Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-28T18:05:26Z No. of bitstreams: 1 2018_SuellenPauladeOliveiraSilva.pdf: 4269013 bytes, checksum: 52b77fa5ead03964d6ede229146eb8b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-31T19:42:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_SuellenPauladeOliveiraSilva.pdf: 4269013 bytes, checksum: 52b77fa5ead03964d6ede229146eb8b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T19:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_SuellenPauladeOliveiraSilva.pdf: 4269013 bytes, checksum: 52b77fa5ead03964d6ede229146eb8b8 (MD5) Previous issue date: 2018-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Esta dissertação apresenta a avaliação do desempenho de estratégias de mitigação do efeito da corrente capacitiva de linhas de transmissão no desempenho da proteção de distância. Para tanto, foram avaliados dois algoritmos propostos na literatura sobre o assunto. O primeiro é baseado no modelo de linha longa, também denominado de modelo π equivalente ou π exato, enquanto o segundo baseia-se em capacitâncias concentradas nos terminais da linha (modelo π nominal). Seus desempenhos foram comparados com o da tradicional formulação de proteção de distância. O Programa de Alternative Transients Program (ATP) foi utilizado para modelar uma linha de transmissão de 60 Hz / 500 kV de 200 km de comprimento, em que foram simuladas uma grande variedade de faltas. Os desempenhos dos algoritmos são avaliados utilizando a análise de sensibilidade paramétrica, na qual apenas parâmetro muda o valor a cada vez, proporcionando uma compreensão mais ampla da relação entre cada parâmetro e o desempenho dos algoritmos. Para fazer isso, a análise foi realizada usando a resposta dos algoritmos durante o regime permanente de curto-circuito. Os resultados obtidos revelam que as estratégias alternativas não levam a melhorias significativas para o cenário avaliado neste trabalho, de modo que a formulação tradicional ainda é a solução mais simples e robusta para a proteção de distância de linhas de transmissão. / This master thesis presents the performance evaluation of alternative strategies to mitigate the capacitive current effect of transmission lines on distance protection. In order to do so, two algorithms reported in the literature on the subject were evaluated. The first one is based on the π -equivalent line model, whereas the second one uses lumped capacitance (πnominal model). Their performances have been compared with the one of traditional distance protection formulation. The Alternative Transients Program (ATP) was used to model a 60 Hz/500 kV transmission line 200 km long, in which a wide variety of faults were simulated. The performances of the algorithms are evaluated by using parametric sensitivity analysis, thereby only one parameter value changes at a time, providing a more comprehensive understanding of the relationship between each parameter and the performance of the algorithms. In order to do so, the analysis was carried out using the response of the algorithms during the fault steady-state regime. The obtained results reveal that the alternative strategies do not lead to significant improvements for the scenario evaluated in this work, such that the traditional formulation is still the simpler and more robust solution to distance protection of transmission lines.

O presente trabalho teve como objetivo determinar as vantagens e limitações do método geofísico de resistividade capacitiva na identificação de materiais enterrados de diferentes tamanhos e propriedades físicas e em diversas profundidades, localizados no Sítio Controlado de Geofísica Rasa II (SCGR-II), em frente ao IAG-USP. Para isso, a COMGAS, em parceria com o IAG-USP adquiriu o equipamento OhmMapper, possibilitando a aquisição de dados através do método capacitivo. Anteriormente à aquisição dos dados de campo, foram adquiridos os valores de resistividade aparente referentes ao background da área, para então realizar a instalação dos alvos. Após a instalação do sítio controlado, determinou-se a melhor técnica de aquisição em relação ao objetivo proposto, mostrando-se a técnica de aquisição contínua, com marcação de posição a cada 10m a mais adequada para o projeto em questão. Com a definição da melhor técnica de aquisição de dados, foi realizada a modelagem sintética dos alvos para que os resultados fossem confrontados com os obtidos em campo; a modelagem demonstrou que o método sintético utilizado (descrito no item 6.2) é capaz de definir contrastes de resistividade em profundidades inferiores a 0,8m e em alvos que apresentem dimensões de no mínimo 10cm. Para a avaliação do método capacitivo, realizou-se após a aquisição dos dados, uma análise 2D e 3D das anomalias. A análise dos dados reais demonstrou boa correlação com os ensaios sintéticos, exceto para alvos metálicos que apresentaram forte anomalia condutiva, enquanto que os mesmos alvos apresentaram anomalias resistivas no modelo criado. A análise das seções 2D do SCGR-II demonstrou boa resposta do método capacitivo utilizado para a caracterização geoelétrica de tambores de plástico cheios de água, tambores de aço vazios , cano metálico e tubos de cerâmica e PVC com água anomalias condutivas, tambores de plástico vazios, manilhas de concreto de grande diâmetro e vazias, caixa de areia acoplada a tubo vertical de PVC, vasos de cerâmica vazios, caixa com material cerâmico, caixa com brita de granito, tubos de PEAD vazios e tubos de polietileno e PVC de pequeno diâmetro e em até 0,5m de profundidade anomalias resistivas. Os dados 3D sumarizam as anomalias apresentadas nas diversas seções 2D, auxiliando na visualização dos contornos condutivos e resistivos do SCGR-II. Recomenda-se que a caracterização dos alvos pontuais seja, sempre que possível, realizada com o uso mútuo de no mínimo dois equipamentos distintos em suas técnicas e métodos, de forma a se evitar a interpretação precipitada das anomalias observadas e a reduzir os erros implícitos a interpretação, garantindo boa correlação com os dados diretos de campo. / The present work had as objective to determine the advantages and limitations of the capacitive resistivity method in the identification of buried materials with different dimensions, physical properties and located at different depths, at the Shallow Controlled Geophysical Site II (SCGR-II) IAG-USP. For this, the enterprise COMGAS, in partnership with the IAG-USP, acquired the capacitive equipment OhmMapper, enabling a data acquisition through the capacitive method. Previously to the acquisition of field data for the SCGR-II targets, the background apparent resistivity of the area were acquired, and then the targets were installed. After the installation of the targets, several acquisitions of test data were performed to define the best acquisition technique for the proposed objective, showing the technique of continuous acquisition, with mark spacing every 10m, the most appropriate for the project. After setting the best technique data acquisition, a synthetic modeling of the targets was done so that the results were compared with the field data; The modeling showed that the synthetic method used (described in item 6.2) is able to define resistivity contrasts in depths lower than 0.8m and in targets that have dimensions of at least 10cm. For the evaluation of the capacitive method, a 2D and 3D analysis of the anomalies was performed with the field data. The results showed a good correlation with the synthetic model, except to metallic targets that presented strong conductive anomaly, whereas the same targets at the modeling presented resistive anomalies. The analysis of the 2D sections at SCGR-II demonstrated that the capacitive method used for the geoelectric characterization got good responses for water filled plastic drums, empty steel drums, metal pipe and ceramic and PVC pipes with water - conductive anomalies, empty plastic drums, empty concrete sleeves with large diameter, sandbox coupled with a vertical PVC pipe, empty ceramic pots, box with ceramic material, box with crushed granite, empty PEAD pipes and tubes of polyester and small diameter PVC that is located up to 0.5m depth - resistive anomalies. The 3D data summarized the anomalies presented in the 2D sections, contributing to a better evaluation of the conductive and resistive contours observed on the sections of SCGR-II. It is recommended that the characterization of punctual targets, whenever possible, carried out with the mutual use of at least two different equipments which work with distinct techniques and methods, in order to avoid a hasty interpretation of the observed anomalies and to reduce the implicit errors in the interpretation, improving the geophysical correlation with direct field data.

