Desenvolvimento de sensor para quantificação do fluxo de massa de fertilizantes sólidos
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Data
2020-02-03Primeiro membro da banca
Francetto, Tiago Rodrigo
Segundo membro da banca
Gírio, Lucas Augusto da Silva
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este estudo pressupõe que a inserção de sensores capazes de realizar a medição instantânea do fluxo de massa de fertilizantes, após a sua liberação pelo dosador, poderá auxiliar no monitoramento das taxas aplicadas em cada linha de semeadura, por meio da aferição dos dados instantâneos, de maneira que possa servir como base de correção para os controladores que equipam os sistemas automatizados. Com isso, a verificação e os ajustes permitem uma maior eficiência na distribuição de fertilizantes, ocasionando um aumento na lucratividade. Assim sendo, o objetivo compreende o desenvolvimento de um sistema com um sensor microondas, para quantificar o fluxo de massa de fertilizantes sólidos, em função da granulometria do fertilizante e as rotações de acionamento. O estudo foi conduzido nas dependências do Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas (LASERG/UFSM). Foi utilizada uma bancada para testes com dosadores de fertilizantes, acoplada com um dosador do tipo helicoidal (sem-fim), com descarga de fertilizante por transbordo transversal. O seu acionamento foi realizado por um motor elétrico de 0,735 kW. Para a alteração e o controle da rotação, a bancada contou com um inversor de frequência e com um sistema de aferição de dados. Os fertilizantes utilizados foram do tipo minerais classificados como mistura granular, mistura de grânulos e mistura farelada e, para isso, algumas propriedades físicas foram determinadas. A taxa de aplicação g min-1 foi realizada através da mensuração da massa de fertilizantes coletada num intervalo de 30 segundos, após a estabilização do sistema. Foi montada uma concepção com componentes eletrônicos para automatizar a estimação do fluxo mássico, de forma que fosse validado e calibrado através dos testes estáticos, realizados por meio de medição manual. O experimento foi disposto no delineamento inteiramente ao acaso (DIC), em um arranjo trifatorial (método de medição, tipo de fertilizante e rotação de acionamento), com 5 repetições. Foi observado que a regulagem do inversor de frequência é diretamente proporcional à rotação de acionamento do dosador. Com isso, a conversão da rotação desejada no dosador para a frequência utilizada no inversor pode ser calculada por uma equação linear com coeficiente de determinação de 99,99 %. O sensor permitiu a identificação do incremento das velocidades das partículas e, em decorrência, é possível estimar a taxa de aplicação, que está diretamente proporcional à rotação de acionamento. Os métodos de medição não diferiram quando utilizados os fertilizantes do tipo mistura granular e mistura de grânulos, evidenciando que o uso de sensor é válido para mensurar o fluxo de massa dos fertilizantes. Para a mistura farelada, o sensor subestimou a taxa de aplicação em 21,56 %, confirmando a sua dificuldade em estimar com precisão os materiais mais densos e com menores tamanhos de partículas.
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