Desenvolvimento de um sistema para ensaios de molinetes

• Autor(a) principal: Saretta, Ezequiel
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-12032013-155409/
• topic: Automação; Automation; Electronics; Eletrônica; Equipamentos agrícolas; Hidrometria; Hydrometry; Inovações Tecnológicas; Technology

Molinetes hidrométricos são instrumentos utilizados para estimar a velocidade da água em cursos d\"água, tais como rios e canais. Tradicionalmente se utiliza esses equipamentos no monitoramento da vazão dos rios de bacias hidrográficas, sendo uma informação importante para a análise das concessões de outorga de direito de uso dos recursos hídricos. Com isso, evidencia-se a necessidade da tomada de medidas exatas e precisas, o qual deve ser realizado por meio da calibração periódica dos medidores. Todavia, necessita-se de ampla estrutura técnica de suporte para realização deste procedimento, o que justifica a carência de instituições que realizem calibração de equipamentos. Com o avanço da eletrônica e do desenvolvimento de sistemas automáticos de menor interação humana, fundamenta-se a busca pelo aperfeiçoamento da estrutura de realização da calibração de molinetes, visando automatizar o procedimento laboratorial e aumentar a exatidão e precisão na obtenção da equação de calibração. De acordo com o exposto, o presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema automatizado para ensaios de molinetes. O sistema desenvolvido foi composto por: um carrinho de reboque; um canal trapezoidal com talude 1:1, 12 m de comprimento, 2,30 m de largura e 0,72 m de profundidade; um motor de passo, comandado por um driver e um microcontrolador, constituindo o módulo de controle do sistema de tração (MCT); e, de um microcontrolador de medição e processamento de dados, constituindo o módulo de aquisição de dados (MAD). Adicionalmente desenvolveu-se um programa no computador para interação amigável com o usuário, no qual se exibia as informações do ensaio, com opções para escolha da velocidade de deslocamento e para armazenamento dos dados obtidos. Avaliou-se o sistema proposto com o ensaio laboratorial para velocidades do carrinho de reboque entre 0,07 e 2,13 m s-1, sendo realizadas dez repetições por velocidade avaliada. Aplicou-se o teste estatístico ESD (Generalized Extreme Studentized Deviate) para se detectar a presença de outliers nos conjuntos de dados para cada velocidade medida, sendo os mesmos descartados na elaboração da equação de calibração do molinete. Os resultados mostraram que a máxima velocidade de deslocamento do carrinho de reboque foi de 2,13 m s-1. Ao se avaliar o sistema automático de calibração de molinetes na faixa de velocidade estudada, verifica-se que o mesmo proporcionou a obtenção de dados precisos, com uma incerteza expandida de 1,45% na velocidade e coeficientes de determinação da equação de calibração superiores a 90%. Dessa forma, pode-se concluir que o sistema desenvolvido, operando nas condições definidas acima, apresentou um bom desempenho na calibração de molinetes e permitiu atingir os objetivos da pesquisa.