Relatório de Calibração de Termopares

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Alunos: Lucio Flavio Ferreira de Araújo – 15/0137745

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Professor: Taygoara Felamingo de Oliveira

Transferência de Calor

Experimento 1 – Introdução ao Arduino

Brasília - DF

Setembro de 2019

CONTEÚDO

1  OBJETIVO

O experimento busca introduzir os alunos a utilização do arduino para coleta de dados em experimentos de transferência de calor.  Nesta introdução as seguintes etapas foram realizadas:

• Montagem do Termopar
• Montagem do sensor de estado sólido
• Montagem de dois Termopares
• Montagem Termopar e sensor de estado sólido.

Também foram feitos gráficos temperatura em função do tempo para verificar o funcionamento dos sensores e das montagens bem como as condições ambientes.                                                          

2  FUNDAMENTACÃO TEÓRICA

    2.1 Introdução ao Arduino

    2.2 Termopar

    2.3 Sensor de Estado Sólido

3  APARATO EXPERIMENTAL

1. Kit contendo:

• 1 Arduino
• 1 Termopar
•  Fios
• 1 Protoboard
• Resistor

4  PROCEDIMENTOS

    4.1 Montagem do circuito termopar

    4.2 Montagem do circuito com dois termopares

    4.3 Montagem do circuito sensor de estado sólido

    4.4 Montagem do circuito com um termopar e um sensor de estado sólido

5  RESULTADOS E DISCUSSÕES

    5.1 Circuito termopar

    5.2 Circuito com dois termopares

    5.3 Circuito sensor de estado sólido

    5.4 Circuito com um termopar e um sensor de estado sólido

6  CONCLUSÃO

7  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

8  Anexos

8.1 Códigos

1. OBJETIVO

Este experimento tem como objetivo a familiarização com o Arduino e a verificação de temperaturas utilizando termopares e sensores de estado sólido.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

1. APARATO EXPERIMENTAL

1.  PROCEDIMENTOS

1. MONTAGEM DO CIRCUITO TERMOPAR

Nessa etapa do experimento foi montado o circuito da figura 1 com o auxilio de uma protoboard. Após a instalação do Arduino e suas bibliotecas, com o auxilio de um computador utilizou-se o código fornecido e o circuito montado para medir valores da temperatura ambiente no pátio da Faculdade de Tecnologia – UNB, com um intervalo de 500 milissegundos entre cada medição. Após os valores de temperatura estabilizar, os dados foram armazenados e utilizados para criar um gráfico de temperatura x tempo.

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Figura 1 Circuito Termopar

1. MONTAGEM DO CIRCUITO COM DOIS TERMOPARES

Nessa etapa do experimento foi acrescentado mais um termopar ao               circuito da figura 1. O segundo termopar foi conectado nas portas digitais 11,12 e 13 do arduino e, com o auxilio da protoboard, foi feita a conexão entre o segundo termopar e os pinos de tensão. Com os dois termopares conectados, foram medidas duas temperaturas simultaneamente com um intervalo de 500 milissegundos entre cada medição. Em um dos termopares mediram-se valores da temperatura ambiente na sala de estudos da Faculdade de Tecnologia- UNB, enquanto que no outro mediram-se valores da temperatura da ponta do termopar submersa em água gelada contida em uma garrafa. Após os valores de temperatura estabilizar, os dados foram armazenados e utilizados para criar um gráfico de temperatura x tempo. Para a medição das temperaturas nessa etapa foi necessário fazer algumas alterações no código inicial. O código utilizado com as devidas alterações esta anexado ao relatório.

1. MONTAGEM DO CIRCUITO SENSOR DE ESTADO SÓLIDO

Nessa etapa do experimento foi montado o circuito da figura 2 com o auxilio de uma protoboard. Com o auxilio de um computador, utilizando o circuito montado e o código inicial fornecido, mediram-se valores de temperatura com a ponta do sensor de estado sólido submersa em água gelada contida em uma garrafa, com um intervalo de 500 milissegundos entre cada medição. Os dados obtidos foram armazenados e utilizados para criar um gráfico de temperatura x tempo.

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Figura 2 Sensor de estado sólido

1. MONTAGEM DO CIRCUITO COM UM TERMOPAR E UM SENSOR DE ESTADO SÓLIDO

Nessa etapa do experimento foi montado um circuito combinando um termopar e um sensor de estado sólido. Dessa forma mediram-se valores de temperatura da mão de uma pessoa segurando a ponta do termopar, enquanto que o sensor de estado sólido mediu valores de temperaturas da água gelada contida em uma garrafa. As temperaturas do termopar e do sensor de estado sólido foram medidas simultaneamente com um intervalo de 500 milissegundos entre cada medição. Após os valores de temperatura estabilizar, os dados foram armazenados e utilizados para criar um gráfico de temperatura x tempo. Para a medição das temperaturas nessa etapa foi necessário combinar os códigos iniciais, gerando um novo código. O novo código utilizado esta anexado ao relatório.