Automação em bancada para ensaios hidráulicos de válvulas reguladoras de pressão / Bench automation for hydraulic tests of pressure regulator valves

Authors

  • Hugo de Carvalho Ricardo
  • Conan Ayade Salvador
  • Marinaldo Ferreira Pinto
  • Dinara Grasiela Alves
  • Thaís da Silva Charles
  • Bárbara Tereza de Carvalho Camargo
  • Pedro Henrique de Oliveira Estima

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv6n8-209

Keywords:

Irrigação, inversor de frequência, instrumentação, PID.

Abstract

A automação é uma alternativa para proporcionar melhorias ao ensaio de caracterização hidráulica das válvulas reguladoras de pressão. O objetivo do trabalho foi desenvolver e avaliar uma bancada para realização de ensaios automáticos de caracterização hidráulica de válvulas reguladoras de pressão. A bancada é constituída por tubulação em circuito fechado, bomba hidráulica, medidor de vazão e emissor. Os instrumentos utilizados foram: inversor de frequência, transdutores de pressão, medidor de vazão eletromagnético e dispositivo eletrônico de controle. O dispositivo eletrônico se comunica com computador via porta serial RS-232, no qual era efetuado o processamento, monitoramento e armazenamento de dados. Para tanto se desenvolveu um aplicativo em Linguagem Pascal. Avaliou-se a bancada por meio da caracterização de uma válvula reguladora (Fabrimar, Exact 15) com pressão de regulação de 10,5 mca (15 PSI). Foram analisadas duas vazões (1,66 e 3,23 m3 h-1) submetidas a cinco pressões de entrada (10, 15, 20, 25 e 30 mca), com três repetições e duração de 5 minutos. A variação máxima de vazão foi 2,19%, sendo as pressões de entrada ajustadas em até 40s, após acionamento da motobomba. Os resultados comprovaram a eficácia do sistema de controle, aquisição e armazenamento de dados.

References

ALENCAR, C.A.B.; CUNHA, F.F.; RAMOS, M.M.; SOARES, A.A.; PIZZIOLO, T. A.; OLIVEIRA, R.A. Análise da automação em um sistema de irrigação convencional fixo por miniaspersão. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v.15, n.2, p.109-118, 2007.

AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA. Atlas irrigação: uso da água na agricultura irrigada. Brasília: ANA, 2017, 85p.

BERNARDO, S.; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C. Manual de irrigação. 8ª ed. Viçosa: Ed. UFV, 2006. 625p.

BOMBARDELLI, W.W.A.; CAMARGO, A.P.; LAVANHOLI, R.; ARAUJO, A.C.S.; TALAMINI JUNIOR, M.V.; FRIZZONE, J.A. Projeto e validação de uma bancada para ensaios de perda de carga localizada. Irriga, Edição especial Irriga & Inovagri, v.1, n.1, p.1-10, 2017.

BRAGA, N.C. Curso básico de eletrônica. São Paulo: Saber, v.1, 1990. 140p.

CAMARGO, A.P. Desenvolvimento de um controlador de irrigação para áreas experimentais. 2012. 110p. Tese (Doutorado em Irrigação e Drenagem), Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2012.

ELLA, V.B.; KELLER, J.; REYES, M.R.; YODER, R. A low-cost pressure regulator for improving the water distribution uniformity of a microtube-type drip irrigation system. Applied Engineering in Agriculture, v.29, p.343–349, 2013.

FRIZZONE, J.A. Irrigação por aspersão: uniformidade e eficiência. Piracicaba: ESALQ, Dept. Eng. Rural, 1992. 53p. Série Didática, 3.

IBARS, R.A.F. Desenvolvimento e avaliação de tubos Venturi para medição de vazão. 2004. 61p. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2004.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Censo Agropecuário 2017. Resultados Preliminares. Rio de Janeiro: IBGE, 2018. 108p.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARTIZATION, ISO 10522, Agricultural irrigation equipment – Direct-acting pressure-regulating valves. Geneve, 1993. 11p.

