Projeto e Automatização de um Sistema de Pesagem Hidrostática para Determinação da Massa Volúmica de Líquidos

• Autor(a) principal: Simões, Diogo Manuel Cardoso Simão Lopes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/92306
• topic: Otimização; sistema de pesagem hidrostática; massa volúmica de líquidos; projeto de mecanismos automatizados; incertezas de medição; calibração; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O método da pesagem hidrostática utiliza um sistema que possibilita a determinação da massa volúmica de sólidos e de líquidos com base no Princípio de Arquimedes, estando os líquidos em foco na presente dissertação. Devido à existência de aspetos a melhorar no sistema de pesagem hidrostática do Laboratório de Propriedades de Líquidos do Instituto Português da Qualidade, foi proposto por esta entidade a realização de uma Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica, em parceria com o Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, consistindo num estágio curricular, no sentido de otimizar este sistema. A realização de ensaios hidrostáticos envolve a colocação manual de massas padrão de substituição no prato da balança do sistema, introduzindo assim perturbações no ar do ambiente de pesagem que conduzem a uma maior incerteza nas medições. Para colmatar este fenómeno e acelerar a realização de ensaios, foi projetado e implementado um mecanismo que permite a colocação e recolha das massas padrão de forma automatizada na balança. A formação de menisco consiste numa outra fonte significativa de incerteza devido à sua fraca reprodutibilidade. De forma a anular o seu efeito, projetou-se um mecanismo automatizado formado por um vaso comunicante. Por último, foi ainda projetado um suporte para o padrão de massa volúmica do sistema, de dimensões semelhantes àquele previamente em uso. Os componentes projetados foram testados e validados através da realização de ensaios com o sistema pré e pós-otimizado, utilizando água ultrapura produzida no laboratório, comparando os resultados obtidos entre estas duas fases. Além disso, foram ainda realizados ensaios com o sistema de pesagem hidrostática pré-otimizado a dois líquidos no âmbito do projeto de investigação conjunta 17RPT02 rhoLiq.