Metodologia da Calibração Automática do Volume de Amostragem do Contador de Núcleos de Condensação de Nuvens CCNC-SDTC
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| Data de Publicação: | 2022 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Título da fonte: | Repositório Institucional da UECE |
| Texto Completo: | https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=107870 |
Resumo: | O Contador de Núcleo de Condensação de Nuvens (CCNC) é um instrumento cuja finalidade é medir a concentração de aerossóis higroscópicos contidos em uma amostra de ar atmosférico. Sabe-se que esta classe de aerossóis está fortemente relacionada à formação de chuvas. O princípio de funcionamento do CCNC consiste em armazenar uma amostra de ar atmosférico, com um número indeterminado de aerossóis, dentro de uma câmara supersaturada de vapor de água. Este aerossol, tendo afinidade por água, favorece a condensação do vapor em sua superfície, fazendo aparecer gotas de água, que por sua vez são opticamente detectáveis. Estas gotas são então contadas dentro de um volume iluminado por um LASER, o que permite a estimativa da concentração destes aerossóis na região. Existem alguns instrumentos com técnicas mais ou menos interessantes, dependendo da aplicação. Um destes instrumentos é o CCNC-SDTC, cujo funcionamento é baseado em uma câmara estática de nuvens. Um aspecto importante e difícil de ser realizado neste instrumento é a calibração de seu volume de amostragem. Este trabalho propõe a automatização do processo de calibração do volume de amostragem do CCNC-SDTC. Para tal, o hardware de controle deste instrumento é atualizado e seu o código fonte é reescrito em linguagem de programação Python, com a inclusão do algoritmo de calibração automática. Como resultado final apresenta-se uma rotina de calibração do volume de amostragem automática, uma unidade de controle baseada em um microcontrolador Arduino bem como a nova interface homem/máquina do CCNC-SDTC. |
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Metodologia da Calibração Automática do Volume de Amostragem do Contador de Núcleos de Condensação de Nuvens CCNC-SDTCO Contador de Núcleo de Condensação de Nuvens (CCNC) é um instrumento cuja finalidade é medir a concentração de aerossóis higroscópicos contidos em uma amostra de ar atmosférico. Sabe-se que esta classe de aerossóis está fortemente relacionada à formação de chuvas. O princípio de funcionamento do CCNC consiste em armazenar uma amostra de ar atmosférico, com um número indeterminado de aerossóis, dentro de uma câmara supersaturada de vapor de água. Este aerossol, tendo afinidade por água, favorece a condensação do vapor em sua superfície, fazendo aparecer gotas de água, que por sua vez são opticamente detectáveis. Estas gotas são então contadas dentro de um volume iluminado por um LASER, o que permite a estimativa da concentração destes aerossóis na região. Existem alguns instrumentos com técnicas mais ou menos interessantes, dependendo da aplicação. Um destes instrumentos é o CCNC-SDTC, cujo funcionamento é baseado em uma câmara estática de nuvens. Um aspecto importante e difícil de ser realizado neste instrumento é a calibração de seu volume de amostragem. Este trabalho propõe a automatização do processo de calibração do volume de amostragem do CCNC-SDTC. Para tal, o hardware de controle deste instrumento é atualizado e seu o código fonte é reescrito em linguagem de programação Python, com a inclusão do algoritmo de calibração automática. Como resultado final apresenta-se uma rotina de calibração do volume de amostragem automática, uma unidade de controle baseada em um microcontrolador Arduino bem como a nova interface homem/máquina do CCNC-SDTC.The Cloud Condensation Nuclei Counter (CCNC) is an instrument whose purpose is to measure the concentration of hygroscopic aerosols contained in an atmospheric air sample. It is known that this class of aerosols is strongly related to rainfall formation. The working principle of CCNC is to store a sample of atmospheric air, with an indeterminate number of aerosols, inside a supersaturated chamber of water vapor. This aerosol, having an affinity for water, favors the condensation of water on its surface, causing water droplets to appear, which in turn are optically detectable. These drops are then counted within a volume illuminated by a LASER, which allows the estimation of the concentration of these aerosols in the region. There are some instruments with more or less interesting techniques, depending on the application. One of these instruments is the CCNC-SDTC, whose operation is based on a static cloud chamber. An important and difficult aspect to be performed on this instrument is the calibration of its sampling volume. This work proposes the automation of the CCNC-SDTC sampling volume calibration process. For that, the hardware control of this instrument is updated and its source code is rewritten in Python programming language, with the inclusion of automatic calibration algorithm. As a final result, we present an automatic sampling volume calibration routine, a control unit based on an Arduino microcontroller as well as the new human/machine interface of the CCNC-SDTC.Universidade Estadual do CearáFRANCISCO GERALDO DE MELO PINHEIROMarreira, Rubens Damigle Alves2022-10-18T10:44:39Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=107870info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UECEinstname:Universidade Estadual do Cearáinstacron:UECE2022-10-18T10:44:39Zoai:uece.br:107870Repositório InstitucionalPUBhttps://siduece.uece.br/siduece/api/oai/requestopendoar:2022-10-18T10:44:39Repositório Institucional da UECE - Universidade Estadual do Cearáfalse |
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