Analoge tanksensoren naar NMEA 2000 omzetten

Je bestaande analoge tanksensor hoeft er niet uit. Een tankinterface leest de weerstand van je vlotter en zet die om naar een NMEA 2000-bericht, waarna je niveau op je plotter en in je apps staat. Het echte werk zit niet in de kabels maar in het kalibreren, want een tank is bijna nooit een rechthoekige bak.

Wat je gaat doen en hoeveel tijd het kost

Je plaatst een tankinterface tussen je bestaande analoge tanksensor en je NMEA 2000-netwerk. Die interface meet de weerstand die de vlotter in je tank afgeeft, rekent dat om naar een niveau en zet het als vloeistofniveaubericht op de bus. Je plotter en je apps zien het daarna als gewone bootdata.

Reken op een halve dag voor het aansluiten, en daarna een tankvulling om netjes te kalibreren. Dat laatste is niet in één sessie te doen, want je hebt verschillende niveaus nodig. Het handigste moment om te beginnen is dus met een bijna lege tank.

Benodigdheden en gereedschap

• Een tankinterface voor NMEA 2000, met genoeg kanalen voor je tanks.
• Een T-stuk en dropkabel om hem aan je backbone te hangen.
• Bedrading van de sensor naar de interface, met de juiste doorsnede en netjes afgewerkte verbindingen.
• Een multimeter om de weerstand van je vlotter te meten.
• Krimpkous en kabelschoenen, plus een deugdelijke krimptang.
• De gegevens van je tank: inhoud en zo mogelijk de vorm of een inhoudstabel.
• Iets om bekende hoeveelheden te tanken, dus een jerrycan of een pomp met een teller.

Voorbereiding en veiligheid

Werk je aan een brandstoftank, dan is dit geen klus om even snel te doen. Zorg voor ventilatie, geen open vuur en geen gereedschap dat kan vonken bij de tankopening. Schakel de betreffende groep uit voordat je aan bedrading begint.

Meet daarna eerst wat je hebt. Zet je multimeter op weerstand en meet aan de sensoraansluiting terwijl je weet of de tank vol of leeg is. Noteer die twee waarden en of de weerstand oploopt of afloopt bij een hoger niveau, want beide bestaan. Dit is de belangrijkste voorbereiding, want hiermee kies je de juiste instelling in de interface.

De stappen

1. Kies de interface op basis van je meting. Kijk of het bereik van je vlotter binnen het bereik van de interface valt en of hij zowel oplopende als aflopende sensoren aankan. Heb je meer tanks, neem dan meteen een meerkanaals exemplaar.
2. Bepaal de plek. Droog, bereikbaar en zo dicht bij de tank als praktisch is, zodat de sensordraden kort blijven. De verbinding naar het netwerk mag langer zijn dan de verbinding naar de sensor.
3. Hang de interface aan de backbone. Zet een T-stuk in de backbone en verbind de interface met een dropkabel. Zet er geen tweede voeding op, want je netwerk wordt op één punt gevoed. Waarom dat zo is staat in de voeding van je netwerk.
4. Sluit de sensordraden aan. Meestal is dat een signaaldraad naar de vlotter en een massaverbinding. Gebruik voor die massa het punt dat de fabrikant aangeeft, en niet een willekeurig bootje van staal in de buurt.
5. Controleer je LEN. Tel de LEN van de interface bij je totaal op en kijk of je nog binnen de grens zit. Hoe je dat doet staat in LEN berekenen.
6. Zet het netwerk aan en zoek het apparaat. De interface hoort in de device list van je plotter te verschijnen. Staat hij er niet, stop dan met kalibreren en los dat eerst op.
7. Wijs de tank toe. In de instellingen van de interface geef je per kanaal aan wat voor tank het is: brandstof, drinkwater, vuilwater of afvalwater. Je plotter gebruikt dat om het juiste symbool en de juiste eenheid te kiezen.
8. Voer de tankinhoud in. De totale inhoud in liters, zoals die bij je boot hoort. Weet je die niet zeker, gebruik dan de waarde uit je scheepsdocumentatie en corrigeer later met de kalibratie.
9. Kalibreer leeg. Met de tank zo leeg als je verantwoord kunt krijgen, leg je het onderste punt vast. Bij een dieseltank betekent dat: leeg genoeg om te meten, niet zo leeg dat je lucht aanzuigt.
10. Vul in stappen en leg punten vast. Tank een bekende hoeveelheid, wacht tot het niveau tot rust komt en leg een punt vast. Herhaal dat tot vol. Hoe meer punten, hoe beter je curve de werkelijke vorm van je tank volgt.
11. Kalibreer vol. Leg het bovenste punt vast bij de stand die je in de praktijk als vol beschouwt, niet bij de theoretische bovenkant.
12. Bewaar de instellingen. Schrijf je kalibratiepunten en de gekozen instellingen op en bewaar ze bij je bootgegevens. Bij een defecte interface of een reset ben je dan niet opnieuw een tankvulling kwijt.