O presente trabalho teve como objetivo determinar as vantagens e limitações do método geofísico de resistividade capacitiva na identificação de materiais enterrados de diferentes tamanhos e propriedades físicas e em diversas profundidades, localizados no Sítio Controlado de Geofísica Rasa II (SCGR-II), em frente ao IAG-USP. Para isso, a COMGAS, em parceria com o IAG-USP adquiriu o equipamento OhmMapper, possibilitando a aquisição de dados através do método capacitivo. Anteriormente à aquisição dos dados de campo, foram adquiridos os valores de resistividade aparente referentes ao background da área, para então realizar a instalação dos alvos. Após a instalação do sítio controlado, determinou-se a melhor técnica de aquisição em relação ao objetivo proposto, mostrando-se a técnica de aquisição contínua, com marcação de posição a cada 10m a mais adequada para o projeto em questão. Com a definição da melhor técnica de aquisição de dados, foi realizada a modelagem sintética dos alvos para que os resultados fossem confrontados com os obtidos em campo; a modelagem demonstrou que o método sintético utilizado (descrito no item 6.2) é capaz de definir contrastes de resistividade em profundidades inferiores a 0,8m e em alvos que apresentem dimensões de no mínimo 10cm. Para a avaliação do método capacitivo, realizou-se após a aquisição dos dados, uma análise 2D e 3D das anomalias. A análise dos dados reais demonstrou boa correlação com os ensaios sintéticos, exceto para alvos metálicos que apresentaram forte anomalia condutiva, enquanto que os mesmos alvos apresentaram anomalias resistivas no modelo criado. A análise das seções 2D do SCGR-II demonstrou boa resposta do método capacitivo utilizado para a caracterização geoelétrica de tambores de plástico cheios de água, tambores de aço vazios , cano metálico e tubos de cerâmica e PVC com água anomalias condutivas, tambores de plástico vazios, manilhas de concreto de grande diâmetro e vazias, caixa de areia acoplada a tubo vertical de PVC, vasos de cerâmica vazios, caixa com material cerâmico, caixa com brita de granito, tubos de PEAD vazios e tubos de polietileno e PVC de pequeno diâmetro e em até 0,5m de profundidade anomalias resistivas. Os dados 3D sumarizam as anomalias apresentadas nas diversas seções 2D, auxiliando na visualização dos contornos condutivos e resistivos do SCGR-II. Recomenda-se que a caracterização dos alvos pontuais seja, sempre que possível, realizada com o uso mútuo de no mínimo dois equipamentos distintos em suas técnicas e métodos, de forma a se evitar a interpretação precipitada das anomalias observadas e a reduzir os erros implícitos a interpretação, garantindo boa correlação com os dados diretos de campo. / The present work had as objective to determine the advantages and limitations of the capacitive resistivity method in the identification of buried materials with different dimensions, physical properties and located at different depths, at the Shallow Controlled Geophysical Site II (SCGR-II) IAG-USP. For this, the enterprise COMGAS, in partnership with the IAG-USP, acquired the capacitive equipment OhmMapper, enabling a data acquisition through the capacitive method. Previously to the acquisition of field data for the SCGR-II targets, the background apparent resistivity of the area were acquired, and then the targets were installed. After the installation of the targets, several acquisitions of test data were performed to define the best acquisition technique for the proposed objective, showing the technique of continuous acquisition, with mark spacing every 10m, the most appropriate for the project. After setting the best technique data acquisition, a synthetic modeling of the targets was done so that the results were compared with the field data; The modeling showed that the synthetic method used (described in item 6.2) is able to define resistivity contrasts in depths lower than 0.8m and in targets that have dimensions of at least 10cm. For the evaluation of the capacitive method, a 2D and 3D analysis of the anomalies was performed with the field data. The results showed a good correlation with the synthetic model, except to metallic targets that presented strong conductive anomaly, whereas the same targets at the modeling presented resistive anomalies. The analysis of the 2D sections at SCGR-II demonstrated that the capacitive method used for the geoelectric characterization got good responses for water filled plastic drums, empty steel drums, metal pipe and ceramic and PVC pipes with water - conductive anomalies, empty plastic drums, empty concrete sleeves with large diameter, sandbox coupled with a vertical PVC pipe, empty ceramic pots, box with ceramic material, box with crushed granite, empty PEAD pipes and tubes of polyester and small diameter PVC that is located up to 0.5m depth - resistive anomalies. The 3D data summarized the anomalies presented in the 2D sections, contributing to a better evaluation of the conductive and resistive contours observed on the sections of SCGR-II. It is recommended that the characterization of punctual targets, whenever possible, carried out with the mutual use of at least two different equipments which work with distinct techniques and methods, in order to avoid a hasty interpretation of the observed anomalies and to reduce the implicit errors in the interpretation, improving the geophysical correlation with direct field data.