessivamente oscilante pode prejudicar a qualidade da calibração.
Não é recomendável realizar a calibração enquanto a vazão estiver apresentando grandes oscilações.
12. Realização da batelada de prova
Com o sistema preparado:
- Selecionar o produto correto.
- Colocar o preset em Local Provar.
- Configurar a quantidade de baixa vazão e a quantidade total conforme o ponto que será calibrado.
- Iniciar a batelada.
- Acompanhar a vazão atual e o setpoint.
- Confirmar que a vazão esteja próxima do setpoint e estável.
- Permitir que a batelada seja concluída.
- Anotar o volume registrado pelo ZLX-9000.
- Conferir fisicamente o volume no compartimento.
- Determinar a diferença necessária para chegar à referência da seta.
13. Determinação do volume real
O volume indicado pelo ZLX-9000 pode não coincidir exatamente com o volume físico necessário para atingir a referência.
Caso falte produto para atingir a seta, pode-se realizar uma nova batelada utilizando o próprio preset para determinar a quantidade necessária.
Exemplo
O ZLX-9000 registrou:
5.000 L
Após a batelada, o produto ainda não atingiu a seta.
É realizada uma nova batelada de:
20 L
Após adicionar os 20 L, o produto chega à referência.
Portanto:
Volume real = 5.000 + 20
Volume real = 5.020 L
13.1 Quando houver excesso
Também pode ocorrer o contrário.
Se o produto ultrapassar a referência, o cliente pode retirar produto até chegar à seta.
Nesse caso, o cliente deve informar a quantidade retirada.
Exemplo:
- Volume registrado: 5.000 L
- Produto retirado até chegar à seta: 20 L
Então:
Volume real = 5.000 − 20
Volume real = 4.980 L
14. Cálculo do fator de medição
Após determinar o volume físico real, calcula-se o fator de medição calculado.
A fórmula é:
Fator de medição calculado = Volume real / Volume registrado pelo ZLX-9000
Depois:
Novo fator de medição = Fator de medição calculado × Fator de medição anterior
15. Exemplo completo
Suponha:
- Volume registrado pelo ZLX-9000: 5.000 L
- Volume físico real: 5.020 L
- Fator de medição anterior: 1,00000
Primeiro:
Fator calculado = 5.020 / 5.000
Fator calculado = 1,00400
Agora:
Novo fator = 1,00400 × 1,00000
Novo fator = 1,00400
Esse será o novo fator de medição para aquele ponto de vazão.
15.1 Exemplo com fator anterior diferente de 1
Suponha:
- Volume registrado: 5.000 L
- Volume real: 4.980 L
- Fator anterior: 1,05000
Primeiro:
Fator calculado = 4.980 / 5.000
Fator calculado = 0,99600
Depois:
Novo fator = 0,99600 × 1,05000
Novo fator = 1,04580
O novo fator deve ser registrado com pelo menos cinco casas decimais.
16. Como acessar o fator de medição no ZLX-9000
Antes de alterar o fator, é fundamental anotar o valor atual, mantendo-o como backup caso seja necessário retornar à configuração anterior.
O caminho é:
Configurações → Estações → Estação X → Medidor X → Produto X → Precisão Volume
Na tela de Precisão Volume estarão disponíveis os parâmetros relacionados às vazões e aos respectivos fatores de medição.
O técnico deve localizar exatamente:
- Estação correta;
- Medidor correto;
- Produto correto;
- Vazão correta;
- Fator de medição correspondente àquela vazão.
17. Atenção às estações e produtos
Cada preset pode possuir até quatro estações de mistura.
Uma estação pode trabalhar, por exemplo, com:
- Um único produto, como gasolina C; ou
- Dois produtos que formam uma mistura no próprio braço, como gasolina A + anidro.
Cada produto possui seu próprio fator de medição.
Por isso, é fundamental confirmar cuidadosamente a estação, o medidor e o produto antes de realizar qualquer alteração.
Nunca altere um fator de medição sem confirmar que ele pertence ao produto e ao ponto de vazão que está sendo calibrado.
Em caso de dúvida sobre qual estação, medidor ou produto deve ser alterado, deve-se entrar em contato com o suporte técnico da Zylix antes de realizar a alteração.
