[pt] Em consequência de modificações econômicas, populacionais e nos
padrões de consumo, a utilização de água doce aumentou significativamente nos
últimos 100 anos. Notoriamente, a medição mostra-se primordial para estimular
a conservação da água. Sendo assim, esta dissertação tem por intuito contribuir
para o aprimoramento das tecnologias dos hidrômetros, mais especificamente
para medição do volume de água escoado em uma tubulação de unidades
autônomas em edifícios. Com isso, o presente estudo objetiva avaliar a
aplicabilidade de um sensor resistivo de filme fino (bend sensor), com diferentes
revestimentos e comprimentos, para implementação em sistemas de medição
individualizada de água. Além disso, a motivação deste trabalho é propor um
hidrômetro utilizando as válvulas de controle de fluxo que, normalmente, já
estão presentes nas instalações hidráulicas condominiais, evitando, assim, a
necessidade de obras maiores em prédios antigos, que possuem medição coletiva
de consumo de água. Metodologicamente, apresenta-se o sistema desenvolvido
para as caracterizações eletromecânica e térmica do sensor, a simulação
computacional do sensor realizada por meio do software Ansys e do circuito
eletrônico feita no software LTspice (marca registrada)
, o treinamento de uma rede neural
artificial e as estimativas de volume a partir de pulsos trapezoidais. Os resultados
obtidos permitiram avaliar, levando em consideração o tipo de revestimento, que
o sensor revestido com poliéster possui um melhor comportamento para o
hidrômetro proposto. Além disso, esta avaliação permitiu concluir que o bend
sensor demonstrou viabilidade para ser utilizado como transdutor deste medidor
volumétrico, podendo ser facilmente inserido dentro de algum componente
hidráulico, como uma válvula de controle de fluxo, por exemplo. / [en] As a result of economic, population, and consumption patterns changes,
the use of freshwater has increased significantly in the last 100 years. Notably,
measurement is essential to encourage water conservation. Therefore, this
dissertation aims to contribute to the advancement of water meter technologies,
specifically for measuring the volume of water drained in a pipeline of
autonomous units in buildings. Thus, the present study aims to evaluate the
applicability of a thin-film resistive sensor (bend sensor) with different coatings
and lengths for implementation in individualized water measurement systems. In
addition, the motivation of this work is to propose a volumetric meter using flow
control valves that, ordinarily, are already present in the buildings hydraulic
installations, thus avoiding the need for large-scale works in old buildings,
which have collective measurement of water consumption. Methodologically, it
is presented the system developed for the electromechanical and thermal
characterization of the sensor, the computational simulation of the sensor
performed using the Ansys software, and of the electronic circuit designed in
LTSpice (trademark)
software, the training of artificial neural network and the volume
estimates from trapezoidal pulses. The results obtained allowed us to assess that,
taking into account the type of coating, the sensor coated with polyester has
better behavior for the proposed hydrometer. In addition, this evaluation allowed
to conclude that the bend sensor demonstrated the feasibility to be used as a
transducer of this volumetric meter and can be easily inserted inside a hydraulic
component, as a flow control valve, for example.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:60419 |
| Date | 01 September 2022 |
| Creators | LAIS DOS SANTOS GONCALVES |
| Contributors | CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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