Waarom kalibreren het echte werk is

Een vlotter meet een hoek of een hoogte, niet een volume. Bij een rechthoekige bak is dat hetzelfde, maar boottanks volgen de romp: ze zijn onderaan smaller, hebben een schuine bodem of lopen naar voren toe taps. Halve vlotterstand is dan geen halve inhoud.

Wat je daarvan merkt, is het klassieke gedrag van een bootmeter: de eerste helft lijkt eeuwig te duren en de laatste kwart is er in een uur door. Dat is geen defecte sensor maar een ontbrekende curve. Met meerdere kalibratiepunten haal je dat er grotendeels uit.

Controleren of het werkt

Test op drie dingen, in deze volgorde. Staat de interface in de device list van je plotter, dan is de netwerkkant in orde. Staat er een niveau dat verandert als je vaart en de tank kabbelt, dan werkt de meting. En klopt het aantal liters ongeveer met wat je tankt, dan is je kalibratie goed.

Die laatste test doe je pas na een volgende tankbeurt. Tank de tank vol, kijk wat de pomp aangeeft en vergelijk dat met wat je systeem als bijgevuld beschouwt. Zit daar structureel een afwijking in, corrigeer dan je totale inhoud of voeg een kalibratiepunt toe.

Zie je het niveau wel op de interface maar niet op je plotter, dan is dat vrijwel altijd een kwestie van het juiste bericht of de juiste bron. Kijk bij PGN's uitgelegd hoe vloeistofniveau over de bus gaat en hoe je de bron kiest.

Veelgemaakte fouten

• Kalibreren met een halfvolle tank. Zonder een echt leeg en een echt vol punt heeft je curve geen ankers en klopt het hele bereik niet.
• Massa op de verkeerde plek. Een slechte massaverbinding geeft een niveau dat meebeweegt met andere verbruikers. Dit is de meest voorkomende oorzaak van een springend niveau.
• Sensordraden langs zware stroomkabels leggen. Een weerstandsmeting is gevoelig. Houd afstand van de kabels naar je startmotor en je lier.
• Oplopend en aflopend verwisselen. Je meter loopt dan precies verkeerd om. Meet vooraf met de multimeter en je hebt dit nooit.
• De totale inhoud te optimistisch invoeren. De nominale inhoud van een tank is zelden de bruikbare inhoud. Gebruik wat je er in de praktijk in krijgt.
• De kalibratie niet opschrijven. Bij een reset of een vervangen interface begin je dan helemaal opnieuw.
• Vertrouwen op de meter tot de laatste liter. Een tankmeter is een hulpmiddel, geen garantie. Houd altijd reserve aan.

Staat je nieuwe interface niet in de device list, gebruik dan apparaat niet in de device list. Wil je hierna ook je motorgegevens op je plotter zetten, dan is dat een vergelijkbare klus met een andere interface, en die staat in het artikel over motordata via J1939 hieronder bij verder lezen.

Veelgestelde vragen