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Previous issue date: 2004-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Anemometers are instruments, simply, for measuring the velocity of fluids and, in some
cases, its direction. Particularly, the measurement of the air velocity extends to applications like:
windmills, wind tunnels, electricity generation from Aeolian energy and meteorology. Among
the most used methods for the wind velocity determination, the method based on the transit time
of ultrasonic waves is stressed for being more suitable to the measurement of the velocity of
gases, and which is based on the time required for an ultrasonic wave emitted from a transmitter
to reach a receptor. Among the techniques for implementing the transit time the Difference of
Time (DT) and Difference of Phase (DP) are emphasized, and both are addressed ins this work.
A comparative study, with experimental verification, between the two techniques (DT
and DP) is presented in this work, using techniques for compensating the effects of temperature
variation on the sound velocity. It was taken into consideration the implementation of the
measurement circuits and the propagation of uncertainties with respect to the variables that
interfere in the measurement process. From the analyses carried out, the most suitable method
for measuring the wind velocity was chosen, and a prototype was developed based on this
method. The most suitable method is the Difference of Phase, because the observed uncertainty,
in both simulations and experiments, was much smaller than for the DT method. / Anemômetros são instrumentos que, de maneira simplificada, têm a finalidade de medir
velocidade de fluidos e, em alguns casos, a sua direção. Em particular a medição da velocidade
do ar estende-se a aplicações como: moinhos de vento, túneis de vento, geração de energia
elétrica a partir da energia eólica e meteorologia. Dentre os métodos mais comuns de
determinação da velocidade de vento destacam-se os que se baseiam no Tempo de Trânsito de
ondas ultra-sônicas, por serem mais adequadas para medição de velocidade de gases, e que se
baseiam no tempo levado para uma onda ultra-sônica emitida por um transmissor atingir um
receptor. Dentre as técnicas usadas para implementar o método do Tempo de Trânsito destacamse
a Diferença de Tempo (DT) e a Diferença de Fase (DF), ambas abordadas neste trabalho..
Um estudo comparativo, com verificação experimental, entre as duas técnicas (DT e DF)
é apresentado neste trabalho, usando técnicas para compensar os efeitos da variação da
temperatura na velocidade do som. Foi levado em consideração na comparação à implementação
dos circuitos de medição e a propagação de incertezas com relação as variáveis que interferem
no processo de medição. A partir das análises realizadas escolheu-se o método mais apropriado
para estimação da velocidade do vento, tendo sido desenvolvido um protótipo baseado nesse
método. O método mais apropriado foi o da diferença de fase, pois foi observado, tanto por
simulação quanto por experimentação, que a incerteza na estimação da velocidade do vento foi
bem maior para o método DT.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/361 |
| Date | 30 September 2004 |
| Creators | Almeida, Will Ribamar Mendes |
| Contributors | Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET, UFMA, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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