Publicação: Desenvolvimento de um galvanostato para hidrogenação de materiais em ensaios de susceptibilidade à fragilização por hidrogênio
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS
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Este trabalho descreve o desenvolvimento de um galvanostato para a aplicação de corrente constante (de 1 mA a 300 mA) em uma célula eletroquímica, visando a geração de hidrogênio em amostras metálicas a serem usadas em ensaios para a avaliação da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio. Utilizou-se um microcontrolador de 8-bits (ATmega328P) para gerar um sinal de tensão modulado por largura de pulso que, posteriormente, é filtrado e empregado no controle da corrente aplicada pelo galvanostato, em que o referido sinal constantemente é monitorado a partir das leituras realizadas pelo conversor A/D de 10-bits do microcontrolador. Um visor LCD foi utilizado para permitir ao usuário a visualização de informações necessárias à configuração da corrente a ser aplicada, ao monitoramento do ensaio e à calibração do galvanostato. As leituras dos valores de corrente são feitas de forma indireta, por meio da tensão mostrada no visor e de um fator multiplicativo definido pela chave seletora (10-3, 10-2, 10-1) presente no painel frontal do aparelho. Para a validação do galvanostato, realizaram-se ensaios de curta e longa duração, nos quais um multímetro digital Agilent, modelo 34410A, foi utilizado para a leitura e aquisição das correntes aplicadas entre um contraeletrodo e um eletrodo de trabalho em determinada célula eletroquímica de dois eletrodos.
Abstract
This work describes the development of a galvanostat for the application of a constant current (from 1 mA to 300 mA) in an electrochemical cell, aimed to the generation of hydrogen on metallic samples that will be used in tests to evaluate the susceptibility to hydrogen embrittlement. An 8-bit microcontroller (ATmega328P) was used to generate a pulse-width modulated voltage signal, which is subsequently filtered and required to control the current applied by a galvanostat, in which the aforesaid signal is constantly monitored from the readings carried out by 10-bit A/D converter of the microcontroller. An LCD display was implemented to allow the user to visualize necessary information to configure the current to be applied, to the test monitoring and to calibrate the galvanostat. The readings of current values are indirectly made through the voltage shown on the display and a multiplicative factor defined by the selector switch (10-3, 10-2, 10-1) present on the device’s front panel. For the galvanostat validation, short and long-term tests were carried out, in which an Agilent digital multimeter, model 34410A, was used to read and acquire the currents applied between a counter-electrode and a working electrode in a given two-electrode electrochemical cell.
Palavras-chave
Galvanostato, Galvanostat, Fragilização por hidrogênio, Hydrogen embrittlement, Célula eletroquímica, Electrochemical cell, Microcontrolador, Microcontroller
Citação
MARTINS, Eduardo dos Santos. Desenvolvimento de um galvanostato para hidrogenação de materiais em ensaios de susceptibilidade à fragilização por hidrogênio. 2021. 84 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.
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