LIMA, S.C.R.V. Avaliação hidráulica de válvulas reguladoras de pressão novas e com diferentes tempos de utilização. 2001. 83p. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.

LIMA, S.C.R.V.; FRIZZONE, J.A.; COSTA, R.N.T.; SOUZA, F.; PEREIRA, A.S.; MACHADO, C.C.; VALNIR JÚNIOR, M. Curvas de desempenho de válvulas reguladoras de pressão novas e com diferentes tempos de utilização. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.7, n.2, p.201-209, 2003.

LIMA, S.C.R.V.; FRIZZONE, J.A.; BOTREL, T.A.; TEIXEIRA, M.B.; CARVALHO, M.A.R.; GOMES, A.W.A. Comportamento de reguladores de pressão para pivô central após modificação interna. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v.1, n.1, p.9-14, 2007.

LIMA, A.S.; ZOCOLER, J.L.; MAGGI, M.F.; LIMA, H.K. Uso do inversor de frequência em sistema de irrigação do tipo pivô central e seu efeito na lâmina e uniformidade de distribuição de água. Pesquisa Aplicada e Agroecologia, v.2, n.1, p.119-125, 2009.

MARTINS, L.L. Desenvolvimento de um regulador de pressão microprocessado. Piracicaba, 2012. 71 p. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidadede São Paulo. Piracicaba, 2012.

MENDOZA, C.J.C.; FRIZZONE, J.A. Economia de energia em irrigação por pivô central em função da melhoria na uniformidade da distribuição de água. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v.6, n.3, p.184-197, 2012.

OLIVEIRA, D.P.; VALNIR JÚNIOR, M.; CARVALHO, M.A.R.; CARVALHO, C.M.; LIMA, S.C.R.V.; CARVALHO, L.C.C. Análise de controle e confiabilidade de laboratórios em microaspersores utilizando testes estatísticos de Dixon. Revista Agropecuária Técnica, v.31, n.2, p.91-95, 2010.

PINTO, M.F.; CAMARGO, A.P.; ALMEIDA, A.C.S.; ALVES, D.G.; BOTREL, T.A. Desenvolvimento de um sistema para o controle do pH da água para microirrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.15, n.2, p.211-217, 2011.

PERBONE, A. Sensibilidade de gotejadores à obstrução por partículas de areia. 2016. 72p. Tese (Doutorado em Ciências), Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2016.

TALAMINI JUNIOR, M.V.; ARAUJO, A.C.S.; CAMARGO, A.P.; SARETTA, E.; FRIZZONE, J.A. Operational characterization of pressure regulating valves. The Scientific World Journal, v.2008, p.1-9, 2008.

TARJUELO, J.M.M.B. El riego por aspersion y su tecnologia. 1a Ed. Madrid: Mundi Prensa, 1994, 491p. The Scientific World Journal, v. 2018, p. 1-9, 2018.

VON BERNUTH, R.D.; BAIRD, D. Characterizing pressure regulator performance. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v.33, n.1, p.145-150, 1990.

ZAGGO, S.P.; COLOMBO, A.; GIL, O.F. Desempenho de válvulas reguladoras de pressão utilizadas em sistemas pivô central. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 19, Anais, v.1, p.360-379, Piracicaba, SBEA, 1990.

ZHANG, C.; LI, G. Optimization of a direct acting pressure regulator for irrigation systems based on CFD simulation and response surface methodology. Irrigation Science, v.35, p.383-395, 2017.

Published

2020-08-14

How to Cite

Ricardo, H. de C., Salvador, C. A., Pinto, M. F., Alves, D. G., Charles, T. da S., Camargo, B. T. de C., & Estima, P. H. de O. (2020). Automação em bancada para ensaios hidráulicos de válvulas reguladoras de pressão / Bench automation for hydraulic tests of pressure regulator valves. Brazilian Journal of Development, 6(8), 57121–57134. https://doi.org/10.34117/bjdv6n8-209

Issue

Section

Original Papers