PROJETO E VALIDAÇÃO DE UMA BANCADA PARA ENSAIOS DE PERDA DE CARGA LOCALIZADA

Abstract

PROJETO E VALIDAÇÃO DE UMA BANCADA PARA ENSAIOS DE PERDA DE CARGA LOCALIZADA

WAGNER WILSON ÁVILA BOMBARDELLI¹; ANTONIO PIRES DE CAMARGO²; ROGÉRIO LAVANHOLI³; ANA CLAUDIA SÁTIRO ARAUJO¹; MARCUS VINICIUS TALAMINI JUNIOR^¹ E JOSÉ ANTÔNIO FRIZZONE⁴

¹ Mestrando, Departamento de Engenharia de Biossistemas, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, Avenida Pádua Dias, 11, 13418-900, Piracicaba - SP. E-mail: wavila@usp.br, satiroagro@gmail.com, talamini.1988@gmail.com

²Especialista em Laboratório, Departamento de Engenharia de Biossistemas - ESALQ/USP, e-mail: apc.pires@gmail.com

³ Doutorando, Departamento de Engenharia de Biossistemas – ESALQ/USP, e-mail rogeriolavanholi@usp.br

⁴ Prof. Dr. Titular, Departamento de Engenharia de Biossistemas – ESALQ/USP, e-mail: frizzone@usp.br

1 RESUMO

As perdas de carga localizadas são relevantes principalmente no dimensionamento de subunidades de sistemas de microirrigação. O uso de sistemas automatizados adequadamente projetados e validados para a execução de ensaios é conveniente, pois assegura maior estabilidade das condições de ensaio, otimização do tempo de operação, redução das falhas ou imperfeições humanas, consequentemente conduzindo a melhor qualidade dos resultados de ensaio. Deste modo, o presente trabalho propôs projetar, instalar e validar uma bancada automatizada para condução de ensaios de perda localizada de carga. Desenvolveu-se o circuito eletrônico microcontrolado que dispõe de funcionalidades para aquisição e condicionamento de sinais de sensores; controle de inversor de frequência e válvula proporcional; controle Proporcional-Integral-Derivativo (PID); e, comunicação Modbus RTU com outros dispositivos através de rede RS-485. O firmware implementado no microcontrolador foi desenvolvido na linguagem C, enquanto que a interface gráfica do usuário (GUI) foi desenvolvida em C#. A validação da bancada foi efetuada a partir de ensaios de estabilidade, que permitem afirmar o adequado funcionamento da bancada de ensaios.

Palavras-chave: circuito eletrônico microcontrolado, hidráulica, microirrigação

W. W. Á. BOMBARDELLI; A. P. CAMARGO; R. LAVANHOLI; A. C. S. ARAUJO; M. V. TALAMINI JUNIOR; J. A. FRIZZONE

DESIGN AND EVALUATION OF A TEST BENCH FOR DETERMINING MINOR PRESSURE LOSSES

2 ABSTRACT

The minor pressure losses are fundamental in the development of subunits for micro-irrigation systems. The use of well-designed and validated automated systems in order to perform tests is convenient because it ensures a greater stability of test conditions, and also improves the use of operating time, reducing the risk of faults or human error, consequently, thus having better quality in the test results. Thereby, this paper aims to develop, install and validate an automated bench to conduct minor pressure loss tests. The previously developed micro-controlled electronic circuit has features to input and store signals from sensors; Frequency inverter controller and proportional valve; Proportional-Integral-Derivative Controller (PID); and a Modbus RTU communication protocol to interact with other devices via RS-485 network. The firmware implemented in the microcontroller was developed using the C programming language, whereas the graphical user interface (GUI) was programmed in C #. The validation of the bench was carried out using stability tests, which approved the test bench performance.

Keywords: micro-controlled electronic circuit, hydraulic, micro-irrigation