UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA ENERGIA E FENÔMENOS DE TRANSPORTE
Medição de Temperatura e Vazão Volumétrica em
Escoamento Interno, com Arduino
Disciplina ENG 03108 – MEDIÇÕES TÉRMICAS
Prof. Paulo Smith Schneider e Prof. Alexandre Vagtinski de Paula
pss@mecanica.ufrgs.br
por
Bruno Volkmer Destefani Marcelo Taparello de Souza
2 RESUMO
Este relatório tem como objetivo a montagem de um equipamento de medição, que será utilizado para medir a vazão volumétrica do escoamento de ar na tubulação de bancada disponibilizada pelo Laboratório de Ensaios Térmicos e Aerodinâmicos – LETA. O equipamento de medição é constituído de uma plataforma eletrônica de prototipagem – Arduino, um sensor digital de temperatura e umidade – DHT22, um cooler de computador, fios de conexão e uma placa
protoboard. O sensor DHT22 foi calibrado tendo como base o sensor de referência o sensor PT100,
e o cooler calibrado de acordo com o tubo de Venturi, ambos disponibilizados pelo laboratório para minimizar o erro de medição. Foram tomadas seis medidas de temperatura no escoamento e onze medidas para o cooler, sendo que as medições iniciaram à pressão absoluta do laboratório no momento da coleta. Após coletar os dados, com o auxílio do programa Curve Expert, foram encontradas as curvas de calibração com as respectivas equações de correção, que compensaram os erros obtidos.
3 ABSTRACT
This report aims at mounting a measuring equipment that will be used to measure the volumetric flow rate of airflow on the counter pipe provided by Thermal and Aerodynamics Testing Laboratory - LETA. The measuring equipment consists by an electronic platform for prototyping - Arduino, a digital temperature and humidity sensor - DHT22, a cooler computer, a connecting wires and a breadboard card. The sensor DHT22 was calibrated and based on the sensor reference PT100 and the cooler was calibrated according to the Venturi tube, both provided by the laboratory to minimize measurement error. Six temperature measurements were taken in the flow and eleven steps to measure the cooler, and the measurements began submitted to the absolute pressure of the laboratory at the time of collection. After collecting the data, with the help of the program Curve Expert, we found the calibration curves with their respective correction equations, which offset the errors obtained.
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1. SUMÁRIO
1. SUMÁRIO ... 4 2. INTRODUÇÃO ... 6 3. FUNDAMENTAÇÃO ... 7 3.1 DHT22 ... 7 3.1.1. Dados Técnicos: ... 8 3.2 Cooler ... 8 3.3 Arduino ... 10 3.3.1 O Hardware ... 11 3.3.2 O Software ... 11 3.4 Código Desenvolvido ... 12 3.5 Bancada de Ensaios ... 133.5.1 Calibração do Sensor de Temperatura DHT22 ... 15
3.5.2 Calibração do Cooler ... 16
3.5.3 Cálculo da Vazão Volumétrica ... 18
4. TÉCNICAS EXPERIMENTAIS ... 18
4.1 Equipamentos e materiais utilizados: ... 18
4.2 Montagem ... 19
5. VALIDAÇÃO ... 21
6. RESULTADOS ... 22
7. CONCLUSÕES ... 23
5 LISTA DE SÍMBOLOS
p Pressão [Pa]
Pa Pressão absoluta [Pa]
Δp Variação de pressão [Pa]
V Velocidade [m/s]
ρ Massa específica [kg/m³]
Re Coeficiente de Reynolds [adimensional]
µ Viscosidade dinâmica [Pa.s]
ṁ Vazão mássica [kg/s]
Vazão volumétrica [m³/s]
A Área da tubulação [mm²]
At Área da garganta do Venturi [mm2]
P Potência [W]
T Temperatura [°C]
D Diâmetro [mm]
Dt Diâmeto da garganta do Venturi [mm]
β Razão entre diâmetros
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2. INTRODUÇÃO
A supervisão e o controle de medições nas áreas de fenômenos de transporte sempre estiveram presentes tanto no cotidiano das pessoas, como o simples fato de medir com o termômetro, quanto na vasta utilização da indústria. Na atualidade, temos acesso a modernos equipamentos de medição, atuando como computadores de alto potencial de processamento, permitindo conexões de inúmeros sensores e possibilitando trabalhar em diversas escalas. Muitos dos benefícios que temos hoje em dia, se dão devido ao avanço em áreas como as medições de escoamento de fluidos.
