Acionamento e controle de viscosímetro e reômetro rotativos com motor de passo.
| Ano de defesa: | 2002 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-12112024-110420/ |
Resumo: | Viscosímetros e reômetros rotativos são instrumentos caros e fundamentais às atividades de desenvolvimento e produção das indústrias alimentícia, petroquímica, farmacêutica, de cosméticos, etc. A despeito do uso intenso dos motores de passo em aplicações de alta precisão na robótica e em automação industrial, são raros e superficiais os registros em que eles acionam viscosímetros e reômetros. Neste trabalho, investigou-se a viabilidade do acionamento destes instrumentos com motor de passo, porém sem sensor de velocidade e empregando micropassos nas baixas velocidades, para atenuar a ondulação no torque (vibrações). Discutiu-se a modelagem do motor, acionado com amplificador recortador com controle de corrente, para estimar o torque do motor, e uma estratégia para evitar a perda de passo. Substituiu-se o motor e as engrenagens redutoras de velocidade de um reômetro comercial por um motor de passo e um recortador, cujo controlador, microprocessado, é capaz de fazer o motor operar com diferentes tamanhos de micropasso. Realizaram-se ensaios com fluidos de calibração (Newtonianos), para obtenção da curva de escoamento e da viscosidade dos fluidos, em função do tamanho do micropasso. Os resultados demonstraram a viabilidade do motor de passo como atuador em viscosímetro e reômetro rotativos. |
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Acionamento e controle de viscosímetro e reômetro rotativos com motor de passo.Untitled in englishInstrumentaçãoInstrumentationMotores de passoStepper motorsViscosímetros e reômetros rotativos são instrumentos caros e fundamentais às atividades de desenvolvimento e produção das indústrias alimentícia, petroquímica, farmacêutica, de cosméticos, etc. A despeito do uso intenso dos motores de passo em aplicações de alta precisão na robótica e em automação industrial, são raros e superficiais os registros em que eles acionam viscosímetros e reômetros. Neste trabalho, investigou-se a viabilidade do acionamento destes instrumentos com motor de passo, porém sem sensor de velocidade e empregando micropassos nas baixas velocidades, para atenuar a ondulação no torque (vibrações). Discutiu-se a modelagem do motor, acionado com amplificador recortador com controle de corrente, para estimar o torque do motor, e uma estratégia para evitar a perda de passo. Substituiu-se o motor e as engrenagens redutoras de velocidade de um reômetro comercial por um motor de passo e um recortador, cujo controlador, microprocessado, é capaz de fazer o motor operar com diferentes tamanhos de micropasso. Realizaram-se ensaios com fluidos de calibração (Newtonianos), para obtenção da curva de escoamento e da viscosidade dos fluidos, em função do tamanho do micropasso. Os resultados demonstraram a viabilidade do motor de passo como atuador em viscosímetro e reômetro rotativos.Viscometers and rheometers are expensive instruments used in research and development and production activities of industries such as food, pharmaceutical, petroleum, etc. Although stepping motors are widely used in high-precision applications in robotics and industry automation, one can hardly find them in rotational viscometers/rheometers. In this work, it has been investigated the ability of stepping motors to drive rotational rheometers, though without velocity sensor, and using microstepping to reduce torque ripple (vibration) in the low speed range. A motor model, with chopper amplifier and current control, to estimate the motor torque has been discussed, as well as a strategy to avoid loss of step. A stepping motor with microprocessor-controlled, current-driven chopper amplifier, and step length varied under program control, has been adapted to an existing commercial rheometer. Tests have been carried out using the prototype, to produce flow curves and viscosity values for standard Newtonian fluids, which have shown that stepping motor can drive rotational rheometers.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPKaiser, WalterLucena, Samuel Euzédice de2002-07-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-12112024-110420/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-12T13:09:02Zoai:teses.usp.br:tde-12112024-110420Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-12T13:09:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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