Bolsa 24/13409-9 - Técnica de emissão acústica, Indústria 4.0 - BV FAPESP
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Caracterização de Cerâmicas Piezoelétricas de Baixo Custo para Sensores IoT de Emissão Acústica aplicados na Indústria 4.0

Processo: 24/13409-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Fábio Romano Lofrano Dotto
Beneficiário:Henrique Alves Della Coletta
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:24/01374-6 - Desenvolvimento e Aplicação de Sensor de Emissão Acústica Baseado em Internet das Coisas para Monitoramento de Processos Industriais, AP.R
Assunto(s):Técnica de emissão acústica   Indústria 4.0   Manufatura em nuvem
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aquisição de Dados em Processos Industriais | emissão acústica | Industria 4 | Internet da Coisais Industrial (IIoT) | Manufatura em Nuvem | Sensores IoT | 0 | Monitoramento de Processos de Manufatura

Resumo

O avanço das tecnologias referentes à Indústria 4.0 e a integração crescente de sensores baseados na Internet das Coisas (IoT) trouxeram consigo um aumento na produtividade e sustentabilidade da indústria. Tradicionalmente, a identificação do estado das ferramentas e máquinas utilizadas nas fábricas é realizado por um operário treinado, que é sujeito a erros e não consegue fornecer informações em tempo real de todas as ferramentas, tornando o processo demorado. Assim, a utilização de sensores acústicos, de vibração, força e pressão, instalados diretamente nas máquinas, para o monitoramento contínuo dos processos industriais surgem como soluções para esse problema. No entanto, a taxa de adoção dessas tecnologias ainda é baixa, especialmente em pequenas e médias empresas, devido à falta de conhecimento técnico e ao alto custo associado. Frequentemente são utilizados materiais piezoelétricos no desenvolvimento dos sensores, em especial o de emissão acústica, que captam as ondas acústicas mecânicas emitidas no processo e convertem-nas em energia elétrica, possibilitando a análise do sinal. Apesar das vantagens promissoras ainda existe uma lacuna no que se refere à viabilidade da utilização deste tipo de sensor em ambientes industriais. Por isso, a avaliação de cerâmicas piezoelétricas de baixo custo surge como necessidade para desenvolvimento de sensores de emissão acústicos baseados em IoT, especialmente para indústrias de pequeno e médio porte, onde o custo é um fator limitante. Este projeto de Iniciação Científica propõe realizar a avaliação e a caracterização detalhada destas cerâmicas através de análises no tempo e na frequência, de forma a atender essa demanda. Além disso, deve realizar o encapsulamento dessas cerâmicas em corpos metálicos, além de analisar a interface mecânica dos sensores em processos ativos, e desenvolver circuitos eletrônicos de condicionamento de sinais a fim de aumentar a portabilidade e a aplicação em sensores embarcados. Em seu término o projeto visa estabelecer o elemento sensor e possível circuito de condicionamento de sinais mais adequado para compor o sensor de emissão acústica IoT em desenvolvimento por meio do projeto de auxílio regular atualmente financiado pela FAPESP, coordenado pelo professor orientador.

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