Medições de grande importância na indústria são feitas nas tubulações, no monitoramento do transporte de gases, petróleo e derivados os quais exigem um rigoroso controle de temperatura, velocidade e pressão, visando segurança e eficiência no transporte.
No laboratório presente, há o desafio de realizar medições de vazão volumétrica com a utilização de uma plataforma eletrônica de prototipagem – arduino, um sensor de temperatura – DHT22 e um cooler calibrado para medir a vazão do escoamento dentro da tubulação do laboratório LETA.
ARDUINO UNO é uma plataforma eletrônica de prototipagem e um micro controlador utilizado para interagir entre o computador e o protótipo de medição de vazão volumétrica, realizando a sincronização entre os mesmos. A plataforma de desenvolvimento JAVA é a responsável pela leitura das portas seriais de onde o micro controlador estará emitindo os dados do sensor de temperatura e, também, do cooler, plotando relatórios e históricos das medições.
Quando se relata o resultado de medição de uma grandeza física, deve-se sempre dar alguma indicação quantitativa da qualidade do resultado obtido, de forma que aqueles que o utilizam possam avaliar sua confiabilidade. Sendo assim, uma das exigências do experimento foi a calibração do sensor de temperatura DHT22 com o sensor PT100, e a calibração do cooler com o tubo de Venturi, utilizados como referência para a calibração. Sem essa indicação, os resultados de medição não poderiam ser comparados com valores de referência fornecidos numa especificação ou numa norma.
Tendo os dados de ambos os sensores, encontrou-se a curva de calibração de cada um a qual foi inserida no código do arduino, para que este repassasse o valor corrigido ao operador.
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3. FUNDAMENTAÇÃO
A montagem do sensor DHT22 com o Arduino teve como referência o datasheet do sensor,
e as informações contidas no site do ARDUINO (www.arduino.cc).
As ligações dos pinos do sensor DHT22 seguem as instruções do datasheet, conforme Figura 1, ou seja, da esquerda para a direita – pino 1 do DHT22 na porta 5V do arduino; pino 2 do DHT22 na porta digital 2 do arduino; pino 4 do DHT22 na porta ground do arduino..
Figura 1 - Datasheet do sensor DHT22
Para a montagem do sistema responsável pela medição da vazão volumétrica, utilizou-se, além do sensor de temperatura, um cooler de computador, com a função de gerador de corrente elétrica.
Com o escoamento de ar através do cooler, este gera corrente contínua com intensidade ligada a rotação do gerador.
O cooler contém uma saída positiva e outra negativa, lidas diretamente pelo arduino. O fio negativo do cooler é lido na porta ground do arduino, e o fio positivo na porta analógica A0.
3.1 DHT22
O DHT22 / AM2302 é um sensor digital de temperatura e umidade. Utiliza um sensor de umidade capacitivo e um termistor para medir o ar circundante. Emite um sinal digital no pino de dados sem a necessidade de conversores analógicos. Relativamente simples de usar, o DHT22 é um sensor de baixo custo e relativa precisão de medição. O sensor vem pré-calibrado e não necessita de outros componentes para ser ligado ao Arduino. Possui um pequeno tamanho e uma capacidade de transmissão longa, de aproximadamente 20m.
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3.1.1. Dados Técnicos:
Modelo: DHT22
Tensão de operação: 3-5VDC (5,5VDC máximo) Faixa de medição de umidade: 0 a 100% UR Faixa de medição de temperatura: -40 a +80°C
Corrente: 2,5mA máx. durante uso, em stand by de 100uA a 150 uA Precisão de umidade de medição: ± 2,0% UR
Precisão de medição de temperatura: ± 0,5 °C Resolução: 0,1
Tempo de resposta: 2s
Dimensões: 25 x 15, 7mm (sem terminais)
3.2 Cooler
O cooler é um sistema de arrefecimento utilizado em diversos tipos hardwares eletrônicos, ou seja, uma mini ventoinha de ar constituída de um motor de corrente contínua (DC), com 12V/0,09A, conforme Figura 2.
Figura 2 - Cooler utilizado no experimento, da marca ROXLINE, antes da montagem no equipamento
Ao trabalhar com o cooler como um gerador de corrente, presenciamos um evento chamado Ripple (Figura 3), em que o sinal obtido é uma ondulação que possui uma componente de corrente alternada que se sobrepõe ao valor médio da tensão de corrente contínua. Por meio de um osciloscópio, pode-se perceber, claramente, o ruído ocasionado pela corrente alternada e os picos gerados pela corrente contínua.
