AUTOMATED SYSTEM FOR THE PROCESS OF ARTIFICIAL RAIN GENERATION

Resumo

AUTOMATED SYSTEM FOR THE PROCESS OF ARTIFICIAL RAIN GENERATION

CÉSAR GABRIEL DOS SANTOS¹; LEONARDO NABAES ROMANO²;

SAUL AZZOLIN BONALDO³ E ÁLVARO RICARDO AUGUSTIN¹

¹ Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola (PPGEA), Centro de Ciências Rurais (CCR), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: cesarhz@hotmail.com; alvaroaugustin@gmail.com

² Bolsista de Produtividade CNPq – Brasil (processo número 312083/2015-7). Departamento de Engenharia Mecânica, Centro de Tecnologia (CT), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Av. Roraima, 1000, Building 07, Room 312, 97105-900, RS, Brazil. E-mail: romano@mecanica.ufsm.br

³ Colégio Técnico Industrial de Santa Maria (CTISM), Santa Maria, Av. Roraima, 1000, CEP 97105-900, Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: saul@bonaldo.com.br

1 ABSTRACT

Different models of rainfall simulators have been developed over time, and the use of electronics has allowed achieving higher levels of production and control. On this subject, the aim is to present the development of a technical system for automated generation of simulated rain. The study was divided into two stages. In the first stage, the development of the automated system for generating simulated rain was carried out. In the second stage, tests were conducted to verify the functioning of the proposed system. The result are: (i) concept of the system developed is compound by a sensor of flow rate, pressure and temperature, digital display, interface cable  of computer and four buttons that allows the setup of the simulated rain (the plot of land, time and volume of water to produce the simulated rain). It can be programmed up to 240 parcel, maximum time each experiment of 240 minutes and the volume of rain according to the pump used. (ii) to check the functioning of the electronic system, a test in the laboratory was done. During the automated operation, the system measured pressure (kPa), water flow (L min^-1), temperature (ºC), and time (minute). The operation was evaluated and it was concluded that it enable the automated generation of simulated rain and that under the experimental conditions studied (without the influence of wind, natural rain or sun), the 17 repetitions totaled 510 minutes of experiments, in which time the prototype showed neither failures in programming or measurement errors of the sensors.

Keywords: automation, electronics, simulated rainfall, hydrology, water and soil.

SANTOS, C. G.; ROMANO, L. N.; BONALDO, S. A.; AUGUSTIN, A. R.

SISTEMA AUTOMATIZADO PARA O PROCESSO DE GERAÇÃO DE CHUVA ARTIFICIAL

2 RESUMO

Diferentes modelos de simuladores de chuva foram desenvolvidos ao longo do tempo, e a utilização de sistemas eletrônicos permitiu alcançar maiores níveis de produção e controle. Sobre este tema, o objetivo é apresentar o desenvolvimento de um sistema técnico para geração automática de chuva artificial. O estudo foi dividido em duas etapas. Na primeira, foi desenvolvido o sistema automático para geração de chuva simulada. Na segunda etapa, foram realizados testes para verificar o funcionamento do sistema proposto. Os resultados são: (i) o conceito do sistema desenvolvido é composto por um sensor de vazão do fluído, pressão e temperatura, um mostrador digital, cabo de interface do computador e quatro botões que permitem a configuração da chuva simulada (parcela, tempo e o volume de água para produzir a chuva simulada). Pode ser programado até 240 parcelas, tempo máximo de cada experimento de 240 minutos e o volume de chuva de acordo com a bomba utilizada. (ii) para verificar o funcionamento do sistema eletrônico, foi realizado testes em laboratório. Durante a operação automatizada, o sistema mediu a pressão (kPa), vazão (L min^-1), temperatura (ºC) e o tempo (minutos). A operação foi avaliada e conclui-se que o sistema desenvolvido possibilitou a geração automatizada de chuva simulada e, nas condições experimentais estudadas (sem influência do vento, chuva natural e sol), as 17 repetições totalizaram 510 minutos de experimentos, o sistema proposto não apresentou falhas na programação ou erros de medição dos sensores.

Palavras-chave: automação, eletrônica, chuva simulada, hidrologia, água e solo.