PROJETO DE LABORATÓRIO DE INSTRUMENTAÇÃO DINÂMICA: UMA INOVAÇÃO NA ENGENHARIA MECÂNICA DA UFES

A Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), com apoio da Fundação Espírito-santense de Tecnologia (FEST) e financiamento da PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. (PETROBRAS), está desenvolvendo um projeto inovador no campo da instrumentação dinâmica. Este projeto foca na fabricação de peças utilizando impressão 3D em resinas, além de desenhos técnicos e modelos 3D de peças fornecidas.

A solução proposta envolve a integração de diferentes sensores em fibra óptica em um sistema independente, capaz de armazenar e transmitir as leituras realizadas. O desenvolvimento inicial consiste em testes laboratoriais com diversos sensores para avaliar suas performances e adequação aos padrões requisitados pelo contratante.

Os sensores desenvolvidos são compactos e aplicáveis em diversos pontos de medição, incluindo locais remotos. Isto requer não apenas o armazenamento dos dados, mas também um protocolo de comunicação para envio das informações coletadas. Após definir os componentes ópticos e eletrônicos, a unidade de alimentação do sistema será dimensionada conforme os parâmetros de tempo de medição e quantidade de amostras estabelecidas pelo contratante.

• Atividade 1 (A1): Revisão do Estado da Arte

Será realizado um levantamento bibliográfico das principais técnicas de sensoriamento em fibras ópticas para monitoramento da qualidade da água, incluindo parâmetros como temperatura, vazão, pH, turbidez e condutividade. A tecnologia de fibra óptica mais promissora e capaz de atender aos requisitos de performance será selecionada.

• Atividade 2 (A2): Desenvolvimento de Protótipos de Sensores de Temperatura e Vazão para Testes em Laboratório

Os sensores de temperatura e vazão serão desenvolvidos utilizando tecnologias como variação de intensidade, efeitos não-lineares em fibra, interferometria ou redes de Bragg em fibra óptica. Após análise de performance, robustez e resistência, a tecnologia será selecionada e os sensores construídos, encapsulados e testados em laboratório.

• Atividade 3 (A3): Desenvolvimento e Testes de Sensores de Turbidez, pH e Condutividade

Similarmente aos sensores de temperatura e vazão, os sensores de turbidez, pH e condutividade serão desenvolvidos utilizando tecnologias como fluorescência/absorbância, ressonância plasmônica de superfície e interferometria. Após seleção da tecnologia mais adequada, os sensores serão construídos, encapsulados e testados em laboratório.

• Atividade 4 (A4): Dimensionamento do Sistema de Alimentação dos Sensores

Para garantir portabilidade e alimentação própria, foi proposto um sistema de alimentação com baterias recarregáveis. O sistema será dimensionado conforme os componentes de alimentação dos sensores, como fonte óptica (laser ou LED), fotodetectores, espectrômetros e unidade de armazenamento de dados.

Coordenado pelo Prof. Dr. Arnaldo Gomes Leal Junior do Laboratório de Instrumentação Dinâmica do Departamento de Engenharia Mecânica do Centro Tecnológico da UFES, o desenvolvimento de sensores ópticos avançados para monitoramento de qualidade da água, utilizando impressão 3D, representa uma significativa inovação tecnológica. Este projeto não apenas fortalece a pesquisa e desenvolvimento na UFES, mas também contribui para o avanço da engenharia mecânica e da instrumentação dinâmica. A parceria com a PETROBRAS e o apoio da FEST são fundamentais para a concretização e sucesso deste projeto, que promete oferecer soluções eficientes e avançadas para monitoramento ambiental.

Fundação Espírito-santense de Tecnologia (FEST)

A FEST apoia iniciativas tecnológicas inovadoras, colaborando com instituições de ensino e empresas para promover o desenvolvimento científico e tecnológico no Espírito Santo.

Texto Vanessa Pianca

Projeto 926