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3015.pdf: 6662124 bytes, checksum: 2e073d936c97a8215f1bd456197367e5 (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we studied the magnetic properties of nickel ferrite and the (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)-xPbTiO3/NiFe2O4 (PMN-PT/NFO) multifferroic composite syntherized in different temperatures. The magnetization, magnetostriction and magnetoelectric effect measurements were performed as a function of applied magnetic field at room temperature. The goals of the work were the developement of the instrumentation. For magnetoestriction measurements a capacitive cell was design for this application. The magnetoelectric measurements were performed in two experimental setup: one uses the Physical Properties Measurements System (PPMS) by Quantum Design and the other system was adapted in a vibration sample magnetometer (VSM) We observed that magnetic properties present a dependence with the synthesis conditions as well as the nickel ferrite than the composite sample. We observed also an intrinsic dependence with the magnetostriction properties of composite. / Nessa dissertação estudamos as propriedades magnéticas de amostras de ferritas de níquel e do compósito multiferróico (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)- xPbTiO3/NiFe2O4 (PMN-PT/NFO) sinterizado em diferentes temperaturas. Foram realizadas medidas de magnetização em função do campo magnético, medidas de magnetoestricção e medidas do efeito magnetoelétrico. O foco principal do nosso estudo foi o desenvolvimento de uma instrumentação para a realização de tais medidas. Para isso, foi aperfeiçoada uma célula capacitiva desenvolvida durante meu trabalho de iniciação científica para a realização de medidas de magnetoestricção. Além disso, foram montados dois sistemas para a realização de medidas de efeito magnetoelétrico. Um desses sistemas utiliza utiliza o Physical Properties Measurement System (PPMS) da Quantum Design e o outro utiliza um magnetômetro de amostra vibrante (VSM). Observamos que, tanto nas amostras de ferrita quanto nas amostras de compósito, existe uma dependência das propriedades magnéticas com a temperatura de sinterização. Além disso, também foi observada a dependência das propriedades magnetoelétricas com as propriedades magnetoestrictivas dos compósitos, no qual mostramos que o efeito magnetoelétrico é devido às propriedades magnetoestrictivas dos compósitos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6597.pdf: 4764954 bytes, checksum: 5414abc6292e5e2fc5ec8124840f6a6b (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, different commercial carbon materials that could be used as electrodes for capacitive deionization were investigated: carbon cloth, carbon foam, carbon felt, carbon fiber, carbon veil and activated carbon powder (AC). The materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM), surface resistivity, wettability and cyclic voltammetry (CV). The performance in terms of electrosorption of NaCl was evaluated for different cell potentials. The AC electrode showed the best capacity of removing ions, and presented good values of charge efficiency (QE) and specific energy consumption (η) and, thusly, it was chosen to be modified using different techniques in an attempt to improve its characteristics aiming better results of electrosorption. Part of the strategies was the addition of carbon black and sodium chloride in order to improve the electrode conductivity and its macroporosity, respectively. A factorial experimental design was used to evaluate the effect of the AC mass, NA, mass of sodium chloride used in the electrode preparation and also the cell potential, on the capacity of removing ions (R), QE and η. The variables that showed the greatest effect on the CDI process was the cell potential and the AC mass (that create different thickness for the electrode). In spite of increasing the electrode conductivity, the NA did not show any improvement on the electrosorption of the electrode. Afterwards, an individual analysis showed that the use of sodium chloride to increase electrode macroporisity improved the capacity of the electrode to remove ions but just for the thickest electrode. However, it was verified that the increase of the thickness did not implied in a linear increase of the ion removal capacity. This behavior may be attributed to the non-uniform distribution of the electric field on the porous film. Thusly, even the thicker electrode showing a better capacity of removing ions, a great part of its mass was not being used for electrosorption. Additionally, the increase of the thickness led to a decrease on desorption. Those results indicate that the electrode thickness must be optimized. Another strategy to improve the electrode wettability and capacitance was the deposition of silica and alumina. It was observed an improvement on the wettability of the electrode, however those electrodes voltammograms showed an increase on the resistivity and as result, besides not presenting any improvement on the capacity of electrosorption, there was still a reduction of the ion removal kinect. Finally, the last strategy used to improve the AC electrode was the addition of the conducting polymer polypyrrole aiming to improve the electrode capacity of removing ions through the pseudo capacitance effect. The addition of polypyrrole increased the total of ions removed from solution, however, in all the cases, the values of QE and η were worse than those observed for the AC electrode. Due to the polypyrrole characteristics, the drying temperature used to prepare the electrode was reduced from 130°C to 80°C and when this temperature was reduced, it was verified that this variable had a strong effect on improving the capacity of removing ions and the energy efficiency of the AC electrode. / Neste trabalho foi realizado o estudo de diferentes materiais de carbono disponíveis comercialmente e que poderiam ser utilizados como eletrodos para deionização capacitiva. Dentre eles estão o tecido de carvão ativado, espuma de carbono, feltro de carbono, fibra de carbono, véu de carbono e pó de carvão ativado (CA). Esses materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, resistividade superficial, molhabilidade e voltametria cíclica. O desempenho dos diferentes eletrodos em termos da eletrossorção de cloreto de sódio foi avaliado para diferentes potenciais de célula. O material que apresentou melhor capacidade de remoção de íons e ao mesmo tempo apresentando bons valores de eficiência de carga (QE) e consumo energético específico (η) foi o eletrodo preparado usando pó carvão ativado. Desta forma, este material foi selecionado para estudos posteriores em que diferentes estratégias de modificação deste eletrodo foram avaliadas para tentar otimizar suas características visando melhores resultados de eletrossorção. Dentre essas estratégias, adicionou-se negro de acetileno e cloreto de sódio na preparação do eletrodo visando melhorar sua condutividade e aumentar sua macroporosidade, respectivamente. Um planejamento fatorial de experimentos foi utilizado a fim de verificar o efeito da massa de CA, negro de acetileno e cloreto de sódio usadas na preparação do eletrodo e também do potencial de