TECNOLOGIA X PRECISÃO Maristela Neves da Conceição Eng. Agrônoma Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” LCE5702-2 Métodos Instrumentais de Análise Física do Ambiente Prof. Sergio Oliveira Moraes TECNOLOGIA X PRECISÃO Maristela Neves da Conceição Eng. Agrônoma Orientador: Prof. Dr. Iran José de Oliveira da Silva

INTRODUÇÃO O que são dataloggers Vantagens Aplicações Funcionamento provável Problemas encontrados Conclusão

O que são dataloggers Datalogger é um equipamento auxiliar que coleta e armazena dados de outros instrumentos, através de um sistema de contagem de pulsos eletrônicos, emitidos pelo instrumento ao qual se adaptou um DataLogger, sempre que um evento ou medição se repete. O Datalogger possui uma unidade de memória que permite reter essas informações e pode se comunicar com um PC ou laptop através de softwares adequados para este fim.

Vantagens Expandem as possibilidades de monitoramentos ambientais com objetivos específicos; Os processos de obtenção e armazenamento de dados são mais rápidos e muitas vezes mais acurados do que os manuais; Obtenção de dados com maior freqüência, o que melhora a qualidade dos dados obtidos. Possibilidade de transferência dos dados para um computador.

Analise dos dados Capacidade de gerar gráficos; Zoom em dados de maior interesse; Capacidade de se adaptar a outros aplicativos; Comparar múltiplos parâmetros de múltiplos logger; Associar dados de observações sucessivas; Bom suporte técnico

Fatores importantes na escolha de um datalogger Determinar a meta do programa de monitoramento; Capacidade de memória; Vida da bateria; Acurácia do sensor; Tamanho do Logger; Tipo de Display (exibição); Capacidade de alarme; Custo.

Aplicações na determinação de Temperatura e Umidade Verificar temperaturas noturnas em locais estratégicos; Monitorar flutuações de temperaturas do ar; Analisar mudanças nos gradientes de temperatura; Monitorar equipamentos em operação; Comparar condições internas e externas para determinar níveis de conforto;

Miniloggers São pequenos dataloggers, movidos a bateria e equipados com um microprocessador, um armazenador de dados e um sensor Funcionamento:

HOBO Onset Computer Corporation Medidas efetuadas: Temp.: bs e ponto de orvalho; UR%; 2 canais externos Especificações: Faixa de operação: temp.: -20°C – 70°C UR% : 0 – 95% sem condensação Bateria: 1 ano de uso contínuo

Formas de funcionamento provável Determinação de Temperatura: Termistor Determinação de Umidade: Capacitores

TERMISTOR É um resistor que apresenta dependência da temperatura, sendo dividido em dois grupos: PTC (do Inglês, "positive temperature coefficient", coeficiente positivo de temperatura), cuja resistência aumenta com a subida da temperatura, e NTC (do Inglês, "negative temperature coefficient", coeficiente negativo de temperatura), que apresenta diminuição de resistência com o aumento da temperatura.

TERMISTOR Um termístor NTC típico é feito de material semicondutor à base de um óxido metálico. Semicondutores: propriedade de resistência elétrica entre os bons condutores e os bons isolantes. Com a elevação da temperatura, mais portadores de carga tornam-se disponíveis e, conseqüentemente a resistência elétrica diminui. PTC são termístores com coeficiente positivo de temperatura. São confeccionados com outros materiais e exibem um aumento de resistência com o aumento da temperatura.

Formas de determinar a Temperatura Como saberemos que valor a Usaída vai assumir quando a temperatura chegar aos 4°C, por exemplo? É necessário conhecer a resistência do termístor a 4°C, o que é obtido através de gráficos publicados pelos fabricantes.

Determinação da UR% A umidade é uma das propriedades mais difíceis de medir pois seus parâmetros estão associados a pressão e a temperatura Os sensores devem estar em contato com o ambiente o que pode ocasionar eventuais contaminações e degradações, dependendo do ambiente A umidade relativa é função da temperatura, quando a umidade relativa é baixa pode-se produzir eletricidade estática e danificar os aparelhos eletrônicos, por outro lado quando é alta pode ocasionar condensação o que também danifica os sensores

Sensores Capacitivos Os sensores capacitivos são polímeros orgânicos confeccionados com duas placas paralelas com eletrodos porosos e com filamentos entrelaçados em seu interior. O material dielétrico absorve e elimina vapor d’água do ambiente em função das trocas de nível de umidade. As trocas resultam em uma constante dielétrica que causa uma variação no valor da capacidade do dispositivo resultando em uma impedância que varia com a umidade. Uma variação na constante dielétrica de 0 – 30% significa uma variação na umidade de 0 – 100%. Com valores de umidade acima de 85% estes sensores tem uma tendência de saturar e a transformar-se em não linear. Para evitar este problema os instrumentos de medição devem incorporar uma resistência de platina (RTD) na parte posterior do sensor para que haja integridade na compensação da diferença de temperatura

Esquema de sensor capacitivo

As aplicações típicas de polímeros resistivos e capacitivos HVAC administração de energia Controle de salas de “ambiente limpo” Instrumentos portáteis Monitores ambientais meteorológicos

Operando

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

Resumo da Análise Estatística para dados de Temperatura

ANOVA para Temperatura

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

Resumo da Análise Estatística para dados de Umidade

ANOVA para Umidade

Conclusões Equipamentos de medida devem ser bem conhecidos quando da sua aquisição; Devemos, sempre que possível, usar mais de um método para garantirmos a correta aquisição de dados

Bibliografia Datalogger Aplications in Monitoring the Museum Environmente, Part I. Conserve O Gram, jun 2001 3/3 User’s Manual HOBO® H8 Family http://www.esmagazine.com/CDA acesso 18/06/2005 http://www.gefran.it/pt/categories/category_81.aspx acesso 20/05/2005 www.feiradeciencias.com.br acesso 07/06/2005 Paraná, D.N. Fisica, vol 3 Eletricidade, editora ática, 2° ed., 390p. 1994. http://www.tecwaybr.com/prod11.htm acesso 18/06/2005 http://ltodi.est.ips.pt/lveriss/Sebenta_Online/cap_07/senscapa.htm acesso em 28/06/2005 http://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtml acesso em 27/06/2005