TECNOLOGIA X PRECISÃO

Maristela Neves da ConceiçãoEng. Agrônoma

Orientador: Prof. Dr. Iran José de Oliveira da Silva

Universidade de São PauloEscola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”

LCE5702-2 Métodos Instrumentais de Análise Física do AmbienteProf. Sergio Oliveira Moraes

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

O que são dataloggersO que são dataloggers VantagensVantagens AplicaçõesAplicações Funcionamento provávelFuncionamento provável Problemas encontradosProblemas encontrados ConclusãoConclusão

O que são dataloggersO que são dataloggers

Datalogger é um equipamento auxiliar que coleta Datalogger é um equipamento auxiliar que coleta

e armazena dados de outros instrumentos, e armazena dados de outros instrumentos,

através de um sistema de contagem de pulsos através de um sistema de contagem de pulsos

eletrônicos, emitidos pelo instrumento ao qual se eletrônicos, emitidos pelo instrumento ao qual se

adaptou um DataLogger, sempre que um evento adaptou um DataLogger, sempre que um evento

ou medição se repete. ou medição se repete.

O Datalogger possui uma unidade de memória O Datalogger possui uma unidade de memória

que permite reter essas informações e pode se que permite reter essas informações e pode se

comunicar com um PC ou laptop através de comunicar com um PC ou laptop através de

softwares adequados para este fim.softwares adequados para este fim.

Vantagens Vantagens

Expandem as possibilidades de Expandem as possibilidades de monitoramentos ambientais com objetivos monitoramentos ambientais com objetivos específicos;específicos;

Os processos de obtenção e armazenamento Os processos de obtenção e armazenamento de dados são mais rápidos e muitas vezes de dados são mais rápidos e muitas vezes mais acurados do que os manuais;mais acurados do que os manuais;

Obtenção de dados com maior freqüência, o Obtenção de dados com maior freqüência, o que melhora a qualidade dos dados obtidos.que melhora a qualidade dos dados obtidos.

Possibilidade de transferência dos dados Possibilidade de transferência dos dados para um computador.para um computador.

Analise dos dadosAnalise dos dados

Capacidade de gerar gráficos;Capacidade de gerar gráficos; Zoom em dados de maior interesse;Zoom em dados de maior interesse; Capacidade de se adaptar a outros Capacidade de se adaptar a outros

aplicativos;aplicativos; Comparar múltiplos parâmetros de Comparar múltiplos parâmetros de

múltiplos logger;múltiplos logger; Associar dados de observações Associar dados de observações

sucessivas;sucessivas; Bom suporte técnicoBom suporte técnico

Fatores importantes na escolha Fatores importantes na escolha de um datalogger de um datalogger

Determinar a meta do programa de Determinar a meta do programa de monitoramento;monitoramento;

Capacidade de memória;Capacidade de memória; Vida da bateria;Vida da bateria; Acurácia do sensor;Acurácia do sensor; Tamanho do Logger;Tamanho do Logger; Tipo de Display (exibição);Tipo de Display (exibição); Capacidade de alarme;Capacidade de alarme; Custo.Custo.

Aplicações na determinação de Aplicações na determinação de Temperatura e UmidadeTemperatura e Umidade

Verificar temperaturas noturnas em Verificar temperaturas noturnas em locais estratégicos;locais estratégicos;

Monitorar flutuações de temperaturas Monitorar flutuações de temperaturas do ar;do ar;

Analisar mudanças nos gradientes de Analisar mudanças nos gradientes de temperatura;temperatura;

Monitorar equipamentos em operação;Monitorar equipamentos em operação; Comparar condições internas e Comparar condições internas e

externas para determinar níveis de externas para determinar níveis de conforto;conforto;

MiniloggersMiniloggers São pequenos dataloggers, movidos a bateria e São pequenos dataloggers, movidos a bateria e

equipados com um microprocessador, um equipados com um microprocessador, um armazenador de dados e um sensor armazenador de dados e um sensor

Funcionamento:Funcionamento:

HOBOHOBO

Onset Computer CorporationOnset Computer Corporation Medidas efetuadas:Medidas efetuadas:

