Procedimento operacional alternativo para aquisição de dados

As técnicas de aquisição de dados de resistividade elétrica vêm apresentando consideráveis avanços ao longo da história, especialmente no que diz respeito ao tempo necessário para o levantamento de dados. O desenvolvimento de resistivímetros multicanais controlados por software representam essa evolução, pois acumulam as funções de aquisição, armazenamento e análise de centenas de pontos de dados, tornando-se ideais para trabalhos de campo [19]. Há modelos de resistivímetros que oferecem ainda outras facilidades, como a checagem dos eletrodos, conferindo se estão conectados e devidamente acoplados ao solo antes do início das medidas [93].

Todavia, conforme discutido anteriormente, o eletrorresistivímetro disponível para a pesquisa (modelo X5xtal Control, do fabricante Autoenergia), consiste em um dos equipamentos mais simples do mercado. Mostra-se eficaz para finalidades didáticas, uma vez que todo o processo para obtenção de dados precisa ser feito mediante comandos dos operadores, tornando clara a forma como os arranjos de eletrodos são concebidos e como cada ponto é utilizado para a construção de um

perfil elétrico de subsuperfície. Entretanto, para situações reais de campo, os recursos do instrumento apresentam-se poucos eficientes, uma vez que os trabalhos experimentos demandam muito tempo, devido à quantidade restrita de canais. Assim, fez-se necessário desenvolver um procedimento operacional alternativo de aquisição dos dados, com a finalidade de otimizar as funções do resistivímetro elétrico e, assim, reduzir o tempo de aquisição para um mesmo volume de dados.

No procedimento desenvolvido, os dados são adquiridos de acordo com os passos descritos a seguir, considerando-se o arranjo dipolo-dipolo. Conecta-se em cada eletrodo um carretel diferente de fio de cobre. Para tanto, aumentou-se o número de carretéis de 4 para 18. Conecta-se então no eletrorresistivímetro os cabos que estiverem nos quatro primeiros eletrodos do arranjo, lembrando que os dois primeiros são os eletrodos de corrente elétrica (A e B), o terceiro e o quarto correspondem aos eletrodos de diferença de potencial (M e N).

Efetua-se as medidas de potencial espontâneo, diferença de potencial e corrente elétrica, em triplicata, no primeiro ponto, registrando-as na tabela de campo. Então, no eletrorresistivímetro, troca-se os cabos M e N para a próxima posição, mais uma vez adquirindo os dados e fazendo-se os devidos registros. Uma vez tomadas as medidas no último par de eletrodos M e N da linha, será necessário considerar como eletrodos de corrente a segunda e a terceira estaca de cobre, e assim sucessivamente, até completar o arranjo dipolo-dipolo.

A Figura 5.1 mostra um fluxograma que sintetiza os passos necessários para a aquisição dos dados geofísicos durante o presente trabalho, comparando os procedimentos tradicionais (descritos no item 4.4), como o procedimento operacional alternativo desenvolvido. Para um entendimento mais claro e prático das atividades que ocorrem em campo, tem-se na Figura 5.2 uma comparação pictórica entre o procedimento tradicional e o alternativo.

Figura 5.1. Fluxograma mostrando os passos necessários para aquisição de dados de resistividade elétrica em campo, comparando o procedimento operacional tradicional com o alternativo.

Procedimento tradicional Procedimento alternativo

Figura 5.2. Comparação pictórica entre o procedimento operacional tradicional e o alternativo, empregados na aquisição de dados de eletrorresistividade em campo.

Dessa maneira, durante o procedimento operacional alternativo, a troca de eletrodos se dá nas entradas do eletrorresistivímetro, através das extremidades dos fios de cobre opostas à conexão com o eletrodo, onde estão os conectores banana. A troca é realizada pelo operador do equipamento e nesse caso cada rolo de fio deve ser identificado em ambas as pontas, de acordo com sua cor e um número, em ordem crescente. Assim, os cabos foram chamados, por exemplo, de “Vermelho 1”, “Preto 2”, “Verde 3”, etc., conforme é informado na tabela da Figura 5.3. Para sua correta identificação, são utilizados marcadores permanentes e rolos de fita isolante de cores variadas (amarela, branca, verde, vermelha e preta), que passam a fazer parte do material indispensável em campo.

Caso o número de cabos seja menor que o número de eletrodos, utilizam-se tantos cabos quanto possível para cobrir o maior número de eletrodos. Por exemplo, num arranjo com L = 100 metros e a = 5 metros, são acoplados ao solo 21 eletrodos. Porém, há apenas 18 carretéis. Num caso como este, os primeiros cabos do arranjo devem ir para o final da linha de investigação assim que não forem mais utilizados.

O procedimento operacional alternativo agiliza todo o processo sem qualquer prejuízo à qualidade dos dados coletados. Após a montagem do aparato experimental, apenas a permanência do operador do equipamento se fará necessária durante toda a aquisição, pois a troca constante de fios entre os eletrodos (estacas de cobre) é eliminada, e os comandos são centralizados no eletrorresistivímetro.

Apesar das vantagens mencionadas, o procedimento operacional alternativo desenvolvido cria uma necessidade de maior organização e detalhamento na etapa de pré-campo, especialmente no que tange à elaboração das tabelas de campo e coleta de dados. Para efetuar corretamente as trocas dos eletrodos ao longo da linha de investigação e garantir o sucesso da aquisição, é imprescindível compreender a lógica de concepção do arranjo e dominar a posição de cada cabo a todo o momento.

Em relação ao que consta na Figura 4.5, foram adicionados detalhes nas tabelas de campo, com informações precisas a respeito de cada conexão dos eletrodos de corrente elétrica e da ddp, às entradas A, B, M e N do eletrorresistivímetro. De modo complementar, é preciso manter uma ordem pré- estabelecida dos diferentes fios nos eletrodos ao longo do arranjo, conforme está registrado na Figura 5.3, que mostra a primeira página da nova tabela de campo. Na Figura 5.4 tem-se a segunda página da nova tabela, onde pode ser observado o detalhamento da posição de cada cabo em cada medida.

Com as melhorias metodológicas descritas, o tempo de aquisição dos dados em campo caiu de cerca de 10 horas para aproximadamente 3 horas, considerando- se o arranjo dipolo-dipolo e uma linha de investigação de 100 metros de comprimento, espaçamento “a” de 5 m, o que envolve 1.144 medidas, conforme visto anteriormente. Ocorreu também uma diminuição na quantidade de recursos humanos para a execução do trabalho, lembrando que cada membro da equipe de campo também gera um incremento ao custo para a operação, referente a transporte, alimentação e hospedagem.

Figura 5.3 Exemplo da primeira página de uma tabela de campo para aquisição de dados de resistividade elétrica.

Figura 5.4 Exemplo da segunda página da nova tabela de campo para aquisição de dados de resistividade elétrica, mostrando a posição de cada cabo nos eletrodos A, B, M e N.

Diante da necessidade de detalhamento das tabelas de campo, foi desenvolvido, com o apoio da equipe do LASET (Laboratório de Simulação de Escoamentos Turbulentos), inserido na Escola Politécnica da PUCRS, um mecanismo para automatização da confecção das tabelas.

Tal mecanismo permite a criação automatizada das tabelas de campo semelhantes à da Figura 5.3 e Figura 5.4, tendo como dados de entrada o comprimento da linha de investigação (L), o espaçamento mínimo entre os eletrodos (a) e a quantidade de cabos disponíveis. A interface da ferramenta pode ser visualizada na Figura 5.5.

Figura 5.5. Interface da ferramenta para criação automatizada das tabelas de campo.