Caboclo - Repositório Institucional UFRB CCAAB - Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas PPGEA - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola CCAAB - PPGEA - Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufrb.edu.br/jspui/handle/123456789/2784
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorBenítez, Juliana Sánchez-
dc.date.accessioned2023-10-06T22:10:16Z-
dc.date.available2023-10-06T22:10:16Z-
dc.date.issued2021-08-06-
dc.identifier.urihttp://ri.ufrb.edu.br/jspui/handle/123456789/2784-
dc.description.abstractThe implementation of low-cost sensors allows the realization of monitoring studies through spatial temporal distribution of real time data, enhancing a greater number of researches to be carried out. The construction and use of these sensors also have a didactic function, since it allows the student to get more directly involved in understanding the physical characteristics that define the process being studied. In the present dissertation, two types of low-cost sensors are characterized, a solar radiation sensor and a soil moisture sensor, built and improved with the purpose of being used in multiple research and academic practices. The working principle of the sensor for humidity estimation is capacitive-resistive. This sensor reacts to the variation in the electromagnetic properties of the soil, contained between its metallic rods. These properties vary proportionally with changes in the water content present in the soil pores. It was developed a mathematical model that estimates the output frequency of the sensor oscillator circuit based on the probe-soil interaction in order to estimate the percentage of moisture present in the soil. By applying the model in a computer algorithm, it was possible to estimate the volumetric soil moisture with an uncertainty of less than ± 3% at a 95% confidence interval. The algorithm can be used for different soil textures by entering the porosity and the electrical conductivity of the saturation extract of the soil as parameters. With regard to the pyranometer, the measurement of solar radiation is of great importance for estimating the evapotranspiration demand of the atmosphere. Despite its importance, solar radiation has not been measured at many weather stations due to the high cost of this sensor. The pyranometer is based on a silicon photodiode, which induces an electric current proportional to the radiation reaching it. Sixteen sensors were built to evaluate their accuracy in estimating solar radiation and the effect of uncertainties in estimating reference evapotranspiration. The sensors were installed in the open field and in the greenhouse, performing continuous measurements for one year in conjunction with a secondary standard thermopile sensor. During this time the sensors showed no physical deterioration nor changes in standard deviation (0,04 MJ.m-2day-1). The uncertainty in the estimation of ETo by the Penman-Monteith algorithm using the low cost sensor was ± 0,22 mm.day-1 for 95%.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Recôncavo da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEvapotranspiração - Umidade - Análisept_BR
dc.subjectIncerteza da mediçãopt_BR
dc.subjectOscilador astávelpt_BR
dc.subjectFotodiodopt_BR
dc.subjectFísica do solo - Manejopt_BR
dc.titleSensores de baixo custo para monitoramento continuo da umidade do solo e radiação solarpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.resumoA implementação de sensores de baixo custo permite a realização de estudos de monitoramento, através da aquisição de dados em tempo real da distribuição espaço temporal de uma variável analisada, potencializando a realização de um maior número de pesquisas. A construção e uso destes sensores também possui função didática, uma vez que permite um envolvimento mais direto com as caraterísticas físicas que definem o processo a ser estudado. Na presente dissertação são caraterizados dois tipos de sensor de baixo custo, um sensor de radiação solar e outro de umidade do solo, construídos e aprimorados com o objetivo de serem usados em múltiplas pesquisas, e práticas acadêmicas. O sensor de umidade reage à variação das propriedades eletromagnéticas do solo, contido entre as hastes metálicas, as quais variam proporcionalmente com as mudanças no teor de água presente nos poros do solo. Foi desenvolvido um modelo matemático que estima a frequência de saída do circuito oscilador do sensor baseado na interação sonda-solo com o intuito de estimar a porcentagem de umidade presente no solo. Aplicando o modelo em um algoritmo computacional conseguiu-se estimar a umidade volumétrica no solo com uma incerteza menor a ± 3% em um intervalo de confiança de 95%. O algoritmo tem como parâmetros a porosidade e a condutividade elétrica do extrato de saturação do solo. A medição da radiação solar tem grande importância para estimativa da demanda evapotranspirativa da atmosfera. Apesar de sua importância, a radiação solar não tem sido medida em muitas estações meteorológicas dado o alto custo desse sensor. O piranômetro está baseado em um fotodiodo de silício, que apresenta uma corrente elétrica entre seus terminais proporcional à radiação que o atinge. Foram construídos 16 sensores para avaliação de sua acurácia na estimativa da radiação solar e o efeito das incertezas quanto a estimativa da evapotranspiração de referência. Os sensores foram instalados em campo aberto e em casa de vegetação realizando medições continuas durante um ano em conjunto com um sensor de termopilha padrão secundário durante este tempo os sensores não apresentaram deterioro físico nem mudanças no desvio padrão 0,04 MJ.m-2dia-1. A incerteza na estimativa da ETo pelo algoritmo de Penman-Monteith usando o sensor de baixo custo foi ±0,22 mm.dia-1 com 95% de probabilidade.pt_BR
dc.degree.levelMestrado Acadêmicopt_BR
dc.contributor.advisor1Vellame, Lucas Melo-
dc.contributor.referee1Castiblanco, Christian José Mendoza-
dc.contributor.referee2Cardoso, Gildeberto de Souza-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCCAAB - Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicaspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Agrícolapt_BR
dc.publisher.initialsUFRBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLApt_BR
dc.subject.enEvapotranspiration - Moisture - Analysispt_BR
dc.subject.enMeasurement uncertaintypt_BR
dc.subject.enAstable oscillatorpt_BR
dc.subject.enPhotodiodept_BR
dc.subject.enSoil physics - Managementpt_BR
Aparece na(s) coleção(ões):CCAAB - PPGEA - Dissertações

Arquivo(s) associado(s) a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
JULIANA SÁNCHEZ BENÍTEZ_Dissertação.pdf1,35 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.