Sensor de fibra óptica de nível de líquido aplicado a hidroponia

• Processo: 15/16200-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Claudio Oliveira Egalon
• Beneficiário: Claudio Oliveira Egalon
• Empresa: C O Egalon Consultoria - ME
• Vinculado ao auxílio: 14/22541-6 - Sensor de fibra óptica de nível de líquido aplicado a hidroponia, AP.PIPE
• Assunto(s): Sensores ópticos Fibra óptica Hidroponia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hidroponia | instrumentação | potômetro | Sensor de fibra óptica de iluminação lateral | Sensor de nível de líquido | Sensor de fibra óptica

Resumo

No momento, o nível de líquido da maioria dos reservatórios de hidroponia são controlados por um sistema mecânico. Estes sistemas utilizam uma boia que flutua acima da superfície do líquido: quando o líquido atinge um certo nível, a boia aciona um interruptor mecânico que aciona ou bloqueia o fluxo de água para dentro do reservatório. Embora barato, as raízes da planta podem fazer com que a boia fique presa ao seu guia resultando no derramamento de água. Além disso, é relativamente difícil conectar essas boias a um sistema digital o que evita a coleta de dados com esse sistema. Finalmente, esses sistemas não são sensíveis o suficiente para determinar o consumo de água de uma planta a fim de determinar a sua fitossanidade. O objetivo deste projeto é desenvolver um sensor barato de fibra óptica, com alta resolução espacial, para determinar nível de líquido em hidroponia contentores. Este sensor pode ser utilizado para determinar nível de líquido em ambas as escalas macroscópicas e microscópicas. No nível macroscópico, no fim de poucos milímetros, o sensor será usado para garantir que o contêiner é lavado corretamente. Isso vai evitar o acúmulo de sais tóxicos alta concentração que pode prejudicar crescimento da planta. No nível microscópico, da ordem de alguns mícrons, a fibra será usada como uma óptica planta potometer para determinar uso da água: um indicador de estresse em plantas. Usando a nossa iluminação lateral única fibra óptica tecnologia do sensor, um dispositivo será produzido por bicudos de fibra óptica plástica. A fibra será montada sobre um suporte com um arranjo linear de LEDs para iluminar as laterais do sensor em diferentes pontos ao longo de seu comprimento. A iluminação lateral, com uma fração desta luz é acoplada no núcleo da fibra óptica: a quantidade de sinal seja uma função do índice de refracção diferença entre o núcleo da fibra e o ambiente exterior. Em experimentos preliminares, determinou-se que um determinado ponto de sensibilidade exposta ao ar, tem um sinal pelo menos o dobro do que de uma laje submersa ponto de sensibilidade. No âmbito deste projeto, a três ponto de sensibilidade dispositivo serão testados em um recipiente com água e, em seguida, em um verdadeiro sistema de cultivo no crescimento da planta. Mais tarde, uma versão mais avançada do presente dispositivo sensor, com 30 pontos, também será construído e testado. O resultado previsto é um baixo custo de fibra óptica sensor que é robusto, fácil de usar, pode fazer medições do nível líquido e determinar a quantidade de água utilizada pela planta. Este dispositivo irá encontrar aplicações em produção de culturas hidropônicas, tratamentos fertirrigados para determinar o nível de combustível no tanque de substâncias nutritivas, na indústria automotiva para determinar o nível de diferentes fluidos em um carro, na bebida, no petróleo e gás e indústrias de alimentos, entre outros. (AU)