Ciência e Agrotecnologia (Dec 2006)
Montagem e acurácia de um sistema experimental de pesagem para calibração de sensores de umidade do solo Assembling and accuracy of an experimental weighing system for calibration of soil moisture sensors
Abstract
O presente trabalho descreve os procedimentos de desenvolvimento e teste de um sistema de pesagem de grande capacidade para utilização em gravimetria como método padrão de calibração de sensores de umidade do solo. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Irrigação e Drenagem, Centro de Ciências Agrárias e Ambientais da Universidade Federal da Bahia, campus de Cruz das Almas (12º40'S, 39º30'W), BA. O princípio de funcionamento do sistema de pesagem baseia-se no seu componente principal, a célula de carga. Utilizou-se uma célula de carga do tipo flexão, de capacidade 60 kg e sensibilidade de 2 mV/V, quando submetida à carga máxima. A calibração foi realizada por meio de massas-padrão de 1, 5, 10 e 20 kg em sete ciclos de carregamento e descarregamento. O modelo de calibração encontrado foi do tipo linear (r² = 0,999) e os erros de repetibilidade, histerese e linearidade foram da ordem de 0,119, 0,068 e 0,009% do final de escala (FE), respectivamente. Os limites do erro de acurácia, que representa o desempenho geral do sistema, foram ±0,083% de FE. O sistema de pesagem foi considerado adequado, do ponto de vista de funcionalidade e desempenho, para calibração em condições controladas, de sensores de umidade do tipo sonda de capacitância, utilizando-se amostras indeformadas de solo. O custo final do sistema foi estimado em R$ 1.800,00 (US$ 766,00).This work describes the development and testing of a large-capacity weighing system for calibration of soil moisture sensors in which the gravimetric method is taken as the standard one. The experiment was conducted at the Laboratório de Irrigação e Drenagem, Centro de Ciências Agrárias e Ambientais da Universidade Federal da Bahia, town of Cruz das Almas (12º40'S, 39º30'W), State of Bahia, Brazil. The main component of the system was a 60-kg load cell with a 2-mV/V sensibility when submitted to the maximum load. In the calibration process standard weights of 1, 5, 10 and 20 kg were used during seven loading and unloading cycles. A linear calibration model (r² = 0.999) was found and the repeatability, hysteresis, and linearity errors were 0.119%, 0.068%, and 0.009% of full scale (FS). The accuracy limits, which represent the overall performance of the weighing system, were ±0.083% of FS. The weighing system, in terms of functionality and performance, were considered to be adequate for calibration of soil moisture sensors, like capacitance probes, with undisturbed soil samples under laboratory conditions. The estimated final cost of the system was US$ 766.00.
Keywords
