SUPERVISÃO DE VAZÃO E NÍVEL UTILIZANDO PLATAFORMA ARDUINO

Resumo

Projetado com um micro controlador Atmel AVR de placa única, o Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre com suporte de entrada/saída embutido, uma linguagem de programação padrão. O intuito deste trabalho é desenvolver uma aplicação com Arduino utilizando um sistema de tanques para medição do nível e vazão de água integrado com um sistema de supervisão. O sensor de nível utilizado foi o sensor ultrassônico capaz de medir distâncias de 2cm a 4m com precisão de 3 mm. Este módulo possui um circuito pronto com emissor e receptor acoplados e 4 pinos para medição. O sensor de vazão possui faixa de trabalho de 1 a 30 L/min e utiliza como princípio de medição o efeito Hall. Este sensor possui três fios com alimentação e Efeito de Hall de saída de pulso. A bomba de água utilizada, possui vazão máxima de trabalho de 600 L/h e conexões de entrada e saída de ½" rosqueada. O experimento é através da medição de nível e vazão com dois tanques. A bomba de fluxo envia água do tanque 1 para o tanque 2, sendo que a jusante da bomba está instalado o medidor de vazão. O fornecimento de água do tanque 1 para o tanque 2 foi realizado por gravidade. O sensor de nível foi instalado no tanque 1, situado sobre o tanque 2. O supervisório utilizado foi o Elipse E3 da Elipse Software e recebe as informações do Arduino conectado ao computador por uma porta USB. O código do programa para medição de vazão e nível foi adaptado para sua utilização. Ao ligar a bomba, a vazão alcança o máximo da capacidade no sistema, estabilizando-se em 480 L/h e se mantendo por cerca de quarenta segundos, até que variações na vazão tornaram-se constantes requerendo o desligamento da mesma. Estas variações da vazão se devem ao início do processo de cavitação da bomba devido a diminuição do nível no tanque 1, suprimento de água para a bomba. Com dados gerados pelo monitor serial do Arduino, é registrado o aumento do nível no tanque 2 com a vazão. Este se mantém constante próximo de 500 L/h enquanto o nível do tanque 2 alcança um máximo de 14,08 cm de altura. Com 11,39 cm do nível no tanque superior ocorrem variações na vazão de suprimento de água indicando o início do fenômeno de cavitação. Pode-se perceber a versatilidade deste tipo de sistema tanque-supervisão integrados, e que são diversas as maneiras de propor uma operação para medição de nível e vazão. Como segmento, planeja-se implementar a medição de nível através de uma conexão com o supervisório, além de incrementar funções liga/desliga da bomba e indicações de alarme informando se o nível está alto ou baixo no tanque superior, posteriormente objetiva-se controlar o nível do tanque com suporte do micro controlador através de uma malha de controle feedback.