Detecção de umidade em matrizes porosas utilizando ponteiras com transistor bipolar

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Engenharia Elétricapt_BR
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dc.contributor.advisorFrança, Maria Bernadete de Morais [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSilva Junior, José Cláudio dapt_BR
dc.contributor.bancaFrança, José Alexandre dept_BR
dc.contributor.bancaDias, José Antônio Siqueirapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:09:11Z
dc.date.available2024-05-01T14:09:11Z
dc.date.created2018.00pt_BR
dc.date.defesa29.06.2018pt_BR
dc.description.abstractResumo: A medição do teor de água em matrizes porosas é um parâmetro de interesse para diversas áreas, como a agricultura e construção civil, as quais constantemente buscam por novas técnicas para quantificação desta variável Neste contexto, os sensores de umidade por pulsos de calor têm se destacado dado o baixo custo e a boa confiabilidade Normalmente, esta técnica utiliza modelos de calibração empíricos que requerem um conhecimento prévio de propriedades físicas das matrizes porosas, fato que dificulta seu uso em larga escala Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sondas de calor em ponteiras simples com transistores bipolares Regressões por mínimos quadrados parciais são utilizadas para predizer o teor de umidade em matrizes porosas Tal modelo estima o conteúdo de água com base nas curvas de aquecimento e resfriamento dos sensores, sem o uso deum modelo de calibração empírico As ponteiras são fabricadas com transistores bipolares de baixo custo, nas quais pulsos de calor de 1,6 J (8 mW em 2 s) são dissipados São propostos e discutidos três circuitos de condicionamento para este tipo de sensor O menor erro de medição foi obtido com o dispositivo que aplica um pulso de calor de tensão elevada e baixa corrente Este sistema foi testado em matrizes porosas distintas como o gesso e solo roxo deformado Em blocos de gesso foram obtidos, em média, modelos de predição do grau de saturação ( % -1 %) com R2 de ,9722 e RMSE de 4,78 % Para amostras de solo, em média, as curvas de calibração do conteúdo de água na faixa de 5 % a 53 % atingiramR2 de ,928 e RMSE de 2,37 % em validação cruzadapt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The measurement of water content in porous matrices is a parameter of interest for several areas, such as agriculture and civil engineering, which are continually searching for new techniques to quantify this variable In this context, the heat-pulse humidity sensors have been gathering further highlight due to low cost and the fair reliability Typically, this technique uses empirical calibration models that require prior knowledge of the physical properties of porous matrices, which hampers large-scale applications This work presents the development of single-probe heat-pulse devices with bipolar transistors Partial Least Squares regressions are used to predict moisture content in porous matrices This model estimates the water content based on the heating and cooling curves of the sensors, without the use of an empirical calibration pattern The probes are made with low-cost bipolar transistors that dissipate 16 J (8 mW in 2 s) in the heat-pulse Three conditioning circuits are proposed and discussed for this type of sensor High-voltage pulses with low current led to the smallest measurement error This system was tested in di_erent porous matrices such as gypsum and deformed red soil In gypsum blocks, on average, prediction models of the saturation degree ( % - 1 %) were obtained with R2 of 9722 and RMSE of 478 % For soil samples, on average, the water content calibration curves in the range of 5 % to 53 % reached R2 of 928 and RMSE of 237 % in cross-validationpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/13194
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameEngenharia Elétricapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Tecnologia e Urbanismopt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.subjectInstrumentação eletrônicapt_BR
dc.subjectAgricultura de precisãopt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectMedidores de umidadept_BR
dc.subjectPrecision farmingpt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.subjectHumidity meterspt_BR
dc.titleDetecção de umidade em matrizes porosas utilizando ponteiras com transistor bipolarpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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