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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Contribuição ao estudo e fabricação de sensores de umidade do solo usando a técnica da transferência de calor
Title Alternative: Contribution to the study and manufacturing of soil moisture using the heat transfer technique
Author: França, Maria Bernadete de Morais, 1970-
Advisor: Dias, José Antonio Siqueira, 1954-
Abstract: Resumo: Conhecer a umidade do solo é importante para várias áreas como agronomia, geociências e construção civil. Para tanto, vários sensores foram desenvolvidos ao longo do tempo, baseados em diferentes técnicas, dentre elas, por transferência de calor. Esse princípio é utilizado nos sensores do tipo ponteira simples (Single Heat Pulse Probe - SHPP), ponteira dupla (Dual Heat Pulse Probe - DHPP) e ponteira múltipla (Multi Heat Pulse Probe - MHPP). Para solucionar o problema do erro devido à deflexão das hastes do DHPP, a literatura apresenta o de ponteira em botão (Button Heat Pulse Probe - BHPP). Neste trabalho, são apresentados estruturas inéditas de sensores dos tipos ponteira simples e botão. Todas as estruturas foram implementadas com o objetivo de serem usadas com sistemas de instrumentação de baixo consumo, com alimentação proveniente de sistema de colheita de energia, e envio de dados remotos. Com relação a sensibilidade, dentro da faixa mais linear envolvendo os estados do solo seco ao saturado, obteve-se nos sensores de ponteira simples aproximadamente 5,7 ?C/m³m-³ e 9,37 ?C/m³m-³; e nos sensores a botão 0,6 x 10-³ ?C/ m³m-³; 0,14 ?C/m³m-³ e 0,24 ?C/m³m-³. Os resultados validam a técnica e os sensores mostram-se promissores para projetos futuros de sistemas de irrigação baseados em medidas da umidade do solo, porém precisam ser calibrados para uso em campo. Para trabalhos futuros, pretende-se investigar novas geometrias e estruturas utilizando os mesmos materiais e, ainda diminuir mais o consumo do sensor para poupança de energia do seu sistema de alimentação

Abstract: Knowing the soil moisture is important for several areas such as agronomy, geosciences and civil construction. For this purpose, various sensors have been developed over time, based on different techniques, among which heat dissipation. This principle is used in sensors type Single Heat Pulse Probe (SHPP), Dual Heat Pulse Probe (DHPP) and Multi Heat Pulse Probe (MHPP). To solve the problem of error due to deflection of DHPP probes, the literature presents the Button Heat Pulse Probe (BHPP). In this paper, novel structures of single and button probe sensors are presented. All structures were implemented with the objective of being used with low-power instrumentation systems with power from power harvesting system, sending remote data. With respect to sensitivity, within the more linear range involving the dry to wet soil, was obtained in simple probe sensors approximately 5.7 ?C/m³ m-³ and 9.37 ?C/m³m-³; and sensors button 0.6 x 10-³ ?C/m³m-³, 0.14 ?C/m³m-³ and 0.24 ?C/m³m-³. The results validate the technique and sensors show promise for future irrigation systems projects based on moisture soil measurements, but need to be calibrated for field use. For future work, we intend to investigate new geometries and structures using the same materials and also decrease more consumption sensor for power saving of the energy system. OBSERVAÇÃONo resumo as palavras Single Heat Pulse Probe, Dual Heat Pulse Probe, Multi Heat Pulse Probe, Button Heat Pulse Probe devem ser grafadas em itálico
Subject: Detectores
Agricultura de precisão
Solos - Umidade
Irrigação
Editor: [s.n.]
Citation: FRANÇA, Maria Bernadete de Morais. Contribuição ao estudo e fabricação de sensores de umidade do solo usando a técnica da transferência de calor. 2015. 1 recurso online ( 61 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/260875>. Acesso em: 27 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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