Para se ter precisão na leitura do sinal, há a necessidade de utilizar um filtro capacitivo, onde dois capacitores - um de 100µF e outro de 100nF - são colocados em paralelo com o cooler. Dessa forma, obtém-se uma tensão de Ripple resultante do descarregamento lento dos capacitores em
9 relação à fonte geradora (cooler). O resultado do descarregamento lento dos capacitores é um sinal, praticamente, sem ruído (Figura 4).
Figura 3 - Tensão de Ripple ou Ondulação Ripple
Figura 4 - Representação das ondas obtidas no osciloscópio mostrando a eficiência do filtro capacitivo
10 Figura 5 - Filtro de capacitores com o capacitor de 100µF em preto e o capacitor de 100nF em azul
Com a utilização do filtro de capacitores (Figura 5), foi possível ter uma maior precisão na calibração do equipamento de medição, visto que o ruído proveniente do cooler poderia alterar a precisão das medidas, mascarando os resultados.
3.3 Arduino
O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica, de baixo custo, que permite o desenvolvimento de controle de sistemas interativos.
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3.3.1 O Hardware
Figura 6 - Hardware do Arduino com especificações
3.3.2 O Software
O Arduino é um compilador gcc (C e C++) baseado em Wiring e usa uma interface gráfica construída em Java baseado no projeto Processing. Tudo isso resume-se a um programa IDE (Ambiente de Desenvolvimento Integrado), conforme Figura 7, muito simples de usar e de estender com bibliotecas que podem ser facilmente encontradas na internet.
12 Figura 7 - Ambiente de Desenvolvimento Integrado
Depois de criado, o programa é compilado utilizando o ambiente de desenvolvimento
integrado, código gerado, e é enviado para a placa onde é gravado dentro do chip controlador.
3.4 Código Desenvolvido
O código desenvolvido, especialmente para a realização da medição de vazão volumétrica, foi desenvolvido no ambiente de desenvolvimento integrado conforme segue abaixo:
#include <lm35.h> lm35 temps(A1); #include "DHT.h"
#define DHTPIN 2 // qual é a porta do arduino que o DHT está conectado. #define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // inicializar o DHT. int i = 1;
float somaVoltagem = 0.0; void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("MEDICAO DE VAZAO MASSICA"); dht.begin();
}
void loop() {
delay(1000); // tempo ente as medições, em milisegundos (usar no minimo 250ms) float h = dht.readHumidity();
float temperature = dht.readTemperature(); // ler temperatura em Celsius.
float correctedTemperature = 38.30827289317087 - (1.55708744364030 * temperature) + 0.05346754028652270 * pow(temperature, 2) - (0.003678811059535728 * pow(temperature, 3));
temps.MeasureTemp(); //inicia a medição de temperatura com o LM35
if (isnan(h) || isnan(temperature)) { // verificar se alguma leitura falhou para poder então sair e tentar novamente. Serial.println("Falha ao ler o DHT! Verifique as conexões!");
return; }
int sensorValue = analogRead(A0);
13 float voltagem = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
somaVoltagem += voltagem;
float voltagemMedia = somaVoltagem / i;
float rho = 101325.0/(287.058 * (temperature + 273.15));
float q = -0.0030266733+(0.035542684*voltagemMedia)-(0.0020707206*pow(voltagemMedia,2)); float vazao = rho * q;
if( i == 1) { Serial.print("\tTemp."); Serial.print("\t\t"); Serial.print("Temp. Corr."); Serial.print("\t"); Serial.print("Humidade"); Serial.print("\t"); Serial.print("Volt."); Serial.print("\t\t"); Serial.print("Volt. med."); Serial.print("\t"); Serial.print("rho"); Serial.print("\t\t"); Serial.print("q"); Serial.print("\t\t"); Serial.print("vazao"); Serial.print("\t\t"); Serial.println("Temp.LM35"); } Serial.print(i); Serial.print("\t"); Serial.print(temperature); Serial.print((char)176); Serial.print("C "); Serial.print("\t"); Serial.print(correctedTemperature); Serial.print((char)176); Serial.print("C "); Serial.print("\t"); Serial.print(h); Serial.print("%\t\t"); Serial.print(voltagem); Serial.print("V\t\t"); Serial.print(voltagemMedia); Serial.print("V"); Serial.print("\t\t"); Serial.print(rho); Serial.print("kg/m^3"); Serial.print("\t"); Serial.print(q); Serial.print("\t\t"); Serial.print(vazao); Serial.print("\t\t");
Serial.print(temps.TempInCelcius);//esse é o comando que está relacionado com o LM35 Serial.print((char)176);//mesmo comando usado pelo teu amigo, para dar o símbulo dos graus Serial.print("C ");
Serial.print("\n");//esse comando faz com que não pule para a próxima linha i++;
}
3.5 Bancada de Ensaios
Em laboratório, para a calibração do sensor DHT22, utilizou-se, como referência, o sensor PT100, o qual estava inserido na tubulação do experimento conforme esquema da Figura 8.
