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http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/4610
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor1 | Souza, Seila Rojas de | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2125771574338340 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Arruda, Eduardo José de | - |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3624370723788970 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Moreira Junior, Orlando | - |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6473143468648095 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Antonelli, Eduardo | - |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8535325155568005 | pt_BR |
dc.creator | Prado, Esmael Dias | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2088601923495878 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2021-09-01T13:40:07Z | - |
dc.date.available | 2021-09-01T13:40:07Z | - |
dc.date.issued | 2020-02-27 | - |
dc.identifier.citation | PRADO, Esmael Dias. Sistema de aquecimento controlado para caracterização elétrica de sólidos. 2020. 135 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, 2020. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/4610 | - |
dc.description.abstract | Impedance Spectroscopy, IE, is an important tool for characterizing electrical properties and it is used in the research and development of new materials, as well as in various sectors of the industry related to manufacturing and quality control. An important factor in the application of the technique is the temperature control in the analysed samples, as well as measuring the linearity in the heating rate inside the samples, since the thermal sensitivity of the materials generally significantly influences the results of the electrical properties. The present work presents the construction of a vertical heating system controlled and monitored by computer, aiming at stability and thermal control, for electrical evaluation by IE of different solid materials. The system is basically composed of three sections: data acquisition and control software, temperature and power control system, and the oven itself. An important factor in the construction of the system was the effort to reduce the costs involved, in order to allow access to a technology considered costly within the national scenario. The built heating system allows the analysis of ambient temperature up to 500 °C, with these limits being defined by the specific needs of the materials to be studied by the research group. A total of 6 electrodes installed on the top of the oven allow the electrical evaluation of up to 5 samples. To obtain the linearity of the heating rate, ensuring control and efficiency of the measurements, a 4 to 20 mA signal from a temperature controller was used, which controls the rectified voltage of the electrical network via pulse width modulation (PWM). A control software uses the Modbus protocol (RTU), with communication through the emulated serial (USB) port, searching the controller data synchronously with the computer's real time clock. This software also allows configuring the internal program of the controller and graphically displaying in real time the parameters of temperature, control ramp and percentage power consumed by the oven. The temperature was measured with a high-performance digital multimeter and and the use of a multiplexer for 6 sensors. The system was validated by measurements on two different ferroelectric samples, BaTiO3 (polycrystalline barium titanate) and TGS (monocrystalline triglycine sulfate). It was verified, as already well established in the literature, the dependence between the peak of the dielectric constant of the materials as a function of temperature, allowing to consider as a standard validation of the constructed system. | en |
dc.description.resumo | A Espectroscopia de Impedância, EI, é uma importante ferramenta de caracterização das propriedades elétricas sendo utilizada na pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, e também em diversos setores da indústria relacionados a fabricação e controle de qualidade. Um fator importante na aplicação da técnica é o controle de temperatura nas amostras analisadas, bem como medição da linearidade na taxa de aquecimento no interior das amostras, uma vez que a sensibilidade térmica dos materiais influencia de maneira significativa nos resultados de suas propriedades elétricas. O presente trabalho apresenta a construção de um sistema de aquecimento vertical controlado e monitorado por computador, pretendendo a estabilidade e controle térmico, para avaliação elétrica por EI de diferentes materiais sólidos. O sistema é composto basicamente por três seções: software de controle e aquisição de dados, sistema de controles de temperatura e potência, e o próprio forno. Um fator importante na construção do sistema foi o esforço em reduzir os custos envolvidos, a fim de permitir o acesso a uma tecnologia considerada onerosa dentro do cenário nacional. O forno construído permite a realização de análises da temperatura ambiente até 400 °C, tendo esses limites sido delimitados pelas necessidades próprias dos materiais a serem estudados pelo grupo de pesquisa. Um total de 6 eletrodos instalados na parte superior do forno permite a avaliação elétrica de até 5 amostras. Para a obtenção da linearidade da taxa de aquecimento, garantindo controle e eficiência das medidas, utilizou-se um sinal de 4 a 20 mA de um controlador de temperatura, que comanda a tensão retificada da rede elétrica via modulação de largura de pulso (PWM). Um software de controle utiliza o protocolo Modbus (RTU), com comunicação através da porta (USB) serial emulada, buscando os dados do controlador sincronizadamente com o relógio de tempo real do computador. Este software também permite configurar o programa interno do controlador e visualizar graficamente em tempo real os parâmetros de temperatura, rampa de controle e potência percentual consumida pelo forno. A aferição da temperatura foi feita com um multímetro digital de alto desempenho e a utilização de um sistema de multiplexação para 6 sensores. A validação do sistema foi feita por meio de medidas em duas amostras ferroelétricas distintas, BaTiO3 (titanato de bário policristalino) e TGS (sulfato de triglicina monocristalino). Verificou-se, como já bem estabelecida na literatura, a dependência entre o pico da constante dielétrica dos materiais em função da temperatura, permitindo considerar como uma validação padrão do sistema construído. | pt_BR |
dc.description.provenance | Submitted by Marcos Pimentel (marcospimentel@ufgd.edu.br) on 2021-09-01T13:40:07Z No. of bitstreams: 1 EsmaelDiasPrado.pdf: 8596543 bytes, checksum: d42e4b6480711d7bd307e483d2bc63f2 (MD5) | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-09-01T13:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EsmaelDiasPrado.pdf: 8596543 bytes, checksum: d42e4b6480711d7bd307e483d2bc63f2 (MD5) Previous issue date: 2020-02-27 | en |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal da Grande Dourados | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de pós-graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFGD | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Espectroscopia de impedância | pt_BR |
dc.subject | Impedance spectroscopy | en |
dc.subject | Controle de temperatura | pt_BR |
dc.subject | Temperature control | en |
dc.subject | Propriedades elétricas | pt_BR |
dc.subject | Electric properties | en |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.title | Sistema de aquecimento controlado para caracterização elétrica de sólidos | pt_BR |
dc.title.alternative | Controlled heating system for use in electrical characterization of solids | en |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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EsmaelDiasPrado.pdf | 8,4 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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