SADAPMAP - Sistema de Aquisição de Dados para Análise e Processamento de Materiais em Altas Pressões

Descrição do Projeto

Conjunto hardware-software para aquisição de dados dos sensores de sistemas de processamento de materiais em altas pressões.
Os sistemas de processamento são constituídos por prensas hidráulicas, usadas para aplicação de forças elevadas (várias centenas de tonf) em câmaras de alta pressão e um sistema elétrico para aquecimento por efeito Joule dos materiais sob pressão.

O hardware é composto por um circuito para condicionamento dos sinais dos sensores, conversores analógico-digitais para discretização, filtros e a plataforma arduino para comunicação com o computador.
O software é uma interface gráfica desenvolvida em python, mostrando em tempo real os gráficos dos sensores, e uma série de ferramentas que irão auxiliar nos experimentos.
Possui 3 blocos principais, que fazem parte do protocolo de utilização dos sistemas de processamento com câmaras de alta pressão de do Laboratório de Altas Pressões e Materiais Avançados (LAPMA) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
Cada experimento para qual o SADAMAP será utilizado, consiste de três etapas.

Etapas Experimentais

Etapa 1: Calibração Força Aplicada x Pressão de Processamento

Uma amostra, que sofre mudanças abruptas da resisitividade elétrica em pressões já conhecidas é colocada na câmara de alta pressão, para ser usada como um calibrante de pressão.
A pressão de óleo é aumentada a uma dada taxa, aumentando a força aplicada sobre a câmara. Essa pressão de óleo (equivalente à força aplicada) é monitorada através de um sensor. A resistência elétrica do calibrante é monitorada simultaneamente, pela medida da queda de tensão sobre o mesmo ao ser alimentado por uma fonte de corrente constante.
A partir dos pontos de variação abrupta da resistência elétrica, são identificados os valores de pressão de óleo (força aplicada) necessários para gerar as correspondentes pressões de processamento nas amostras.

Etapa 2: Calibração Potência de Aquecimento x Temperatura de Processamento

A câmara de alta pressão é carregada com a amsotra a ser processada e, na montagem do experimento, um termopar é inserido, tendo-se o cuidado de deixar a sua junção em contato térmico com a amostra.
Usando a curva de calibração obtida no Bloco 1, a amostra a ser processada é submetida à pressão desejada.
A potência elétrica do sistema de aquecimento resistivo é gradualmente aumentada, sendo monitorada através da leitura dos valores correspondentes de tensão e corrente aplicados.
A tensão gerada pelo termopar é simultaneamente monitorada, permitindo correlacionar a temperatura na amostra com a potência de aquecimento aplicada. Isso permite a obtenção de curvas de calibração para processamento da amostra em diferentes temperaturas sem a necessidade de inserção de um termopar na montagem do experimento.

Etapa 3: Experimento Final (Processamento)

Tendo ambas as curvas de calibração, pode-se então realizar o processamento de materiais em diferentes valores de pressão e temperatura dentro da faixa de calibração avaliada. Pela monitoração da pressão de óleo (força aplicada) e da potência elétrica de aquecimento, pode-se controlar a pressão e a temperatura de processamento da amostra.
Em cada etapa, os dados devem ser armazenados e possuirão suas respectivas informações especí­ficas de experimento. Cada bloco será uma "aba" na interface final. Em todas as etapas será possí­vel observar os dados tanto graficamente quanto numericamente.

Histórico

No Histórico, armazenamos todos os passos dados no projeto até o presente momento

Documentação

Desenvolvimento

Uso

Próximos Passos

Contatos

Contribuidores do Projeto:

  • Orientadores do projeto:
    • Silvio Buchner
    • Mauro Fin
    • Altair Soria Pereira

Licenciamento

Esta documentação descreve hardware e software de código aberto e está licenciada sob termos das licenças CERN Ver. 1.2 (Hardware) e GNU GPLv2 (Software/Firmware).

Você pode redistribuir e modificar o hardware desenvolvido sob os termos da CERN OHL v.1.2.

Também pode modificar e redistribuir os softwares desenvolvidos sob os termos da licença GNU GPLv2.

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systemView.png - Tela da etapa de calibração de pressão x força (92 KB) Alisson Claudino, 16/03/2018 15:36

systemView.png (94,1 KB) Alisson Claudino, 12/04/2018 04:18