14 Figura 8 - Esquematização da Bancada de Ensaios
Em (1) o ar ambiente é admitido na bancada de forma forçada por um ventilador. Sua temperatura e vazão são medidas em (2) por um sensor do tipo PT100 e por um medidor de vazão tipo Venturi, respectivamente. O escoamento segue para o aquecedor (3), e, posteriormente, para a seção de ensaio (6) - reservada para a instrumentação elaborada pelos alunos. Duas tomadas de pressão são colocadas em (4) e (7) para medir a perda de carga do medidor e uma tomada para leitura da temperatura do ar em (5). O protótipo elaborado pelos grupos será montado em um trecho curto de tubo PVC, idêntico ao da bancada, e a ela conectada por meio de 2 luvas. O escoamento é, finalmente, descarregado para o exterior após passar por outro trecho reto (8). Toda a tubulação da bancada é de PVC com diâmetro de 100 mm, incluindo as luvas de conexão. (Citação – Edital da disciplina Medições Térmicas, 2015/1 – Fonte: http://www.ufrgs.br/medterm)
Foi cedido pelo laboratório curva de calibração do PT100, conforme Figura 9.
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3.5.1 Calibração do Sensor de Temperatura DHT22
Para a calibração do sensor DHT22, a temperatura foi alterada seis vezes, e foram obtidos os dados, conforme Tabela 1. O aquecedor da bancada de ensaios é capaz de elevar a temperatura do ar até 50˚C, partindo da temperatura ambiente.
Tabela 1 - Dados coletados em bancada do LETA
PT100 DHT22
Resistência (Ω) Temperatura (˚C) Temperatura (˚C)
111,95 29,3667 29,30 113,78 34,0398 35,80 115,58 38,6363 40,40 117,00 42,2625 44,30 118,68 46,5526 48,60 120,17 50,3575 52,10
O cálculo para de conversão do PT100 foi feito por meio da equação da curva de calibração, 𝑦 = 0,3916. 𝑥 + 100,45
em que "𝑦" é a resistência em ohms medida pelo multímetro e "𝑥" é a temperatura equivalente em graus Celsius.
Com o auxílio do programa Curve Expert Professional, obteve-se a curva de calibração entre as medidas do DHT22 e as medidas do PT100, conforme equação:
𝑦 = 𝑎 + 𝑏. 𝑥 + 𝑐. 𝑥2 + 𝑑. 𝑥3
a = 3.830827289317087E+01 b = -1.557087443640307E+00 c = 5.346754028652270E-02 d = -3.678811059535728E-04
𝑦= temperatura corrigida (temperatura do PT100) [°C] 𝑥= temperatura lida pelo DHT22 [°C]
A curva de calibração foi inserida no código do IDE, que transcreve temperaturas com menor erro associado, conforme ilustrado na Figura 10.
16 Figura 10 - Temperatura corrigida exibida em interface gráfica do IDE – medidas demonstrativas,
feitas fora do LETA
3.5.2 Calibração do Cooler
A quantidade de ar injetada para o interior da tubulação do experimento está vinculada a potência do ventilador do laboratório. O ventilador é controlado por um variador de frequência, que tem a faixa de ensaio entre 30 e 50Hz, o que pode produzir velocidades do ar de 6 até 25m/s.
Antes de efetuar a calibração, houve a necessidade de testar o cooler dentro da faixa de velocidade estabelecida no edital (6 a 25m/s), para mensurar a intensidade da voltagem gerada pelo
cooler nas diferentes frequências de rotação. Para tal análise, operou-se em uma faixa de
frequências, excedendo os valores limites de 30 e 50Hz.
