Otimização dos circuitos eletroeletrônicos do Projeto T3 – LABMETRO / UFSC

Abstract

O desenvolvimento de equipamentos especiais para aplicação na indústria de petróleo e gás é crescente. Neste contexto se insere o projeto “Técnicas especiais para medição de tensões residuais com foco na indústria do petróleo e gás – Projeto T3.” O mesmo visa desenvolver equipamentos e procedimentos a serem utilizados em campo para medir tensões residuais assim como as propriedades mecânicas dos materiais utilizados nos dutos de transporte de petróleo e derivados. O projeto T3 é fruto de um projeto anterior denominado CARD3 com foco também em medição de tensões residuais. Como resultado, espera-se aperfeiçoar o sistema óptico de medição de tensões residuais pelo método do furo permitindo sua aplicação para medições em campo. A incorporação de melhorias em hardware e software visam ainda aumentar a capacidade de furação do sistema de medição permitindo a avaliação de materiais com alta dureza assim como com alta ductilidade. Este projeto de TCC se insere dentro das melhorias de hardware. Consequentemente um conjunto de circuitos eletroeletrônicos herdados do projeto CARD3 foram substituídos e/ou tornados mais robustos. Entre os circuitos que sofreram alterações, está o circuito de modulação PWM com duty cycle de 0 a 100%, comandado por um sinal analógico. Adicionalmente, outros circuitos foram incorporados devido às novas funções do sistema de medição. Estes novos circuitos estão relacionados principalmente com a integração do novo sistema de furação que é composto por um motor elétrico. Uma vez validados, os circuitos foram adicionados ao equipamento utilizado para medições tanto em campo como em laboratório.The development of specific equipments for the application in the oil and gas industry has been growing during the last years. Considering this context, the project "Special techniques for measuring residual stress with focus on the oil and gas industry - T3 Project" has been included. The aim of the project is the development of equipments and procedures to be used in field in order to measure residual stresses as well as the mechanical properties of the materials applied in gas and oil pipelines. The T3 project is the result of an earlier project called as CARD3, which also focuses on the measurement of residual stresses. As a first result, it is expected to improve the measurement system which combines the hole drilling technique and optical methods in order to be optimized for in field applications. The incorporation of improvements in hardware and software also aims to enlarge the materials drilling range of the measurement system allowing the evaluation of harder materials as well as alloys with high ductility. This TCC project deals with the improvements in hardware. Consequently, a set of electronic circuits from the CARD3 project has been replaced and/or modified to achieve more robustness. Among the changed circuits, the PWM modulation circuit with duty cycle of 0 to 100%, commanded by an analog signal, can be highlighted. In addition, other novel circuits have been incorporated due to new functions of the measuring system. They are mainly related to the integration of the new drilling system which is composed of an electric motor. After their validation, the circuits were added to the equipment used for both in field and laboratory measurements.