18. Validação após a calibração
Após inserir o novo fator de medição, é recomendável realizar uma nova batelada para verificar o resultado.
Sempre que possível, a validação deve ser realizada com produto simples, evitando utilizar uma mistura como referência de validação.
Quanto maior o número de carregamentos realizados durante a validação, maior a capacidade de observar a constância da medição.
Uma boa prática é realizar até três carregamentos consecutivos e comparar os resultados.
Por exemplo:
| Carregamento | Volume indicado | Volume físico |
| 1 | 5.000 L | 5.010 L |
| 2 | 5.000 L | 5.005 L |
| 3 | 5.000 L | 5.008 L |
Resultados próximos entre si indicam maior repetibilidade do sistema.
Também é possível utilizar a média dos resultados para obter uma referência mais representativa.
19. Quando resultados muito diferentes indicam um problema
É importante diferenciar erro sistemático de instabilidade da medição.
Imagine três carregamentos:
- Primeiro → sobra muito produto;
- Segundo → falta muito produto;
- Terceiro → sobra novamente uma quantidade significativa.
Nesse caso, simplesmente alterar o fator de medição provavelmente não resolverá o problema.
Se carregamentos consecutivos apresentam diferenças muito grandes entre si, deve-se investigar fisicamente o sistema.
Entre as possíveis causas estão:
- Ar na linha;
- Turbina suja;
- Aletas/rotor com problema;
- Pickup suja ou com problema;
- Placa pré-amplificadora;
- Fator K incorreto;
- Problemas na instalação;
- Outras condições que estejam interferindo na geração ou leitura dos pulsos.
A calibração deve corrigir uma diferença consistente de medição. Ela não deve ser utilizada para mascarar um problema físico ou uma medição instável.
20. Quando o fator de medição sai da faixa
O fator de medição deve permanecer, como referência de parametrização, entre:
0,8 e 1,2
Caso o cálculo indique um valor fora dessa faixa, a primeira ação não deve ser simplesmente gravar o novo valor.
É necessário verificar:
1. Fator K
Confirmar se o fator K configurado corresponde à turbina instalada.
2. Turbina
Verificar se existe sujeira ou alguma condição que possa impedir o funcionamento correto das aletas.
3. Pickup
Verificar e realizar a limpeza da pickup quando necessário.
4. Rotor/aletas
Caso seja necessária uma limpeza mais profunda, verificar as aletas e o rotor. Esse procedimento pode exigir a retirada da turbina da tubulação.
5. Ar na linha
Confirmar que não existe passagem de ar durante a medição.
6. Placa pré-amplificadora
Se as verificações anteriores não solucionarem o problema, avaliar a placa pré-amplificadora. Quando necessário, pode ser realizada a substituição da peça para teste.
21. Importância da estabilidade
Uma turbina possui uma margem de erro própria, que pode ser da ordem de ±0,3%, conforme a especificação aplicável à turbina.
Além disso, a referência física utilizada no caminhão também possui sua própria incerteza.
Portanto, o objetivo da calibração não deve ser simplesmente fazer uma única medição coincidir exatamente com a seta.
O objetivo é obter uma medição:
- precisa;
- repetitiva;
- estável;
- coerente com a vazão;
- dentro da margem esperada do sistema;
- e consistente entre diferentes carregamentos.
A repetibilidade é especialmente importante. Se três carregamentos apresentam resultados muito diferentes, existe uma indicação de que algo além do fator de medição pode estar interferindo no processo.
22. Calibração em diferentes vazões
O fato de o ZLX-9000 permitir até cinco pontos de vazão por produto é importante porque o comportamento da medição pode variar conforme a vazão.
Por exemplo:
| Ponto | Vazão | Fator |
| 1 | Baixa | FM 1 |
| 2 | Alta | FM 2 |
| 3 | Vazão intermediária | FM 3 |
| 4 | Vazão intermediária | FM 4 |
| 5 | Vazão alta | FM 5 |
Cada vazão possui seu próprio fator de medição.
Na configuração mais comum da Zylix:
Produto principal
- Ponto 1 → baixa vazão
- Ponto 2 → alta vazão
Produto secundário
- Ponto único → alta vazão
A receita e os parâmetros de operação devem ser configurados para que o setpoint efetivamente utilizado durante o carregamento corresponda ao ponto de vazão calibrado.
