Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 2977
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | Jovens Talentos/CAPES |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Primeiro autor | Gabriel Viana Pacheco |
| Orientador | ALEXANDRE SANTOS BRANDAO |
| Título | Montagem e Controle de Nível de Tanques Acoplados |
| Resumo | A experimentação é um fator fundamental para o ensino de Engenharia. Por meio de experimentos e simulações, os alunos são confrontados por situações práticas, nas quais é comum encontrarem-se condições não ideais, em que lidam-se com sistemas não-lineares e sinais ruidosos. A familiaridade com este tipo de experimento torna o aluno mais capaz de lidar com situações reais de sistemas de controle e automação. Diante disso, propôs-se neste presente trabalho o desenvolvimento de um protótipo para controle de nível utilizando tanques conectados para o Laboratório de Controle e Automação do Departamento de Engenharia Elétrica da UFV.Um kit didático de tanques conectados é demasiado benéfico à um laboratório de controle e automação, já que dada a origem não-linear do problema de controle de nível em tanques conectados, permite a implementação de diversas estratégias de controle. Na construção do conjunto de tanques acoplados, visando a modularidade do protótipo, utilizou-se de tubos de PVC interligados a partir de caixas sifonadas, sendo que nas conexões entre as caixas sifonadas utilizou-se de válvulas esféricas. Os tanques construídos possuem altura de aproximadamente 40 cm, com dois de 150 mm de diâmetro e um de 100 mm de diâmetro. A medição do nível de líquido foi implementada a partir de sensores de pressão que possuem uma saída de 1 a 5V, sendo estes eficientes para mensurar alturas de coluna d'água de 0 a 40 cm. Como atuadores do processo de automação, utilizou-se de motobombas DC de 12V, utilizadas em sistemas de para-brisas de automóveis. Ainda, realizou-se a calibração dos sensores e atuadores da planta. A calibração desses componentes é essencial para realizar um controle da planta, já que a vazão da bomba será determinada por uma função que relaciona a tensão nos terminais da bomba e a altura da coluna de líquido (a qual é determinada pela tensão de saída dos sensores de pressão). A calibração dos sensores foi realizada por meio da medição de altura de coluna d'água de forma visual e da tensão nos terminais do sensor nesta mesma altura. Para aferir as motobombas, calculou-se a vazão a partir do tempo médio necessário para a bomba transportar uma determinada quantidade de água em uma tensão constante. Por meio de testes e simulações, o protótipo desenvolvido atendeu ao objetivo proposto e inclusive já foi utilizado por alunos do DEL para o desenvolvimento de trabalhos de monografia. |
| Palavras-chave | sistemas de nível de líquidos, instrumentação, automação |
| Forma de apresentação..... | Oral |