Temp.: bTemp.: bss e ponto de orvalho; e ponto de orvalho; UR%;UR%; 2 canais externos2 canais externos Especificações:Especificações: Faixa de operação: temp.: -20°C – 70°CFaixa de operação: temp.: -20°C – 70°C UR% : 0 – 95% sem UR% : 0 – 95% sem

condensaçãocondensação Bateria: 1 ano de uso contínuoBateria: 1 ano de uso contínuo

Formas de funcionamento Formas de funcionamento provávelprovável

Determinação de Temperatura:Determinação de Temperatura:

Termistor Termistor Determinação de Umidade:Determinação de Umidade:

CapacitoresCapacitores

TERMISTORTERMISTOR É um resistor que apresenta dependência da É um resistor que apresenta dependência da

temperatura, sendo dividido em dois grupos: temperatura, sendo dividido em dois grupos: PTCPTC (do Inglês, "positive temperature coefficient", (do Inglês, "positive temperature coefficient", coeficiente positivo de temperatura), cuja coeficiente positivo de temperatura), cuja resistência aumenta com a subida da resistência aumenta com a subida da temperatura, e temperatura, e NTCNTC (do Inglês, "negative (do Inglês, "negative temperature coefficient", coeficiente negativo de temperature coefficient", coeficiente negativo de temperatura), que apresenta diminuição de temperatura), que apresenta diminuição de resistência com o aumento da temperatura. resistência com o aumento da temperatura.

TERMISTORTERMISTOR Um termístor NTC típico é feito de material Um termístor NTC típico é feito de material

semicondutor à base de um óxido metálico. semicondutor à base de um óxido metálico.

SSemicondutores:emicondutores: propriedade de propriedade de resistência elétrica entre os bons condutores e os resistência elétrica entre os bons condutores e os bons isolantes. Com a elevação da temperatura, bons isolantes. Com a elevação da temperatura, mais portadores de carga tornam-se disponíveis mais portadores de carga tornam-se disponíveis e, conseqüentemente a resistência elétrica e, conseqüentemente a resistência elétrica diminui. diminui.

PTC são termístores com coeficiente positivo de PTC são termístores com coeficiente positivo de temperatura. São confeccionados com outros temperatura. São confeccionados com outros materiais e exibem um aumento de resistência materiais e exibem um aumento de resistência com o aumento da temperatura. com o aumento da temperatura.

Formas de determinar a TemperaturaFormas de determinar a Temperatura Como saberemos que valor a UComo saberemos que valor a Usaídasaída vai assumir quando a vai assumir quando a

temperatura chegar aos 4°C, por exemplo? temperatura chegar aos 4°C, por exemplo? É necessário conhecer a resistência do termístor a 4°C, o É necessário conhecer a resistência do termístor a 4°C, o

que é obtido através de gráficos publicados pelos que é obtido através de gráficos publicados pelos fabricantes.fabricantes.

Determinação da UR%Determinação da UR% A umidade é uma das propriedades mais difíceis A umidade é uma das propriedades mais difíceis

de medir pois seus parâmetros estão associados de medir pois seus parâmetros estão associados a pressão e a temperatura a pressão e a temperatura

Os sensores devem estar em contato com o Os sensores devem estar em contato com o ambiente o que pode ocasionar eventuais ambiente o que pode ocasionar eventuais contaminações e degradações, dependendo do contaminações e degradações, dependendo do ambienteambiente

A umidade relativa é função da temperatura, A umidade relativa é função da temperatura, quando a umidade relativa é baixa pode-se quando a umidade relativa é baixa pode-se produzir eletricidade estática e danificar os produzir eletricidade estática e danificar os aparelhos eletrônicos, por outro lado quando é aparelhos eletrônicos, por outro lado quando é alta pode ocasionar condensação o que também alta pode ocasionar condensação o que também danifica os sensores danifica os sensores

Sensores CapacitivosSensores Capacitivos Os sensores capacitivos são polímeros orgânicos Os sensores capacitivos são polímeros orgânicos

confeccionados com duas placas paralelas com confeccionados com duas placas paralelas com eletrodos porosos e com filamentos entrelaçados em eletrodos porosos e com filamentos entrelaçados em seu interior. O material dielétrico absorve e elimina seu interior. O material dielétrico absorve e elimina vapor d’água do ambiente em função das trocas de vapor d’água do ambiente em função das trocas de nível de umidade. As trocas resultam em uma nível de umidade. As trocas resultam em uma constante dielétrica que causa uma variação no constante dielétrica que causa uma variação no valor da capacidade do dispositivo resultando em valor da capacidade do dispositivo resultando em uma impedância que varia com a umidade. Uma uma impedância que varia com a umidade. Uma variação na constante dielétrica de 0 – 30% significa variação na constante dielétrica de 0 – 30% significa uma variação na umidade de 0 – 100%. uma variação na umidade de 0 – 100%.