célula sobre as variáveis dependentes remoção total de íons (R), QE e η. Observou-se nesta etapa que as variáveis que tiveram o maior efeito no processo de deionização capacitiva foram o potencial de célula e a massa do eletrodo (que por sua vez determina a sua espessura). Constatou-se que a adição de negro de acetileno ao eletrodo, apesar de aumentar a condutividade (como já era esperado), causava uma diminuição da área superficial específica através do entupimento de poros e como consequência, não verificou-se melhoria da eletrossorção, algo que seria esperado pela melhoria da condutividade do eletrodo. Posteriormente, foi realizada uma análise individual do efeito da macroporosidade e da espessura de eletrodo. Os resultados mostraram que o aumento da macroporosidade decorrente do uso de NaCl durante a preparação do eletrodo levou a um aumento da capacidade de eletrossorção somente para o eletrodo mais espesso, porém, na análise da influência do aumento da espessura do eletrodo, verificou-se que não houve um aumento linear na quantidade de íons removidos da solução em função do aumento da espessura, o que pode ser atribuído à nãouniformidade do campo elétrico no filme poroso. Desta forma, apesar do filme mais espesso ter capacidade de remover mais íons, uma grande parte da massa de CA utilizada estava inativa. Adicionalmente, o aumento da espessura levou a uma diminuição da cinética de dessorção. Estes resultados indicam que a espessura do eletrodo deve ser otimizada. Uma outra estratégia analisada para tentar melhorar a molhabilidade e a capacidade de eletrossorção do eletrodo de CA foi a deposição de sílica e alumina. Observouse que houve realmente uma melhoria da molhabilidade, mas por outro lado, os voltamogramas destes eletrodos mostraram um aumento de sua resistividade e como consequência, além de não se verificar uma melhoria na capacidade de eletrossorção, houve ainda uma piora da cinética do processo. Finalmente, a última estratégia utilizada para melhorar o eletrodo de CA foi a adição do polímero condutor polipirrol visando melhorar sua capacidade de remoção de íons através da introdução de pseudocapacitância. A adição de polipirrol causou um leve aumento no total de íons removidos da solução, porém, em todos os casos, os valores de QE e η foram piores do aqueles observados para o eletrodo de CA. Devido às característicos do polipirrol, a temperatura de secagem do eletrodo teve que ser reduzida de 130°C para 80°C e quando se reduziu esta temperatura verificou-se que esta variável desempenhava um papel importante na melhoria da capacidade de remoção de íons e da eficiência energética do eletrodo de CA.

Tesis por compendio / [EN] The present Doctoral Thesis is framed around the three axes of the efficient irrigation: water distribution system selection, determination of irrigation water needs and plant water status assessment. The experiment detailed in Chapter II is focused on the selection of the drip irrigation system better adapted to the peculiarities of citrus crops. The possible advantages of subsurface drip irrigation and the installation of irrigation laterals with higher density of emitters per plant were evaluated. Specifically, in the study was assessed the performance of the mandarin (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') under a surface (SI) and subsurface drip irrigation (SSI) with 7 (SI7, SSI7) or 14 emitters (SI14, SSI14) per plant, as well as a third SS treatment (SSIA), identical to SSI7 but equipped with an additional drip line buried between the tree rows. Treatments were assessed in terms of yield, fruit composition, water productivity (WP) and water savings. Results showed that, on average, water savings were 23.0% in the SSI treatment compared to the SI treatment without significant differences in either yield or fruit composition. SSIA was the treatment with the lowest irrigation volumes and the highest yield. Chapter III proposes a methodology for estimating irrigation water needs for mandarins based on the use of capacitance water content probes (e.f. FDR). The calculation procedure is defined in three sequential parts: i) soil water content thresholds determination adapted to plants requirements for different phenological stages; ii) standardizing measurements from capacitance probes by using a hydrological simulation software to minimize equipment uncertainty; and finally iii) an extrapolation procedure for adapting critical soil water content thresholds to different soil conditions. Validating this strategy in a citrus orchard (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') a water saving of 26% was reached without significant differences in yield and increasing the WP by 33%. In the experiments described in the Chapter IV a leaf turgor pressure sensor (Yara ZIM-probe) was evaluated as plant water status indicator in order to further asses the possibility to implement water status determinations in a more holistic irrigation scheduling approach. This technology, through a patch of an intact leaf and a pressure transductor, provides a signal (Pp) which is inversely correlated with the turgor pressure. The first experiment was made in Persimmon trees (Diospyros kaki L.f.). The turgor pressure sensor was assessed in an experimental plot with different irrigation doses and rootstocks with different drought tolerance [Diospyros lotus (L) and Diospyros virginiana (V)]. The information provided by the sensor was compared with concomitant measurements of midday stem water potential (¿stem) and trunk diameter variations. Three states of leaf turgor associated with specific plant water status were established from the study of the Pp signal evolution together with the ¿stem. Persimmon trees exhibited the inversed Pp curve phenomena under water stress (maximum values at night). Using the information from the sensors, it was possible to differentiate plant water status between rootstocks, pointing L as the most sensitive to the water deficit. The second experiment was made in mandarin (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Similarly, Pp values were compared with ¿stem measurements. In this case, the curves practically did not suffer inversions when the plant water status was inadequate, but an increase in the minimum and maximum Pp values was recorded at night and at noon, respectively. There