Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Koyama, Marcela Hitomi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Transdutores ultra-sonicos; Meteorologia agrícola; Instrumentação eletronica; Anemômetro ultra-sônico 3D; Transducers ultrasonic; Eletronic instrumentation; Agricultural meteorology
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12055

Resumo: As variáveis ambientais influenciam o desenvolvimento de plantas e animais Uma dessas variáveis é o vento, que pode ser responsável por alterar a fisiologia de plantas, propagar doenças e influenciar a eficiência de práticas agrícolas Normalmente, a medição da velocidade do vento é feita utilizando anemômetros em conjunto com birutas que atuam em apenas duas dimensões, medindo a velocidade e a direção do vento por meio de um sistema mecânico Uma das desvantagens dessa abordagem é a existência de peças móveis que impossibilitam medidas de velocidades precisas devido ao atrito com o ar e a inércia do equipamento Neste trabalho, apresenta-se um anemômetro ultra-sônico que mede a direção e a velocidade do vento em três dimensões Tal anemômetro utiliza apenas quatro sensores piezoelétricos dispostos em dois eixos ortogonais não concorrentes, de forma que, unindo-se os pontos de cada sensor, ontem uma estrutura no formato de um tetraedro regular Assim, medindo o tempo necessário (tempo de trânsito) para que um pulso de ultra-som, enviado por um dos sensores, atinja os outros três, a velocidade do vento nas três direções pode ser medida Além disso, com a estrutura em forma de tetraedro, a medição pode ser realizada em até quatro sistemas de coordenadas diferentes Isso acrescenta redundância ao sistema fazendo com que, mesmo considerando-se uma incerteza de até 5% na construção do anemômetro, é possível obter um erro médio de aproximadamente 2% na velocidade do vento medida Essa medição é realizada por um microcontrolador que também é responsável pelo armazenamento dos dados e posterior envio dos mesmos a um microcomputador