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Title: Protótipo de uma câmara de aquecimento controlada por Arduino
Authors: Meyrelles, Matheus Minto
Souza, Raphael Ottoni de
metadata.dc.contributor.advisor: Nunes, Luiz Carlos da Silva
metadata.dc.contributor.members: Kanizawa, Fabio Toshio
Leta, Fabiana Rodrigues
Issue Date: 2018
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: Meyrelles, Matheus Minto; Souza, Raphael Ottoni de. Protótipo de uma câmara de aquecimento controlada por Arduino. 2018. 62f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica)-Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, 2018.
Abstract: O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protótipo de baixo custo de uma câmara térmica com controle de aquecimento usando uma plataforma Arduino, capaz de realizar diversos testes de aquecimento e resfriamento de maneira linear, com diferentes condições e de fácil manuseio. O trabalho se deu em três fases: elaboração do projeto, montagem do protótipo e calibração. Foram realizados diversos experimentos em condições distintas para ser mapeado o funcionamento da câmara, buscando relacionar taxas de aquecimento com o período de acionamento do elemento aquecedor. Desse modo, foi gerada uma curva de tendência com os resultados obtidos, fornecendo então uma equação geral, a partir da qual o sistema é capaz de calcular os valores das principais variáveis do sistema e alimentar o código de controle de forma correta. Assim, definindo-se as variáveis desejadas para o experimento, como: taxa de aquecimento, número de ciclos, temperatura máxima, dentre outras, o programa é capaz de realizar tanto testes de aquecimento, quanto isotérmicos, além de realizar ciclos automaticamente, caso desejado. Os resultados obtidos para o aquecimento foram extremamente satisfatórios. Conseguiu-se obter um aquecimento de forma aproximadamente linear para toda a faixa de taxas de aquecimento experimentadas, com R² médio das curvas de tendência superior a 0,99 em todos os experimentos. Quanto ao resfriamento, a linearidade não foi possível de ser obtida com os recursos utilizados neste protótipo, devido à baixa eficiência dos elementos refrigerantes.
metadata.dc.description.abstractother: The main goal of this project was to develop a low-cost prototype of a thermal chamber with heating control using an Arduino platform, capable of performing several heating and cooling tests in a linear manner, with different conditions and easy handling. The project occurred in three phases: project elaboration, prototype assembly, and calibration. Several experiments were carried out under different conditions in order to map the functioning of the chamber, looking for a relationship between the heating rates and the activation period of the heating element. Thereby, a trend line was generated with the obtained points, yielding a general equation. With this equation, the Arduino is capable of calculating the values for the main system variables and feed the control code in a correct way. Thus, defining the desired variable for the experiment, such as: heating rate, number of cycles, maximum temperature, among others, the program is capable of performing both heating and isothermal tests, besides executing cycles automatically, if desired. The obtained results for the heating were extremely satisfying. Is was possible to obtain an approximately linear heating across the entire range off heating rates experimented, with an average R² of the trend lines superior to 0.99 in all experiments. As to the cooling, it was not made possible to achieve linearity with the resources used in this prototype, due to the low efficiency of the cooling elements.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/8056
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