was a good correlation between the concomitant hourly spot measurements of ¿stem and Pp that were taken at midday during two drought periods (coefficient of determination, r2 = 0.40 - 0.74). The analysed strategies and technologies have demonstrated that water use efficiency can be optimized at the plot level. Consumptive water use can be reduced using subsurface irrigation systems, achieving net savings in water consumption. By estimating the irrigation dose by means of capacitance soil water content probes, the efficiency in the application of the irrigation is improved and the water losses due to deep percolation are reduced, minimizing the leaching of nutrients and with it, the risk of aquifer contamination. In any case, it would be advisable to study the viability of these proposals in the global and integral context of water resources management at watershed and irrigation district level. / [ES] La presente Tesis Doctoral se enmarca en torno a los tres ejes que requiere cualquier riego para considerarse eficiente: 1) selección del sistema de distribución de agua, 2) determinación de las necesidades de riego y 3) control del estado hídrico de la planta. El ensayo detallado en el Capítulo II se centró en la selección del sistema de riego por goteo que mejor se adaptara a las particularidades del cultivo de los cítricos. Se estudió la respuesta productiva de mandarino (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') en función de diversos sistemas de riego superficial (SI) y subterráneo (SSI) con 7 (SI7, SSI7) y 14 emisores (SI14, SSI14) por planta dispuestos en doble línea, así como un tercer tratamiento subterráneo (SSIA), idéntico a SSI7, pero equipado con una línea adicional subterránea situada entre filas de árboles. Los resultados mostraron que el ahorro de agua empleando el sistema SSI, en comparación con SI, puede llegar a ser del 23% sin mermas en la producción ni en la calidad de la fruta, incrementando por lo tanto la WP. El sistema SSIA fue el tratamiento que empleó menor volumen de agua de riego y obtuvo mayor rendimiento productivo. En el Capítulo III se propone una metodología de cálculo de las necesidades de riego para mandarinos basada en el uso de sondas de humedad de tipo capacitivo (e.f. FDR). El procedimiento de cálculo se define en tres fases secuenciales: i) determinación de umbrales de humedad de suelo adaptados a los requerimientos de las plantas en distintas fases fenológicas; ii) estandarización de las lecturas de las sondas capacitivas mediante un programa de simulación hidrológica que permita reducir los efectos de la variabilidad intrínseca de los equipos; y, por último, iii) un procedimiento para extrapolar los umbrales de humedad definidos en el trabajo a cualquier parcela con distintas características edáficas. La validación de esta estrategia en una parcela de cítricos (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') supuso un ahorro de agua del 26% sin reducciones significativas en la producción, mejorando la WP un 33%. En los ensayos descritos en el Capítulo IV se realiza la evaluación de los sensores de turgencia de hojas (Yara ZIM-probe) como indicadores del estado hídrico de la planta. Un primer experimento se realizó en caqui (Diospyros kaki L.f.), evaluando los sensores de turgencia en un ensayo de campo con distintas dosis de riego y portainjertos con diferente tolerancia a la sequía [Diospyros lotus (L) y Diospyros virginiana (V)]. La información que proporcionaba el sensor se comparó con medidas de potencial hídrico de tallo al mediodía solar (¿stem) y variaciones del diámetro del tronco. La evolución del Pp junto con los valores de ¿stem, permitió establecer tres estados de turgencia asociados a estados hídricos concretos. Los árboles insuficientemente regados con ¿stem por debajo de los -0.8 MPa, mostraron curvas Pp con signos de inversión (valores máximos durante la noche). Así mismo, con la información procedente de los sensores, fue posible diferenciar el estado hídrico entre patrones, señalando a L como el portainjerto más sensible al déficit hídrico. El segundo experimento se realizó en mandarino (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Del mismo modo, los valores de Pp se compararon con las medidas de ¿stem. En este caso, las curvas prácticamente no sufrieron inversiones cuando el estado hídrico de la planta era inadecuado, pero sí se determinó un aumento de los valores de Pp mínimos y máximos registrados por la noche y al mediodía, respectivamente. Así mismo, se realizaron dos ciclos de medidas horarias que mostraron que existe una buena correlación entre Pp y ¿stem (coeficiente de determinación, r2 = 0.40 - 0.74). Las estrategias y tecnologías investigadas han demostrado que es posible optimizar la eficiencia del uso del agua en parcela. Con la implementación de sistemas de riego subterráneo se puede reducir el uso consuntivo de agua, obteniendo ahorros netos en el consumo hídrico. Mediante la estimación de la dosis de riego a través de sensores de humedad, se mejora la eficiencia en la aplicación del riego y se reducen así las pérdidas por percolación profunda, minimizando el lavado de nutrientes y, con ello, el riesgo de contaminación de los acuíferos. En todo caso, sería recomendable estudiar la viabilidad de estas propuestas en el contexto global e integral de la gestión de los recursos hídricos a nivel de un distrito de riego y cuenca hidrográfica. / [CA] La present Tesi Doctoral s'emmarca al voltant de tres eixos que requerix qualsevol reg per a considerar-se eficient: 1) selecció del sistema de distribució d'aigua, 2) determinació de les necessitats de reg i, 3) control de l'estat hídric de la planta. L'assaig detallat al Capítol II es centrà en la selecció del sistema de reg per degoteig que millor s'adaptara a les particularitats del cultiu dels cítrics. S'estudià la resposta productiva del mandarí (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') en funció dels diversos sistemes de reg superficial (SI) i subterrani (SSI) amb 7 (SI7, SSI7) i 14 emissors (SI14, SSI14) per planta disposats en doble línia, així com un tercer tractament subterrani (SSIA), idèntic a SSI7, però equipat amb una línia addicional subterrània col·locada entre fileres d'arbres. L'efecte dels tractaments s'avaluà en xifres de producció, qualitat de la fruita, productivitat de