Publicação: Desenvolvimento de um sistema capacitivo para medição de umidade
de sementes embarcado em uma colhedora
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Coorientador
Santos, Carlos Machado dos
Resumo
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento do prot´otipo de um sistema de medi¸c ao de
umidade de sementes, que possa ser embarcado em uma colhedora para colheita e an´alise de
parcelas experimentais e que atenda `as necessidades das empresas de pesquisa que atuam no
melhoramento de plantas. Este sistema est´a dispon´ıvel no com´ercio, por´em ´e importado a alto
custo. A constru¸c ao do sistema de medi¸c ao de umidade foi feita obedecendo a alguns requisitos
previamente definidos. Trabalhando com uma freq¨u encia fixa de 10 kHz, distingue-se por reunir
caracter´ısticas construtivas dos sensores capacitivos de placas paralelas bem como os de cilindros
conc entricos. Sua calibra¸c ao foi feita utilizando sementes de milho (Zea mays L.) umedecidas
artificialmente mediante metodologia desenvolvida preliminarmente. A curva de calibra¸c ao foi
obtida pela correla¸c ao da tens ao de sa´ıda do sensor com o teor de ´agua presente na amostra
de sementes. O modelo (estimado pelo m´etodo de regress ao por m´ınimos-quadrados e avaliado
por an´alise de vari ancia) consiste de tr es retas que delimitam tr es faixas de leitura (selecionadas
automaticamente pelo sistema). A faixa capaz de medi¸c ao de umidade corresponde `a de 10 a
30 %. A aferi¸c ao do sistema foi delineada pela compara¸c ao dos resultados do prot´otipo com os
resultados obtidos por um m´etodo padr ao de estufa e auxiliada por outros tr es m´etodos indiretos
de medi¸c ao. Assim, a proposta de desenvolvimento do prot´otipo foi atingida atrav´es da constru-
¸c ao de um sistema de medi¸c ao de umidade que atende aos requisitos de constru¸c ao impostos,
possuindo corre¸c ao autom´atica de leitura em fun¸c ao da temperatura ambiente e atendendo a
todas as condi¸c oes para ser embarcado em colhedoras.
Abstract
The aim of this research was to develop a seed moisture measurement system (M.M.S.) prototype
that could be embedded on a combine to harvest and analyze experimental plots. It must be able
to reach the claims of seed research companies. This kind of system is trade available, though
there is no technology designed in Brazil and it is imported in a high cost. To reach the aim,
seven construction requirement were defined. The M.M.S. was designed and constructed obeying
such requirements. Fixed frequency in 10 kHz, its operation distinguishes itself by gathering
constructive characteristics capacitive sensors of parallel plates as well as concentric cylinders. Its
calibration was performed using corn seeds (Zea mays L.) artificially moistened through methodology
that was preliminarily developed. The calibration curve was obtained by the correlation
between the sensor output voltage and the moisture seed sample. Modeling (estimated by Linear
Least Squares Fitting technique and evaluated by analysis of variance) consists of three lines
which delimit three reading bands (selected automatically by system). The total M.M.S. reading
extends from 10 to 30 %. The system checking was comprised by comparing the prototype results
to results obtained by standard oven method and three other indirect measurement methods.
Thus, the prototype was achieved through the construction of a moisture measurement system
that attends the construction requirements, using automatic reading temperature correction and
taking into account all the conditions to be embedded on combines.
Palavras-chave
Sensor capacitivo, Umidade de sementes, Colheita de unidades experimentais, Medidor de umidade, Capacitive sensor, Seed moisture, Experimental plot harvest, moisture measurer, Medidores de umidade
Citação
LAGARES JÚNIOR, Moisés Luiz. Desenvolvimento de um sistema capacitivo para medição de umidade de sementes embarcado em uma colhedora. 2009. 178 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.