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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29693| Título: | Mecanismo para aferição de massa ensilada |
| Título(s) alternativo(s): | Mechanism for measuring ensilated mass |
| Autor(es): | Brito, Romero Santos de |
| Orientador(es): | Schutz, Fabiana Costa de Araujo |
| Palavras-chave: | Cereais - Armazenamento Silos Microcontroladores Grain - Storage Microcontrollers |
| Data do documento: | 20-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | BRITO, Romero Santos de. Mecanismo para aferição de massa ensilada. 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2021. |
| Resumo: | De modo a contribuir com a diminuição das incertezas nos processos logísticos na cadeia de armazenamento de grãos no pós-colheita, este trabalho propôs o desenvolvimento e montagem de um dispositivo com a finalidade de aferição do volume de grãos contido em um silo. Para tanto, foram mescladas funcionalidades de um medidor a laser com as do tipo scanner 3D. A formação da imagem da superfície tridimensional foi possível conectando-se o sensor laser a um mecanismo articulável movimentado através de dois atuadores, o que possibilitou o direcionamento do laser em dois eixos, para que este, de modo intermitente, pudesse realizar a aferição da distância relativa ao sensor em diversos pontos na superfície do conteúdo armazenado em um silo protótipo (cisterna de água com formato similar aos silos mais comuns para o armazenamento de grãos). Assim, foi possível a coleta, armazenamento e tratamento dos dados de uma nuvem de pontos de coordenadas tridimensionais com a caracterização da superfície que se quis aferir a massa. Os dados de distância relativa da superfície de grãos recebidos através do sensor foram tratados com auxílio de um software desenvolvido com a finalidade da busca do volume contido no silo protótipo. Como resultado, foi possível o cálculo da massa a partir da densidade conhecida do material armazenado (brita granulada com densidade de 1390 kg/m3), bem como, a partir do tratamento da nuvem de pontos, foi possível a geração de um gráfico que mostra como os grãos estão distribuídos dentro do silo. Tendo em vista que a placa controladora do dispositivo pode estar conectada à internet, os resultados das aferições e o cálculo do volume contido no silo podem ser acessados remotamente através do software de controle do dispositivo. Finalmente, os resultados dos volumes aferidos, foram cotejados com a massa real dentro do silo protótipo para validação dos dados e análise da precisão do experimento. Das análises sobre os resultados das aferições, verificou-se forte correlação entre os resultados obtidos em diferentes cenários de disposição dos grãos, bem como a ocorrência de erros relativos variando entre -19% a -2%, o que indica bons resultados diante da insegurança em outras formas de controle da quantidade de material ensilado. |
| Abstract: | In order to contribute to the reduction of uncertainties in the logistical processes in the post-harvest grain storage chain, this work proposed the development and assembly of a device with the purpose of measuring the volume of grains contained in a silo. For this purpose, functionalities of a laser meter were merged with those of the 3D scanner type. The formation of the three-dimensional surface image was made possible by connecting the laser sensor to a pivotable mechanism moved by two actuators, which enabled the laser to be directed in two axes, so that it could intermittently perform the distance measurement relative to the sensor at various points on the surface of the content stored in a prototype silo (water cistern similar in shape to the most common grain storage silos). Thus, it was possible to collect, store and process data from a cloud of three-dimensional coordinate points with the characterization of the surface that was intended to measure the mass. The relative distance data of the grain surface received through the sensor were treated with the aid of a software developed with the purpose of searching for the volume contained in the prototype silo. As a result, it was possible to calculate the mass from the known density of the stored material (granulated gravel with a density of 1390 kg/m3), as well as, from the point cloud treatment, it was possible to generate a graph that shows how the grains are distributed inside the silo. Since the controller board of the device can be connected to the internet, the results of the measurements and the calculation of the volume contained in the silo can be accessed remotely through the device's control software. Finally, the results of the measured volumes were compared with real mass inside the prototype silo for data validation and analysis of the experiment's precision. From the analysis of the measurement results, there was a strong correlation between the results obtained in different scenarios of grain disposal, as well as the occurrence of relative erros ranging from -19% to -2%, which indicates good results in the face of insecurity in other ways of controlling the amount of ensiled material. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29693 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio |
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