l'aigua (WP) i estalvi d'aigua. Els resultats mostraren que l'estalvi d'aigua amb el sistema SSI poden arribar a ser del 23% en comparació amb SI, sense minves en la producció ni en la qualitat de la fruita, incrementant per tant la WP. El sistema SSIA fou el tractament que emprà menys volum d'aigua de reg i obtingué un major rendiment productiu. Al Capítol III es proposa una metodologia de càlcul de les necessitats de reg per a mandarins basada en l'ús de sondes d'humitat de tipus capacitiu (e.f. FDR). El procediment de càlcul es definix en tres fases seqüencials: i) determinació de límits d'humitat de sòl adaptats als requeriments de les plantes en diverses fases fenològiques; ii) estandardització de les lectures de les sondes capacitives mitjançant un programa de simulació hidrològica que permet reduir els efectes de la variabilitat intrínseca dels equips; i, per últim, iii) un procediment per a extrapolar els límits d'humitat definits al treball a qualsevol parcel·la amb diferents característiques edàfiques. La validació d'aquesta estratègia en una parcel·la de cítrics (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') suposà un estalvi d'aigua del 26% sense reduccions significatives en la producció, millorant la WP un 33%. Als assajos descrits al Capítol IV es realitza l'avaluació dels sensors de turgència de fulles (Yara ZIM-probe) com a indicadors de l'estat hídric de la planta. Un primer experiment es realitzà en caqui (Diospyros kaki L.f.), avaluant els sensors de turgència en un assaig de camp amb diverses dosis de reg i portaempelts amb diferent tolerància a la sequera [Diospyros lotus (L) i Diospyros virginiana (V)]. La informació que proporcionava el sensor es comparà amb mesures de potencial hídric de tija al migdia solar (¿stem) i variacions del diàmetre de tronc. L'estudi determinà que l'anàlisi visual de les corbes dels valors diaris de Pp és un bon indicador de l'estat hídric de la planta. L'evolució de Pp juntament amb els valors de ¿stem, permeté establir tres estats de turgència associats a estats hídrics concrets. Els arbres insuficientment regats amb ¿stem per baix dels -0.8 MPa, mostraren corbes Pp amb signes d'inversió (valors màxims durant la nit). Així mateix, amb la informació procedent dels sensors fou possible diferenciar l'estat hídric entre patrons, assenyalant a L com el portaempelt més sensible al dèficit hídric. El segon experiment es realitzà en mandarí (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Els valors de Pp es compararen amb les mesures de ¿stem. En aquest cas, les corbes pràcticament no sofriren inversions quan l'estat hídric era inadequat, però sí es determinà un augment dels valors de Pp mínims i màxims registrats a la nit i al migdia, respectivament. Així mateix, es realitzaren dos cicles de mesures horàries que mostraren que existix una bona correlació entre Pp i ¿stem (coeficient de determinació, r2 = 0.40 -0.74 ). Les estratègies i tecnologies investigades han demostrat que és possible optimitzar l’eficiència de l’ús de l’aigua en parcel·la. Amb la implementació de sistemes de reg subterrani es pot reduir l’ús consumptiu d’aigua, obtenint estalvis nets en el consum hídric. Amb l’estimació de la dosi de reg mitjançant sensors d’humitat, es millora l’eficiència en l’aplicació del reg i es reduix així les pèrdues per percolació profunda, minimitzant el llavat de nutrients, i amb això, el risc de contaminació dels aqüífers. En tot cas, seria recomanable estudiar la viabilitat d’aquestes propostes al context global i integral de la gestió dels recursos hídrics a nivell de districte de reg i conca hidrogràfica. / Martínez Gimeno, MA. (2020). Riego de precisión para la eficiencia hídrica en la agricultura Mediterránea [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149394 / Compendio

As pastagens ocupam a maior parte da área agrícola e contribuem com a segunda e a quinta atividades que compõem o PIB agropecuário brasileiro, a carne e o leite. A crescente utilização da irrigação de pastagens surgiu primordialmente em áreas leiteiras, juntamente com processos que aprimoram a produção, e posteriormente espalhou-se por áreas de gado de corte. Assim surge a necessidade de um manejo adequado da irrigação de pastagens, e é fundamental conhecer sua evapotranspiração, seus limites produtivos e suas caracteristicas nesse processo de intensificação. Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar o consumo de água, os valores do coeficiente de cultura (Kc) e os parâmetros produtivos e biométricos de duas gramíneas tropicais (Panicum maximum cv. Mombaça e Cynodon spp.), em cultivos exclusivos e consorciados em sobressemeadura com aveia preta e azevém. Como objetivos secundários, buscou-se: (i) medir os parâmetros biométricos de altura do dossel forrageiro (ADF) e indice de area foliar (IAF) entre os ciclos identificando o melhor período de corte, (ii) estimar o acúmulo médio de graus dias de desenvolvimento (GDD) nas diferentes estações do ano correlacionando com o crescimento das forrageiras, (iii) estimar o consumo de água das plantas com a sonda FDR Diviner 2000® e correlacionar seus dados com o consumo de água medido em lisímetros de pesagem. O estudo foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP) em Piracicaba-SP (Latitude 22°42\'14\"S; Longitude 47°37\'24\"O; Altitude de 569 m). Os experimentos foram conduzidos de março de 2015 a fevereiro de 2017, com delineamento experimental de blocos ao acaso com 4 tratamentos: 1- capim Mombaça em cultivo exclusivo, 2- capim Mombaça em cultivo sobressemeado com aveia e azevém, 3 - Cynodon spp em cultivo exclusivo; 4 - Cynodon spp em cultivo sobressemeado com aveia e azevém. Foram utilizados a aveia preta (Avena strigosa) cv. Embrapa 29 (Garoa) e azevém (Lolium multiflorum) cv. Fepagro São Gabriel. As calibrações dos métodos de lisimetria e da sonda FDR (Diviner 2000®) apresentaram bons ajustes, com altos coeficientes de correlação. Os resultados de consumo de água pelas gramíneas mostraram uma grande variação por período e dentro dos ciclos com grandes consumos de água, obtendo vários valores de Kc maiores que 1. Foram obtidas boas correlações entre crescimento, IAF e acúmulo de graus dias (GDD). Os valores acumulados de evapotranspiração de cultura (Kc) obtidos com o sensor FDR foram maiores que os medidos nos lisímetros. Os resultados detalhados