Desenvolvimento de um sistema para monitoramento acústico da Análise de Composição Química em Campo

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Souza, Frederico Costa
• Orientador(a): Arencibia, Rosenda Valdés
• Banca de defesa: Cavalini Jr, Aldemir Aparecido , Paes, Marcelo Torres Piza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Análise de Composição Química; Sistemas Embarcados; Acústica; Instrumentação; Engenharia Mecânica; Análise Espectral - Instrumentos - Avaliação; Instrumentos e aparelhos científicos; Chemical Composition Analysis; Acoustics; Embedded Systems; Instrumentation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES FISICAS DOS METAIS E LIGAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22712; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1176

O objetivo deste trabalho foi o projeto, fabricação e validação de um sistema de monitoramento acústico do processo de análise química, com o intuito de alertar o operador do equipamento portátil Belec Compact Port HLC® utilizado na análise de composição química em campo sobre a validade dos resultados. Para tanto, foi proposto um planejamento fatorial completo 3x8, com o objetivo de investigar o efeito dos fatores distância vertical e geometria da superfície avaliada, nos resultados das análises de composição química do aço API X65. O tratamento dos dados foi efetuado utilizando-se a técnica estatística de Análise de Variância (ANOVA), por meio do software Statistica 7.0. Foi projetado, construído e validado um sistema de baixo custo para monitoramento das frequências dos sinais de ruído emitidos durante as análises de composição química. Um programa em LabVIEW foi desenvolvido e validado para aquisição de sinais acústicos. Como resultados, verificou-se que os fatores investigados (distância vertical e geometria da superfície avaliada) e a interação entre estes produziram efeitos estatisticamente significativos nos valores da variável resposta (% em peso) do aço X65 para uma confiabilidade de 95,45 %. O sistema embarcado desenvolvido se mostrou eficiente no monitoramento dos sinais de ruído, apresentando faixa nominal de 11 Pa RMS e resolução de 0,04 Pa RMS. A incerteza de medição (U) de pressão sonora obtida, para as entradas de 1 Pa RMS e 10 Pa RMS, foi de U = 0,02 Pa RMS, para um fator de abrangência k = 1,96 e uma confiabilidade de 95,45 %. O custo de fabricação do sistema embarcado foi de R$ 430 (USD 115,59, baseada na cotação do dia 14/06/2018). Com base nos resultados do trabalho foi definido um critério confiável de aceitação dos resultados da análise de composição química.