Desenvolvimento e validação de um dispositivo para monitoramento da qualidade da massa de grãos de soja no transporte rodoviário
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Data
2021-11-16Primeiro coorientador
Carvalho , Ivan Ricardo
Primeiro membro da banca
Brackmann, Auri
Segundo membro da banca
Santos, Joseane Erbice dos
Terceiro membro da banca
Tres, Marcus Vinícius
Quarto membro da banca
Paraginski, Ricardo Tadeu
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e validar um dispositivo hardware com sensores de temperatura, umidade relativa e CO2 para monitoramento indireto da qualidade da massa de grãos. Todas as etapas experimentais foram realizadas no Laboratório de Pós-Colheita e Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria, Campus Cachoeira do Sul. O Capitulo I compreendeu etapas de construção/desenvolvimento e validação do equipamento. Na primeira parte testou-se uma sonda para acondionamento dos sensores na qual foi empregado diferentes diâmetros de furos e altura de perfuração. Na segunda parte, foi empregada a modelagem matemática, sendo avaliado diferentes equações de umidade de equilíbrio. Na última parte do Capítulo I, buscou-se validar o equipamento inserindo-o em grãos de soja com qualidades distintas. Com os resultados, foi observado que a sonda com furo de diâmetro de 6,5 mm e altura de perfuração de 235 mm teve uma resposta mais rápida para a estabilização das leituras. A quantificação de CO2 possibilitou realizar correlações com a qualidade da massa de grãos. Os teores de água de 10 e 13% obtiveram níveis mais baixos de dióxido de carbono, enquanto os grãos com teores de água de 25% alcançaram uma concentração de CO2 de 5000 ppm. Na avaliação da umidade de equilíbrio higroscópico do ar intergranular da massa de grãos, observou - se que a equação Sigma Copace foi a que melhor ajustou aos resultados. Os resultados de qualidade obtidos pelos testes de germinação e de condutividade elétrica nos grãos se correlacionaram com a concentração de dióxido de carbono obtida na massa de grãos. Os grãos com percentual germinativo de 78% e condutividade elétrica de 126,75 μS cm-¹ apresentaram valores baixos de CO2. Já os grãos com baixos valores de germinação (6%) e altos valores de condutividade elétrica de 426,54 μS.cm-1, a concentração de dióxido de carbon foi de 3500 ppm. No Capítulo II foi simulado condições de transporte, por meio de grãos com teores de água de 11, 14 e 18%. Os grãos foram monitorados em três alturas em três camada no sistema de transporte. Os resultados obtidos têm aplicação direta aos produtores e indústrias de armazenamento e processamento de grãos, no monitoramento e previsão da qualidade dos grãos, bem como na logística de armazenamento e transporte. O teor de água associado ao tempo foram os fatores com maior influência na qualidade dos grãos transportados. O tempo de deslocamento é o fator determinante para o controle da qualidade dos grãos durante o transporte. Lotes de soja colhidos de lavouras com teor de água entre 14 e 18% não devem exceder 120 minutos de tempo de transporte para manter a qualidade. Recomenda-se que o tempo de transporte dos grãos expedidos das unidades de armazenamento para as indústrias de processamento, com teor de água entre 11 e 14%, não ultrapasse 840 minutos. O monitoramento de variáveis indiretas de medição de qualidade associadas à aplicação de modelos de Aprendizado de Máquina previu satisfatoriamente a qualidade física da massa de grãos, ao longo do tempo de transporte, para as diferentes condições testadas.
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