encontram-se no desenvolvimento de cada capítulo deste trabalho. / Pastures represent the largest part of the agricultural area and contribute to the second and fifth activities that make up the Brazilian GPD, meat and milk. The increasing use of pasture irrigation primarily arose in dairy areas, along with processes that improve the production, and subsequently reache areas of beef cattle. Thus, there is a need for an adequate irrigation management, and it is fundamental to know the crop evapotranspiration of pastures, their productive limits and their characteristics in this intensification process. Therefore, this work aimed to determine the crop water consumption, the values of crop coefficient (Kc), and the productive and biometric parameters of two tropical grasses (Panicum maximum cv. \'Mombasa\' and Cynodon spp.) single cropped and intercropped in oversseeding with black oats and ryegrass . As secondary goals, it sought: (i) measuring the biometric parameters of forage canopy height (ADF) and leaf area index (LAI) between the cycles, identifying the best cutting period; (ii) estimating the mean accumulation of degree-days of development (GDD) in the different seasons, correlating them with forage growth; (iii) estimating the crop water consumption with the FDR probe Diviner 2000® and correlating its data with the crop water consumption measured on weighing lysimeters. The study was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), at Piracicaba, SP (Latitude 22°42\'14\"S; Longitude 47°37\'24\"W; Altitude de 569 m a.s.l.). The experiments were conducted from March 2015 to February 2017, with a randomized complete block design with 4 treatments: 1 - single cropped \'Mombasa guinea grass ; 2- \'Mombasa\' guinea grass intercropped with oats and ryegrass; 3 - single cropped Cynodon spp.; 4 - Cynodon spp. intercropped with oats and ryegrass. The winter forages were black oats (Avena strigosa) cv. Embrapa 29 (Garoa) and ryegrass (Lolium multiflorum) cv. Fepagro São Gabriel. The calibrations of the lysimeters and the FDR probe had good adjustments, with high correlation coefficients. The results obtained of crop water consumption by the grasses showed a great variation by period and inside the growing cycles with great water consumption, often obtaining Kc values above 1. Good correlations were obtained between crop growth, LAI and degrees-days accumulation (GDD). The accumulated values of crop coefficient (Kc) were higher with the FDR sensor than with the lysimeters. The detailed results can be found in the chapters of this work.

As pastagens ocupam a maior parte da área agrícola e contribuem com a segunda e a quinta atividades que compõem o PIB agropecuário brasileiro, a carne e o leite. A crescente utilização da irrigação de pastagens surgiu primordialmente em áreas leiteiras, juntamente com processos que aprimoram a produção, e posteriormente espalhou-se por áreas de gado de corte. Assim surge a necessidade de um manejo adequado da irrigação de pastagens, e é fundamental conhecer sua evapotranspiração, seus limites produtivos e suas caracteristicas nesse processo de intensificação. Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar o consumo de água, os valores do coeficiente de cultura (Kc) e os parâmetros produtivos e biométricos de duas gramíneas tropicais (Panicum maximum cv. Mombaça e Cynodon spp.), em cultivos exclusivos e consorciados em sobressemeadura com aveia preta e azevém. Como objetivos secundários, buscou-se: (i) medir os parâmetros biométricos de altura do dossel forrageiro (ADF) e indice de area foliar (IAF) entre os ciclos identificando o melhor período de corte, (ii) estimar o acúmulo médio de graus dias de desenvolvimento (GDD) nas diferentes estações do ano correlacionando com o crescimento das forrageiras, (iii) estimar o consumo de água das plantas com a sonda FDR Diviner 2000® e correlacionar seus dados com o consumo de água medido em lisímetros de pesagem. O estudo foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP) em Piracicaba-SP (Latitude 22°42\'14\"S; Longitude 47°37\'24\"O; Altitude de 569 m). Os experimentos foram conduzidos de março de 2015 a fevereiro de 2017, com delineamento experimental de blocos ao acaso com 4 tratamentos: 1- capim Mombaça em cultivo exclusivo, 2- capim Mombaça em cultivo sobressemeado com aveia e azevém, 3 - Cynodon spp em cultivo exclusivo; 4 - Cynodon spp em cultivo sobressemeado com aveia e azevém. Foram utilizados a aveia preta (Avena strigosa) cv. Embrapa 29 (Garoa) e azevém (Lolium multiflorum) cv. Fepagro São Gabriel. As calibrações dos métodos de lisimetria e da sonda FDR (Diviner 2000®) apresentaram bons ajustes, com altos coeficientes de correlação. Os resultados de consumo de água pelas gramíneas mostraram uma grande variação por período e dentro dos ciclos com grandes consumos de água, obtendo vários valores de Kc maiores que 1. Foram obtidas boas correlações entre crescimento, IAF e acúmulo de graus dias (GDD). Os valores acumulados de evapotranspiração de cultura (Kc) obtidos com o sensor FDR foram maiores que os medidos nos lisímetros. Os resultados detalhados encontram-se no desenvolvimento de cada capítulo deste trabalho. / Pastures represent the largest part of the agricultural area and contribute to the second and fifth activities that make up the Brazilian GPD, meat and milk. The increasing use of pasture irrigation primarily arose in dairy areas, along with processes that improve the production, and subsequently reache areas of beef cattle. Thus, there is a need for an adequate irrigation management, and it is fundamental to know the crop evapotranspiration of pastures, their productive limits and their characteristics in this intensification process. Therefore, this work aimed to determine the crop water consumption, the values of crop coefficient (Kc), and the productive and biometric parameters of two tropical grasses (Panicum maximum cv. \'Mombasa\' and Cynodon spp.) single cropped and intercropped in oversseeding with black oats and ryegrass . As secondary goals, it sought: (i) measuring the biometric parameters of forage canopy height (ADF) and leaf area index (LAI) between the cycles, identifying the best cutting period; (ii) estimating the mean accumulation of degree-days of development (GDD) in the different seasons, correlating them with forage