Com valores de umidade acima de 85% estes Com valores de umidade acima de 85% estes sensores tem uma tendência de saturar e a sensores tem uma tendência de saturar e a transformar-se em não linear.transformar-se em não linear.

Para evitar este problema os instrumentos de Para evitar este problema os instrumentos de medição devem incorporar uma resistência de medição devem incorporar uma resistência de platina (RTD) na parte posterior do sensor para que platina (RTD) na parte posterior do sensor para que haja integridade na compensação da diferença de haja integridade na compensação da diferença de temperaturatemperatura

Esquema de sensor Esquema de sensor capacitivocapacitivo

As aplicações típicas de As aplicações típicas de polímeros resistivos e polímeros resistivos e

capacitivos capacitivos

HVAC administração de energiaHVAC administração de energia Controle de salas de “ambiente Controle de salas de “ambiente

limpo”limpo” Instrumentos portáteisInstrumentos portáteis Monitores ambientais meteorológicos Monitores ambientais meteorológicos

OperandoOperando

Medidas efetuadas por 7 HOBOS dentro da câmara climática regulada para Temperatura de 30°C

Resumo da Análise Estatística para dados de Resumo da Análise Estatística para dados de TemperaturaTemperatura

ANOVA para TemperaturaANOVA para Temperatura

Medidas efetuadas por 7 HOBOS dentro da Medidas efetuadas por 7 HOBOS dentro da câmara climática regulada para Umidade de câmara climática regulada para Umidade de 65%65%

Resumo da Análise Estatística para Resumo da Análise Estatística para dados de Umidadedados de Umidade

ANOVA para UmidadeANOVA para Umidade

ConclusõesConclusões

Equipamentos de medida devem ser Equipamentos de medida devem ser bem conhecidos quando da sua bem conhecidos quando da sua aquisição;aquisição;

Devemos, sempre que possível, usar Devemos, sempre que possível, usar mais de um método para mais de um método para garantirmos a correta aquisição de garantirmos a correta aquisição de dadosdados

BibliografiaBibliografia Datalogger Aplications in Monitoring the Museum Datalogger Aplications in Monitoring the Museum

Environmente, Part I. Environmente, Part I. Conserve O GramConserve O Gram, jun 2001 , jun 2001 3/33/3

User’s Manual HOBOUser’s Manual HOBO® ® H8 FamilyH8 Family http://www.esmagazine.com/CDA http://www.esmagazine.com/CDA acesso 18/06/2005 acesso 18/06/2005 http://www.gefran.it/pt/categories/category_81.aspxhttp://www.gefran.it/pt/categories/category_81.aspx

acesso 20/05/2005acesso 20/05/2005 www.feiradeciencias.com.brwww.feiradeciencias.com.br acesso 07/06/2005 acesso 07/06/2005 Paraná, D.N. Fisica, vol 3 Eletricidade, editora ática, 2° Paraná, D.N. Fisica, vol 3 Eletricidade, editora ática, 2°

ed., 390p. 1994.ed., 390p. 1994. http://www.tecwaybr.com/prod11.htmhttp://www.tecwaybr.com/prod11.htm acesso acesso

18/06/200518/06/2005 http://ltodi.est.ips.pt/lveriss/Sebenta_Online/cap_07/sehttp://ltodi.est.ips.pt/lveriss/Sebenta_Online/cap_07/se

nscapa.htm nscapa.htm acesso em 28/06/2005acesso em 28/06/2005 http://www.monografias.com/trabajos10/humed/humehttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humedd.shtml.shtml acesso em 27/06/2005acesso em 27/06/2005