Tomógrafo ultrassônico para inspeção de árvores

• Processo: 18/16151-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola
• Pesquisador responsável: Rafael Gustavo Mansini Lorensani
• Beneficiário: Rafael Gustavo Mansini Lorensani
• Empresa: Agricef Soluções Tecnológicas para Agricultura Ltda
• CNAE: Comércio atacadista de máquinas, aparelhos e equipamentos não especificados anteriormente; partes e peças
• Vinculado ao auxílio: 17/07904-3 - Tomógrafo ultrassônico para inspeção de árvores, AP.PIPE
• Assunto(s): Ultrassonografia Sistemas de tempo-real Estudos de avaliação Árvores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: instrumentação | laser | Sensores | software | Transdutores | ultrassom | Técnicas não destrutivas de avaliação

Resumo

Árvores têm grande importância na manutenção do equilíbrio ambiental, na liberação de oxigênio e absorção de gás carbônico, na melhoria da qualidade do ar, na oferta de sombreamento, na absorção de ruídos, no conforto térmico, na prevenção de enchentes e no bem-estar das pessoas. Na cidade de São Paulo, por exemplo, há aproximadamente 650 mil exemplares arbóreos nas vias, dos quais cerca de 23 mil foram removidos em 16 meses (todo ano de 2015 até abril de 2016), segundo dados da Secretaria de Coordenação das Subprefeituras (SCS). Tais remoções são feitas com base, principalmente, em inspeções visuais que, apesar de muito importantes, podem ser subjetivas. Essa subjetividade faz com que, mesmo com grande número de remoções, o número de quedas de árvores seja elevado (1.466 em 5 meses no ano de 2016, segundo dados da SCS), causando grandes prejuízos materiais e, não raro, ocasionando a morte de cidadãos. Os motivos mais comuns para a queda de árvores são: podas inadequadas, falta de espaço para o desenvolvimento e o suporte das raízes, idade, doenças e ataques de fungos e cupins. Existem no mercado internacional equipamentos extremamente úteis para complementar inspeções visuais, mas os mesmos são raramente utilizados em nosso país devido ao alto custo de aquisição e/ou contratação de serviços especializados. A propagação de ondas mecânicas é uma técnica muito promissora na identificação de deterioração em árvores. A propagação destas ondas é afetada, principalmente, por diferenças de propriedades elásticas, diferenças de impedância entre meios de propagação e alterações de percurso. Todas estas interferências provocam, como consequência, alterações na velocidade de propagação. A madeira deteriorada terá suas propriedades de resistência e de rigidez afetadas, provocando, portanto, variações de velocidade de ondas quando comparada com a madeira sã. Madeira ocada provocará alterações no percurso de ondas, que buscam o meio material para se propagarem, também afetando a velocidade. Assim, a medição de velocidades em várias rotas na seção de um tronco permite avaliar sua variação e, por meio dessa variação, identificar possíveis áreas deterioradas ou ocadas em seu interior. Para facilitar a visualização, as variações de velocidade são associadas a cores. Na prática, no entanto, há um limite de rotas mensuradas, de forma que é necessário utilizar sistema de interpolação que permita atribuir, às rotas que não foram mensuradas, valores de velocidade e, assim, preencher todos os pontos correspondentes a seção do tronco, gerando uma imagem representativa das variações de velocidade em seu interior, denominada tomografia acústica. Essa ferramenta de inspeção ainda é considerada em desenvolvimento, tendo como maior desafio técnico a obtenção de imagens que permitam maior eficácia na detecção, na localização e na obtenção das dimensões das zonas deterioradas. O objetivo deste projeto é desenvolver equipamento de tomografia ultrassônica para ser utilizado em inspeções de árvores vivas. Como objetivos específicos destacam-se melhorias dos processos já desenvolvidos anteriormente pela equipe e a associação de todos estes processos em um equipamento que gere, em tempo real, imagem de tomografia ultrassônica que represente a condição interna do tronco sob inspeção. (AU)