growth; (iii) estimating the crop water consumption with the FDR probe Diviner 2000® and correlating its data with the crop water consumption measured on weighing lysimeters. The study was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), at Piracicaba, SP (Latitude 22°42\'14\"S; Longitude 47°37\'24\"W; Altitude de 569 m a.s.l.). The experiments were conducted from March 2015 to February 2017, with a randomized complete block design with 4 treatments: 1 - single cropped \'Mombasa guinea grass ; 2- \'Mombasa\' guinea grass intercropped with oats and ryegrass; 3 - single cropped Cynodon spp.; 4 - Cynodon spp. intercropped with oats and ryegrass. The winter forages were black oats (Avena strigosa) cv. Embrapa 29 (Garoa) and ryegrass (Lolium multiflorum) cv. Fepagro São Gabriel. The calibrations of the lysimeters and the FDR probe had good adjustments, with high correlation coefficients. The results obtained of crop water consumption by the grasses showed a great variation by period and inside the growing cycles with great water consumption, often obtaining Kc values above 1. Good correlations were obtained between crop growth, LAI and degrees-days accumulation (GDD). The accumulated values of crop coefficient (Kc) were higher with the FDR sensor than with the lysimeters. The detailed results can be found in the chapters of this work.

Com a crescente utilização da irrigação em sistemas de produção animal, aumentam a demanda por estudos na área de consumo de água de plantas forrageiras para a obtenção de medidas mais precisas com o propósito de aprimorar o manejo de água em pastagens. Quando esse manejo é realizado a partir de elementos climáticos, uma das estratégias é a utilização de modelos para estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc), e para isso é necessário conhecer os valores do coeficiente de cultura (Kc) ao longo do ciclo fenológico. Entretanto, ainda há poucos estudos de determinação de Kc para as forrageiras tropicais, de modo a preencher a lacuna da falta de informação aos usuários e técnicos que orientam a irrigação na forragicultura. O objetivo deste projeto foi determinar o consumo de água e coeficiente de cultura da Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu em sistema de cultivo exclusivo e consorciado com forrageiras de inverno (Aveia-preta e Azevém). Como objetivos secundários, buscou-se: (i) determinar o consumo de água das forrageiras com sonda capacitiva; (ii) medir parâmetros biométricos e produtivos das forrageiras ao longo dos ciclos; (iii) relacionar a evolução do Kc ao longo do período de crescimento com o índice de área foliar (IAF), altura do dossel forrageiro (ADF) e graus-dias (GD). O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em duas parcelas com área individual de 144 m², nas quais foram instalados lisímetros ao centro, com sistemas automáticos de pesagem e drenagem. Esses lisímetros foram utilizados para medir a ETc e estimar o Kc a partir da comparação entre valores medidos e estimativas de evapotranspiração de referência (ETo) com dados provenientes do Posto Meteorológico localizado na ESALQ e a 100 m de distância da área experimental. Analisou-se o período de 10 de fevereiro a 11 de outubro de 2016 com ciclos de cortes de duração variada devido à fenologia da cultura. Os resultados obtidos revelaram que ambos os sistemas de cultivo (capim Marandu solteiro e consorciado) demando volumes considerais de água para máxima produção. Porém durante o período estacional, o capim Marandu não é eficiente na conversão em matéria seca produzida. O uso da sonda capacitiva como estimativa de evapotranspiração apresenta resultados diferentes a dos lisímetros, porém com correlações significativas. O uso de modelo de crescimento para estimativa de Kc explicam uma utilização prática. Demais resultados detalhados são encontrados no desenvolvimento de cada capítulo. / With the increasing use of irrigation in animal production systems, the demand for studies in the area of water consumption of forage plants increases to obtain more precise measures for the purpose of improving water management in pastures. When this management is carried out from climatic elements, one of the strategies is the use of models to estimate crop evapotranspiration (ETc), and for this it is necessary to know the values of the crop coefficient (Kc) throughout the phenological cycle. However, there are still few Kc determination studies for tropical forages, in order to fill the gap of the lack of information to the users and technicians that guide the irrigation in forage. The purpose this study, the was to determine the water consumption and culture coefficient of Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu in a system of exclusive cultivation and intercropped with winter forages (Oat-black and Azevém). As secondary objectives, we sought to: (i) determine the water consumption of forages with capacitive probe; (Ii) to measure biometric and productive parameters of forages along the cycles; (Iii) to correlate the evolution of Kc throughout the growth period with the leaf area index (LAI), forage canopy height (ADF) and degree-days (GD). The experiment was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), in two plots with an individual area of 144 m², in which lysimeters were installed in the center, with automatic weighing and drainage systems. These lysimeters were used to measure the ETc and estimate the Kc from the comparison between measured values and estimates of reference evapotranspiration (ETo) with data from the Meteorological Station located at ESALQ, 100 m away from the experimental area. The period from February 10 to October 11, 2016 was analyzed with crop cycles of varied duration due to crop phenology. The results showed that both cultivation systems (single and intercropped Marandu grass) require considerable volumes of water for maximum production. However during the seasonal period, the Marandu grass is not efficient in the conversion to dry matter produced. The use of the capacitive probe as an estimate of evapotranspiration presents different results from lysimeters, but with significant correlations. The use of growth model to estimate Kc explains a practical use. Further detailed results are found in the development of each chapter.

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.