Com a utilização de um multímetro, coletou-se os seguintes valores: para a frequência de 20Hz, teve-se como resposta, aproximadamente, 1,5V; para a frequência de 55Hz, teve-se como resposta, aproximadamente, 4,8V. Esses valores mostram que não há a necessidade de utilização de uma resistência variável como o potenciômetro cujo objetivo é reduzir o valor de tensão gerado pelo
cooler quando submetido a frequência de operação de 50Hz. O valor limite de leitura das portas do
17 Como o cooler estava dentro do range de operação do arduino (1,2 – 5V), iniciou-se o processo de calibração, onde foram feitas onze tomadas de medida, variando a frequência do ventilador a cada 2Hz, partindo de 30 até 50Hz, conforme Tabela 2.
Tabela 2 - Dados para a calibração do cooler, cálculo de vazão volumétrica ( ), cálculo de massa específica (ρ) e cálculo de velocidade do escoamento interno (V)
Com o auxílio do programa Curve Expert Professional, obteve-se a curva de calibração do
cooler, conforme equação:
𝑦 = 𝑎 + 𝑏. 𝑥 + 𝑐. 𝑥2
a = -0,0030266733 b = 0,035542684 c = -0,0020707206
𝑦= vazão volumétrica - [m3/s] 𝑥= voltagem lida pelo cooler [Volt]
A curva de calibração do cooler foi inserida no código do IDE, reduzindo o erro associado e proporcionando assim valores com maior precisão. A cada medida de calibração (a cada alteração de 2Hz) no variador de frequência, a tensão de saída foi vinculada ao respectivo valor de vazão volumétrica - calculado com o Venturi.
Com a análise de diversas velocidades de escoamento fixadas com o variador de frequência, percebeu-se que, o aumento da frequência de giro do ventilador da bancada de ensaios resultava em um aumento de temperatura do ar no escoamento interno. Por consequência, com o aumento de temperatura do escoamento interno, tem-se uma diminuição da massa específica do ar (ρ) inversamente proporcional a temperatura, como podemos observar na equação de estado para um gás ideal
𝜌 = 𝑃𝑎
287,058(273,15 + 𝑇℃)
A pressão absoluta (Pa) foi disponibilizada pelo laboratório, no momento da medição, para
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3.5.3 Cálculo da Vazão Volumétrica
O medidor de vazão da bancada de ensaios foi do tipo Venturi - referência na calibração do equipamento de medição, conforme equação:
Dt = diâmetro da garganta do Venturi (67 mm)
D = diâmetro maior do Venturi (100 mm = diâmetro da canalização) At = área da garganta do Venturi (m2)
∆P = diferença de pressão medida no Venturi (Pa) ρ = massa específica do ar (kg/m3)
Cd = coeficiente de descarga (0,98)
Razão de diâmetros 𝛽 =𝐷𝑡
𝐷
Os resultados do cálculo da vazão do Venturi estão mostrados na Tabela 2 de acordo com os dados de entrada da Tabela 3.
Tabela 3 - Dados de entrada para o cálculo da vazão do Venturi
Os cálculos tiveram como base a pressão absoluta no momento dos experimentos (Pa =
101646 Pa).
O cálculo da massa específica (ρ) teve como referência, a temperatura interna do duto medida com o sensor de temperatura DHT22. Percebeu-se que, com o aumento da frequência do ventilador, a temperatura interna do duto também sofreu acréscimo.
Para o cálculo da variação de pressão (Δp), utilizou-se um manômetro em U conectado ao Venturi, onde coletou-se a diferença de altura entre as colunas de água do manômetro (h2-h1), conforme Tabela 2, calculando a Δp com o respectivo ρ associado.
4. TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
4.1 Equipamentos e materiais utilizados:
Plataforma de Prototipagem Eletrônica, Arduino; Sensor de umidade e temperatura, DHT22; Sensor de temperatura LM35;
19 Fios de conexão (Jumpers);
Cabo USB;
Cano de PVC, conforme tubulação do experimento, com diâmetro de 100mm; Fita isolante;
Cabo de rede; Solda para Estanho;
Um capacitor de 100µF e um de 100nF; Cola da marca POXIPOL;
Chapa metálica com dimensões 100x10x1 mm;
4.2 Montagem
A Figura 11 mostra o sensor DHT22 conectado ao Arduino através da protoboard.
Figura 11 - Arduino conectado ao sensor DHT22
Para evitar perda de carga entre o sensor e o escoamento de ar, simulando que o protótipo fosse instalado em uma situação real da indústria, escolheu-se soldar um cabo de rede, que possui fios de diâmetro similar aos jumpers, ao sensor DHT22, conforme Figura 12.
