Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40532| Título: | Sistema de medição de volume de gás: desenvolvimento de um protótipo para aplicação de baixo fluxo |
| Título(s) alternativo(s): | Gas volume measurement system: development of a prototype for low flow application |
| Autor(es): | Magalhães, Guilherme Godart |
| Orientador(es): | Oliveira, Alberto Vinicius de |
| Palavras-chave: | Biogás Microcontroladores Energia - Fontes alternativas Biogas Microcontrollers Renewable energy sources |
| Data do documento: | 20-Fev-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | MAGALHÃES, Guilherme Godart. Sistema de medição de volume de gás: desenvolvimento de um protótipo para aplicação de baixo fluxo. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2026. |
| Resumo: | Com aumento de demanda por soluções energéticas gerada por meio do reaproveitamento de dejetos orgânicos, tal como produção de biogás, há também um crescimento em pesquisa e desenvolvimento neste tema. O processo de produção deste enfrenta dificuldades em quantificar o volume produzido, devido ao fato de ser uma produção de baixo volume de gás (inferior a 50 ml), dificultando métodos convencionais de medição que dependem do fluxo contínuo pelo sistema de medição. Este projeto apresenta a implementação um método de medição alternativo que utiliza do fenômeno físico do empuxo para medir volumes de gás sem um fluxo mínimo para funcionamento. O sistema captura gás submerso em água, conforme aumento o volume acumulado aumenta também aumenta a força resultante do empuxo do volume de gás submerso, quando a força resultante é suficiente ela move o atuador que libera o volume de gás, conhecendo o volume necessário para mover o atuador é possível calcular o volume que passa por esse medidor. O sistema eletrônico de monitoramento utiliza um microcontrolador para: i) controlar o sistema de medição; ii) monitorar o estado lógico dos sensores; iii) comunicar-se com um módulo Real Time Clock para adquirir dados (de hora e data); iv) mostrar estes dados, juntamente com o resultado de medição de volume acumulado, em um display LCD; e v) enviar os dados salvos em arquivos de texto (formatado em Valores Separados por Vírgula - CSV) para análise posterior pelo usuário. Com base nos resultados, o sistema é funcional e apresenta uma baixa dispersão dos valores (cerca de 0,5 ml/min) em torno do valor teórico (20 ml/min), além de apresentar um erro relativo (menor do que 2%) compatível com produto comercial. Desta forma, há possibilidade deste sistema ser empregado para medição de a produção de baixo volume de gás, como microgeração de biogás. |
| Abstract: | The increased demand for energy solutions generated through the reuse of organic waste, such as biogas production, also encourages research and development in this field. The main issue of biogas production process is quantifying the produced volume, due to the fact that it is a low-volume gas production (less than 50 ml), hindering conventional measurement methods that depend on continuous flow through the measurement system. This project presents the implementation of an alternative measurement method that uses the physical phenomenon of buoyant force to measure gas volumes without a minimum flow rate for operation. The system captures gas submerged in water; as the accumulated volume increases, so does the resulting buoyant force of the submerged gas volume. When the resulting force is sufficient, it moves the actuator, which releases the gas volume. Once the required volume to move the actuator is achieved, it is possible to calculate the volume passing through the system. The electronic monitoring system prototype uses a microcontroller to: i) control the measurement system; ii) monitor the logic state of the sensors; iii) communicate with a Real Time Clock module to acquire data (time and date); iv) display this data, along with the accumulated volume measurement result, on an LCDdisplay; and v) send the saved datain text files (formatted in Comma Separated Values- CSV) for later analysis by the user. Based on the results, the system is functional and exhibits low dispersion of values (approximately 0.5 ml/min) around the theoretical value (20 ml/min), in addition to presenting a relative error (less than 2%) compatible with commercial products. Therefore, this system could be used for measuring low-volume gas production, such as micro-biogas generation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40532 |
| Aparece nas coleções: | TD - Engenharia Eletrônica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| volumeaplicacaobaixofluxo.pdf | 6,66 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
