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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Protótipo de sensor de umidade do solo
Autor(es): Borges, Ibsen Beserra
Primeiro Orientador: Silva, Anderson Rodrigo
Primeiro Membro da Banca: Miranda, Raiane Ferreira de
Segundo Membro da Banca: Lima, Renato Paiva de
Resumo: O conteúdo de água é um atributo dinâmico importante do solo, em especial para a agricultura, sendo necessário para se realizar o manejo da água de irrigação. A determinação da umidade do solo em laboratório apresenta baixa aplicabilidade em larga escala. Há sensores de alta precisão no mercado, mas são, em geral, de alto custo. Objetivou-se calibrar e prototipar sensores de umidade do solo de baixo custo, avaliando-os quanto à precisão em solos com diferentes texturas. Dois tipos de sensor de umidade foram utilizados: do tipo resistivo (modelos hl-69 e HD-38) e capacitivo (modelo V1.2) O preço desses sensores no mercado varia de R$10,00 a R$70,00. O sensor TDR (Reflectometria no Domínio do Tempo), modelo HH2 com haste ML3 ThetaProbe (Delta-T), com precisão nominal acima de 90%, foi utilizado como referência para o ajuste de equações de calibração dos sensores de baixo custo. As calibrações foram feitas em duas amostras de solo, com teor de argila de 398 e 136 g/kg solo, coletados na região de Ipameri-GO. Foram feitos ensaios de calibração em vasos de 5L, saturados com água até a capacidade de campo e deixados secar ao ar livre por tempo indeterminado. Leituras diárias foram realizadas entre os meses de fevereiro a maio de 2023. O coeficiente de determinação foi utilizado para avaliar o grau de ajuste dos modelos de calibração, do tipo linear e exponencial. A equação para o sensor resistivo hl-69, de mais baixo custo, apresentou R2 > 0,85 para as duas amostras. Já o sensor HD-38 apresentou o maior resultado para o solo com teor de argila de 136 g/kg, chegando a R2 = 0,90. O sensor V1.2 capacitivo apresentou maiores resultados para a amostra com teor de argila de 398 g/kg, R2 = 0,89, e R2 = 0,75 para outra amostra. O protótipo, portátil, foi construído utilizando cano PVC e um módulo microcontrolador com tecnologia WiFi para transferência de dados de leituras. Uma bateria 9V alimenta o sistema. O protótipo permite adotar ambos os sensores de umidade calibrados. O custo final do protótipo utilizando o sensor resistivo hl-69 foi de R$110,00.
Abstract: Water content is one of the most important dynamic attributes of soil, especially for agriculture, and it is extremely necessary for irrigation management. The determination of soil moisture in the laboratory has low applicability on a large scale. There are high-precision sensors on the market, but they are generally expensive. The objective of this work was to calibrate and prototype low-cost soil moisture sensors. Two types of sensors were used: resistive (models hl-69 and HD-38) and capacitive (model V1.2). The price of these sensors on the market varies from BRL 10.00 to 70.00. The TDR (Time Domain Reflectometry) sensor, model HH2 with ML3 ThetaProbe rod (Delta-T), with nominal accuracy above 90%, was used as a reference for fitting calibration equations for the low-cost sensors. The calibrations were carried out on two soil samples, with clay content of 398 and 136 g/kg soil, collected in the Ipameri, Goiás, Brazil. Calibration tests were carried out in 5L pots, saturated with water to field capacity and left to dry in open air for an indefinite period of time. Daily readings were made between February and May 2023. The coefficient of determination was used to evaluate the goodness-of-fit of the calibration models, linear and exponential. The equation for the hl-69 resistive sensor, which is the lowest cost, showed R2 > 0.85 for both samples. The HD-38 sensor presented the best result for the soil with clay content of 136 g/kg, reaching R2 = 0.90. The capacitive V1.2 sensor showed better results for the sample with clay content of 398 g/kg, R2 = 0.89, and R2 = 0.75 for another sample. The portable prototype was built using PVC pipe and a microcontroller module with WiFi technology to transfer reading data. A 9V battery powers the system. The prototype allows the adoption of both calibrated moisture sensors. The final cost of the prototype using the hl-69 resistive sensor was BRL 110.00.
Palavras-chave: Calibração
Irrigação
Textura do solo
Área do CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Urutaí
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/4387
Data do documento: 26-Fev-2024
Aparece nas coleções:Bacharelado em Engenharia Agrícola

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