20 Figura 12 - Disposição do sensor DHT22 dentro da tubulação
O mesmo raciocínio foi utilizado na fixação do cooler, retirando-se a carcaça do mesmo para evitar a perda de carga. A fixação do cooler à tubulação foi feita através de uma chapa metálica, como uma aleta. O gerador do cooler foi fixado à chapa metálica, assim como a chapa metálica à tubulação, utilizando a cola da marca POXIPOL, que proporcionou uma excelente aderência e resistência mecânica. O resultado final da fixação pode ser visto da Figura 13.
21 Após fixação do cooler e do DHT22, o equipamento (protótipo) pôde ser finalizado, portanto pronto para a instalação na bancada de ensaios, conforme Figura 14.
Figura 14 - Protótipo de medição de vazão volumétrica pronto para instalação na bancada em de ensaios
5. VALIDAÇÃO
Constatou-se um grande erro na calibração da temperatura, pois o aquecimento da bancada de ensaios não mantinha o valor de temperatura estabilizado a cada medida fixada no controle do aquecedor. O aquecimento ocorria em picos de temperatura, variando o valor da resistência do PT100 a cada novo pico. Dessa forma, coletou-se os maiores valores de tensão provenientes da resistência para o PT100, com as maiores temperaturas associadas do DHT22, a cada nova medida fixada no monitor do aquecedor.
Procurou-se corrigir o erro de medição do DHT22, comparando o mesmo com o PT100, e extraindo a curva de calibração entre os dois. No entanto, existem muitos erros associados envolvidos no procedimento.
Lendo-se o datasheet do sensor DHT22, pode-se coletar informações a respeito de sua precisão. O DHT22 possui uma incerteza de medição de +-0,2°C com a precisão de 0,1°C, como observada na Tabela 4.
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6. RESULTADOS
Seguiu-se, fielmente, ao longo de todo o experimento, o edital disponibilizado pelos professores aos alunos. Os resultados foram obtidos por meio do uso de dois sensores: o sensor de humidade/temperatura DHT22 e o cooler, ambos calibrados de acordo com informações disponibilizadas pelo laboratório, conforme descrito nos tópicos 3 e 4 deste relatório.
A medição de vazão volumétrica se deu por meio da junção do DHT22 e do cooler – usado de maneira inversa para a qual foi projetado a fim de gerar uma tensão quando submetido à rotação.
Após obtenção das curvas de calibração, o equipamento mostrou a precisão desejada para o experimento, dentro das limitações dos componentes utilizados na construção do mesmo. Para obtenção de maior precisão, a calibração do DHT22 deveria ter sido realizada em local com temperatura constante em cada tomada de medida, para elaborar a curva de calibração. Com as oscilações de temperatura presentes no sistema de aquecimento disponibilizados em bancada de ensaios, teve-se um aumento dos erros associados.
Os resultados obtidos neste trabalho são basicamente dois: a variação de temperatura do ar no escoamento interno e o cálculo da vazão volumétrica ( ). Por meio dos valores de vazão volumétrica obtidos, pôde-se calcular também a velocidade do escoamento, através da equação
𝑉 = 𝐴
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7. CONCLUSÕES
O presente relatório teve como objetivo entender o funcionamento da plataforma de prototipagem eletrônica, Arduino, e de como realizar medições diversas dentro da área de fenômenos de transporte. Com o arduino, foi possível entender o funcionamento de sistemas que executam tarefas com ciclos programados.
A construção do equipamento de medição de vazão volumétrica (protótipo), possibilitou colocar em prática diversos conceitos de engenharia, consolidando o conhecimento absorvido ao longo do curso de engenharia mecânica.
O equipamento, ao contrário do que se imaginou, funcionou conforme o planejado, respondendo com precisão em até uma casa após a vírgula, quando comparado aos resultados disponibilizados pelos equipamentos da bancada de ensaios.
A dificuldade maior deu-se na calibração do sensor de temperatura DHT22, visto que o aquecedor da bancada de ensaios possuía o sistema de controle de temperatura on-off, proporcionando uma grande variação de temperatura - em curto espaço de tempo - o que tornou a coleta de dados imprecisa.
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SCHNEIDER, Paulo Smith. Termometria e Psicometria.
INCROPERA, F.P.; DEWITT, D.P. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, 6ª edição, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., R.J. 2008.
FOX, R. W., MacDonald, A. T., Introdução a Mecânica dos Fluidos. 5ª edição, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., R.J. 2001.
Fonte: http://www.ufrgs.br/medterm
Fonte: http://www.arduino.cc/
Fonte: http://www.inmetro.gov.br/noticias/conteudo/iso_gum_versao_site.pdf
