Dinâmica da interação entre cápsula porosa água e ar

Apresentação em tema: "Dinâmica da interação entre cápsula porosa água e ar"— Transcrição da apresentação:

1 Manejo de Irrigação de Fruteiras e Hortaliças com o uso de cápsulas porosas
Dinâmica da interação entre cápsula porosa água e ar Pressão de borbulhamento e a pressão a crítica Pressão de escape A noção de ponto, e o uso de cápsulas porosas

2 Princípios de funcionamento
Tensiômetro comum - mede a tensão da água contida em uma extensão da cavidade da cápsula porosa, de acordo com as trocas de água com o solo, através da cápsula porosa. Construção 1- cápsula porosa 2- manômetro 3- tubo 4- tampa 5- ar 6- água

3 Princípios de funcionamento
Irrigas - sensor com cápsula porosa no qual a aberturas dos poros à passagem do ar em tensões maiores que o valor crítico é utilizada para determinar a irrigação. Construção 1- cápsula porosa 2- tubo flexível, ou rígido 3- dispositivo para avaliar permeabilidade ao ar

4 Princípios de funcionamento
Tensiômetro a gás - mede a pressão de escape de ar em cápsula porosa sob tensão de água inferior, em módulo, à pressão crítica ou pressão de borbulhamento. T = pborbulhamento – plida Construção 1- cápsula porosa 2- haste rígida, opcional 3- tubo flexível 4- transdutor de pressão 5- ajuste de fluxo 6- fonte de gás comprimido

5 Princípios de funcionamento
Sensor de dissipação de calor - a condutividade térmica de uma cápsula porosa é aumentada de acordo com o teor de água. Sensor com membrana semi-permeável - mede o equilíbrio de tensão de água como um tensiômetro comum e em adição a isso mede também a pressão osmótica Bloco de gesso - com curva de calibração, a condutividade elétrica do bloco é usada para determinar a tensão da água no solo. Os eletrodos imersos em solução saturada de CaSO4 diminuem o problema das variações da condutividade elétrica do solo Sensor porométrico - com curva de calibração, é usada para estimar a tensão da água de acordo com o fluxo de água através de uma pequena cápsula porosa, inserida no solo ou na planta.

6 Princípios de funcionamento
Câmara de pressão de Richards - A amostra de solo é colada em uma câmara cujo fundo é um disco poroso inicialmente saturado como água. A água contida no solo é removida aumentando-se a pressão em passos, lentamente, de modo a obter estimativas de conteúdo de água no solo em função da pressão aplicada. Opera entre zero e a pressão de borbulhamento. Funil de Haines - Mais utilizado para manter a umidade do solo entre 0 e 10 kPa, consta de um funil com fundo de cerâmica porosa ligado, na base, a uma coluna de água de altura ajustável com a qual se controla a tensão da água na amostra de solo.

7 Princípios de funcionamento
Cápsula porosa para psicrômetros de solo - estabiliza a temperatura e propicia um ambiente limpo em tensão de água próxima à do solo, se a cerâmica estiver impregnada de água pura. A medição propriamente é do potencial total da água que é estimada a partir da umidade relativa do ar com procedimentos psicrométricos. Cápsula porosa em atmômetro - funciona como um evaporímetro, há modelos específicos com desenvolvimento de software e até hardware para o manejo de irrigação.

8 Calibração e uso Tensiômetro - é um método eudimétrico, isto é, não requer calibração. Na verdade, o que se calibra em um tensiômetro é o seu transdutor de pressão, usualmente um manômetro. A calibração é feita diretamente por exposição da cápsula porosa a tensões, no caso obtidas por aplicação de vácuo parcial, ajustado com bomba de vácuo, regulador de pressão e um manômetro de Hg, que é utilizado como uma referência eudimétrica. A faixa de uso do tensiômetro é usualmente limitada entre 0 e 70 kPa. Este limite é determinado pela ocorrência de embolia, causada por nucleação heterogênea no interior do instrumento. A velocidade de resposta depende do transdutor de pressão, da faixa de tensão de água no solo e da quantidade de ar contida no topo do tubo do tensiômetro.

9 Calibração e uso Irrigas - a tensão crítica acima da qual este sensor se torna permeável é determinada no processo industrial. No laboratório a tensão crítica é estimada com um ensaio de pressão de borbulhamento. Para isto, a capsula porosa é imersa em água com uma antecedência de 10 minutos, a seguir aumenta-se a pressão lentamente. A menor pressão na qual começa o borbulhamento é a pressão de borbulhamento, ou pressão crítica. O Irrigas pode ser fabricado com qualquer tensão crítica necessária às aplicações de manejo de irrigação. A velocidade de resposta depende das variações das quantidades de água na cápsula porosa em função da tensão da água no solo e deve ser tão mais rápida quanto menores as dimensões da cápsula porosa.

10 Comparação

11 Calibração e uso Tensiômetro a gás - é fundamental o uso de transdutores de pressão calibrados. No modelo a fluxo constante, a tarefa inicial é determinar um fluxo de trabalho, que sirva para medir a menor pressão de borbulhamento em água em um intervalo de tempo prático. Após isto, o fluxo está ajustado, é só utilizar o instrumento. [No modelo de fluxo zero. Aplica-se pressão em excesso e em seguida fecha-se o registro e espera-se a pressão estabilizar]. A faixa de trabalho do tensiômetro a gás é entre zero e a tensão crítica da cápsula porosa empregada. A velocidade de resposta é função da cápsula porosa e do volume morto de ar contido no sistema. Sendo assim, a velocidade de resposta máxima para cada cápsula porosa só pode ser conseguida se o volume morto do sistema for reduzido a praticamente zero. Quanto menor a cápsula porosa mais rápido é o equilíbrio.

12 Amostragem da tensão da água no solo
Instalação de sensores individuais

13 Amostragem da tensão da água no solo
Instalação de baterias de sensores Estação de controle Irrigas 1- fonte de gás comprimido 2- regulador de pressão 3- distribuidor 4- capilar 5- bifurcação 6- Irrigas Bateria de tensiômetros

14 Amostragem da tensão da água no solo
Sinalizador de irrigação 1- reservatório 2- fluido 3- cuba 4- flutuador 5- tampa 6- orifício 7- Irrigas

15 Automação da irrigação
Com tensiômetro com blocos de gesso com Irrigas

16 Automação da irrigação
Com Irrigas 1- pressostato 2- válvula solenóide 3- compressor de ar 4- Irrigas 5- energia elétrica 6- água encanada 7- irrigação