[pt] AVALIAÇÃO METROLÓGICA DE EMISSORES E DETECTORES ÓPTICOS APLICADOS À CARACTERIZAÇÃO DE POLUENTES PARTICULADOS ATMOSFÉRICOS - MONICA ARI SANO (2003)
[pt] A poluição atmosférica é um problema mundial latente e é prejudicial à saúde, à visibilidade e ao clima. Devido a estes fatores, diversos estudos e pesquisas foram desenvolvidos para caracterizar a sua composição química, concentração, tamanho de partículas, etc. Com o objetivo de construir instrumentos adequados para o controle da qualidade do ar, mas estes instrumentos são sofisticados, complicados e de alto custo. Esta dissertação refere-se ao estudo de viabilidade para a utilização de componentes optoeletrônicos simples, tais como diodos emissores de luz (LED) e fotodetectores ópticos, como sensores de medição da variação da concentração de poluentes particulados atmosféricos em relação ao tempo. O principio de medição baseia-se nas propriedades ópticas da luz: reflexão, refração e absorção que ocorre quando um feixe de luz incide sobre as partículas de um poluente qualquer, dando lugar à atenuação da intensidade do feixe incidente, que é proporcional à concentração de poluente. Selecionaram-se LED e fotodetectores, segundo as informações dadas nas especificações fornecidas pelo fabricante. Formaram-se quatro tipos diferentes de Pares Emissores-Detectores, (Pares E-D), onde cada LED trabalhava com um fotodetector específico. As avaliações foram feitas em função dos Pares E-D nas condições recomendadas pelo fabricante e, selecionaram-se dois tipos diferentes de Pares E-D, que apresentaram melhores características físicas, tempo de resposta (11 e 16µs), o nível do sinal gerado pelo fotodetector (entre 2,50V e 3,50V), e estabilidade em uma faixa de temperatura de 20oC à 30oC. Para testar o funcionamento dos Pares E-D como sensores de medição da variação da concentração dos poluentes particulados atmosféricos foi construída uma maquete instrumentada com oito Pares (E-D), quatro de cada tipo dos Pares E-D selecionados previamente. Teve-se cuidado na disposição física dos Pares E-D para evitar interferências de luz. Para diminuir o ruído do circuito, a placa Protoboard foi substituída por uma placa impressa. A razão sinal/ruído foi de 3,242V/0,020V, (162:1). Foi desenvolvido um programa especifico no software LabVIEW, com o propósito de registrar os sinais gerados pelos fotodetectores a cada 10 µs e armazená-los em uma base de dados para posterior análise. A maquete instrumentada e o software de aquisição representam um sistema de medição para a caracterização da dispersão dos poluentes particulados atmosféricos. Para verificar o desempenho da maquete instrumentada e do software de aquisição, foram feitas simulações de contaminação ambiental. Utilizando uma máquina geradora de fumaça, jogou-se fumaça sobre a maquete, foram obtidos resultados satisfatórios, já que trabalhando com os oito Pares E-D ativos, conseguiu-se obter 12500 dados por segundo para cada Par E-D. Estas quantidades de dados registrados pelo programa feito no software LabVIEW foram mais que suficientes para a construção das curvas de caracterização preliminares.