23. Exemplo de sequência completa
Considere um compartimento de referência de:
5.000 L
Etapa 1 — Preparação
Verificar:
- turbina;
- pickup;
- aletas;
- ausência de sujeira;
- ausência de ar na linha;
- fator K;
- placa pré-amplificadora, caso exista suspeita;
- referência física do caminhão.
Etapa 2 — Registrar configuração atual
Acessar:
Configurações → Estações → Estação X → Medidor X → Produto X → Precisão Volume
Anotar o fator atual.
Etapa 3 — Configurar Local Provar
Colocar o preset em:
Local Provar
Etapa 4 — Configurar baixa vazão
Exemplo:
- Baixa = 5.000 L
- Total = 5.000 L
Etapa 5 — Carregar
Acompanhar:
ALT + ↑
Verificar:
- Setpoint;
- Vazão atual;
- estabilidade da vazão.
Etapa 6 — Conferir a referência física
Verificar se o produto chegou à referência da seta.
Se faltar produto, realizar uma complementação e registrar a quantidade necessária.
Se houver excesso, retirar produto até a referência e registrar a quantidade retirada.
Etapa 7 — Calcular
Determinar:
Volume real / Volume registrado
Depois:
Novo FM = FM calculado × FM anterior
Etapa 8 — Alterar o parâmetro
Inserir o novo fator com pelo menos cinco casas decimais.
Etapa 9 — Validar
Realizar novos carregamentos, preferencialmente com produto simples.
Quando possível, realizar três ou mais carregamentos e comparar os resultados.
Etapa 10 — Repetir para alta vazão
Configurar:
- Baixa = 0 L
- Total = 5.000 L
Realizar a mesma metodologia para o ponto de alta vazão.
24. Checklist de calibração
Antes da calibração
☐ Compartimento de referência confiável
☐ Capacidade do compartimento conhecida
☐ Referência da seta em boas condições
☐ Turbina limpa
☐ Pickup limpa
☐ Aletas/rotor em condições adequadas
☐ Linha sem presença de ar
☐ Fator K conferido
☐ Produto correto selecionado
☐ Estação correta selecionada
☐ Medidor correto selecionado
☐ Fator de medição anterior anotado
☐ Vazão de calibração definida
☐ Receita/parâmetros coerentes com a vazão de calibração
Durante a calibração
☐ Preset em Local Provar
☐ Quantidade de baixa vazão configurada corretamente
☐ Quantidade total configurada corretamente
☐ Setpoint conferido
☐ Vazão atual conferida
☐ Vazão próxima do setpoint
☐ Vazão estável
☐ Volume registrado pelo ZLX anotado
☐ Volume físico conferido
Após a calibração
☐ Volume real determinado
☐ Fator calculado
☐ Fator anterior utilizado no cálculo
☐ Novo fator calculado
☐ Pelo menos cinco casas decimais utilizadas
☐ Novo fator inserido no produto correto
☐ Fator dentro da faixa esperada de 0,8 a 1,2
☐ Validação realizada
☐ Repetibilidade verificada
☐ Resultado registrado
25. Conclusão
Uma boa calibração de uma turbina não consiste apenas em alterar um número no ZLX-9000 até que o caminhão atinja a seta.
A qualidade da calibração depende de todo o conjunto:
Turbina + pickup + fator K + instalação + ausência de ar + estabilidade da vazão + referência física confiável + fator de medição + validação.
O fator de medição é uma ferramenta de correção, mas não deve ser utilizado para compensar problemas físicos da instalação.
Quando o erro é consistente e repetitivo, o fator de medição pode ser utilizado para corrigir a medição.
Quando diferentes carregamentos apresentam resultados muito diferentes entre si, deve-se investigar a causa física ou operacional antes de realizar novos ajustes.
Da mesma forma, quando o fator calculado ultrapassa a faixa de 0,8 a 1,2, é necessário interromper o processo de simples correção e investigar as condições da turbina, pickup, fator K, linha, presença de ar e sistema de geração/leitura dos pulsos.
A melhor calibração é aquela que produz não apenas um resultado correto em um carregamento, mas uma medição consistente e repetitiva ao longo de vários carregamentos.
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