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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23527| Document Type: | Monografia |
| Title: | Planta didática para monitoramento e controle de nível em tanques acoplados com sensores de baixo custo |
| Authors: | Barros, Adson Andrade |
| Issue Date: | 11-Aug-2025 |
| Advisor: | Silva Júnior, Mário Cupertino da |
| Resumo : | O monitoramento e controle de nível de líquidos é uma ação importante para processos automatizados em sistemas agrícolas, como irrigação e fertirrigação, evitando problemas como transbordamentos, paradas imprevistas de produção e garantindo a continuidade segura das operações. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma planta didática para monitoramento de nível entre dois tanques, utilizando sensores de nível digitais, do tipo chave boia, sensores de nível analógicos, do tipo ultrassônicos e três atuadores, sendo duas bombas de 19W e 12vcc e uma válvula solenoide também de 12Vcc. Utilizou-se um microcontrolador arduino UNO para efetuar toda a gestão de comunicação entre os dispositivos, calibração da instrumentação e automação para controle do nível entre os dois tanques. Também foi desenvolvida uma interface gráfica, em um software do tipo SCADA, para favorecer a visualização automática e controle da planta didática, por um operador humano. A proposta deste trabalho teve como objetivo principal criar uma planta didática de comunicação entre dois tanques de forma a favorecer o monitoramento e controle dos níveis de um fluido nos dois tanques, de modo a evitar o transbordamento de líquido e o funcionamento das bombas a vazio. A ideia é que a planta didática sirva para observações teóricas e práticas, em escala de bancada, da dinâmica de fluidos entre 2 tanques com diferentes alturas, sendo os fluxos de líquido gerados por bombas. Diversos testes foram realizados e os resultados mostraram que a integração de todos os componentes e sistemas funcionou, possibilitando estudo prático da dinâmica de fluidos. Os intertravamentos programados evitaram os transbordos nos dois tanques e não deixaram a bomba trabalhar a seco, ou seja, sem água na tubulação, na condição abaixo do nível mínimo. O protótipo construído mostrou seu potencial e utilidade, abrindo caminhos para vários trabalhos futuros, seja na diversificação da automação, seja nas ações de controle nível e/ou de vazão entre os dois tanques, promovendo uma condição favorável de testes práticos, para observações de estudos teóricos, principalmente, no que tange a dinâmica de fluidos entre dois tanques. Espera-se que esses estudos e implementações, possam no futuro, ajudar na busca por maior eficiência no uso da água e segurança no gerenciamento de líquidos. |
| Abstract: | Liquid level monitoring and control is an important action for automated processes in agricultural systems, such as irrigation and fertigation, avoiding problems such as overflows and unexpected production shutdowns, and ensuring the safe continuity of operations. This work presents the development of a teaching system for level monitoring between two tanks, using digital float switch level sensors, analog ultrasonic level sensors, and three actuators: two 19W, 12V DC pumps and a 12V DC solenoid valve. An Arduino UNO microcontroller was used to manage all communication between the devices, calibrate the instrumentation, and automate level control between the two tanks. A graphical interface was also developed in SCADA software to facilitate automatic visualization and control of the teaching system by a human operator. The main objective of this work was to create a teaching system for communication between two tanks to facilitate the monitoring and control of fluid levels in both tanks, thus preventing liquid overflow and pumps from running dry. The idea is that the teaching system will serve as a bench-scale tool for theoretical and practical observations of fluid dynamics between two tanks of different heights, with the liquid flows generated by pumps. Several tests were performed, and the results showed that the integration of all components and systems worked, enabling practical study of fluid dynamics. The programmed interlocks prevented overflows in both tanks and prevented the pump from running dry—that is, without water in the piping, below the minimum level. The prototype demonstrated its potential and usefulness, paving the way for several future projects, whether in the diversification of automation or in level and/or flow control between the two tanks. It provides a favorable environment for practical testing and for observing theoretical studies, particularly regarding fluid dynamics between two tanks. It is hoped that these studies and implementations will, in the future, contribute to the pursuit of greater water efficiency and safety in liquid management. |
| Keywords: | Engenharia agrícola Ensino superior (UFS) Automação industrial Monitoramento agrícolas Sensores de baixo custo Arduino Dinâmica de fluidos Irrigação Água (Consumo conciente) |
| Subject CNPQ: | CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA |
| Language: | por |
| Institution: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
| Department: | DEAGRI - Departamento de Engenharia Agrícola – São Cristóvão –Presencial |
| Citation: | Barros, Adson Andrade. Planta didática para monitoramento e controle de nível em tanques acoplados com sensores de baixo custo. São Cristóvão, 2025. Monografia (graduação em Engenharia Agrícola) – Departamento de Engenharia Agrícola, Centro de Ciências Agrárias Aplicadas, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2025 |
| URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23527 |
| Appears in Collections: | Engenharia Agrícola |
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