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4.4.1 Vazão do canal

As medidas de vazão foram efetuadas por meio de 3 medidores eletromagnéticos (Conversor, Indicador e Transmissor de Vazão Tipo Eletromagnético, modelo CEV105270T0, Incontrol®), instalados individualmente em cada uma das tubulações de adução do reservatório 2, conforme Figura 36, que fornecem leituras diretas, em m³/h, calibrados pelo Laboratório de Vazão Incontrol. A vazão total do canal é obtida somando-se as três vazões lidas nos medidores, já que as bombas foram instaladas em paralelo.

Figura 36 – Medidores eletromagnéticos de vazão nas tubulações de adução do canal.

4.4.2 Esforços na grade

Foi instalado um aparato para avaliação do aumento da força de arrasto na grade em teste, em função da taxa de infestação do Limnoperna fortunei.

O sistema é composto de uma estrutura metálica fixada na cantoneira em “L” na borda superior do canal, onde está acoplada uma célula de carga. Esta é alimentada por uma fonte e a leitura do esforço é observada em um multímetro de precisão. Para a sustentação da grade, foram fabricadas quatro “alças” de cabo de aço de comprimentos diferentes, utilizadas para

permitir a inclinação da grade nos diferentes graus especificados (90º, 80º, 70º e 60º com a horizontal) e dotadas de ganchos de alumínio para serem acoplados por um lado à grade e pelo outro à célula de carga.

As células de carga são estruturas mecânicas, planejadas para receber esforços e deformar-se dentro do regime elástico a que foram planejadas, sendo bastante precisas. São utilizadas para tração ou compressão. Seu princípio de funcionamento baseia-se na variação da resistência ôhmica de um sensor denominado extensômetro ou “strain gage” quando submetido a uma deformação. É feita uma medida do desbalanceamento da ponte de Wheatstone, por meio da variação da tensão de saída em função da tensão de excitação aplicada na entrada, e se obtêm o valor da força aplicada. A ponte de Wheatstone é formada por quatro extensômetros ligados entre si (Figura 37).

Figura 37 – Esquema básico de uma ponte de Wheatstone e correspondente gráfico de deformação dos extensômetros em função da carga aplicada (Fonte:

www.primaxbalancas.com.br).

Existem vários critérios a serem analisados para se escolher uma célula de carga, que promovem sua longevidade e precisão:

• a capacidade nominal, isto é, a força máxima que ela deverá medir;

• a sensibilidade;

• a precisão necessária ou erro máximo admissível;

• o formato, de acordo com a aplicação, isto é, se a carga estará apoiada, suspensa ou em outra condição;

• as condições do ambiente de utilização;

• os dispositivos de montagem, visando não transmitir à célula nenhum outro esforço que não o da força a medir e assegurando todos os graus de liberdade de deslocamentos possíveis, à exceção do relativo à direção da força;

• os limites de sobrecarga e deslocamento.

Analisadas e adotadas todas as condições, foi utilizada uma célula de carga Berman Load Cells®, modelo BTS, com capacidade para até 50 kg, sendo sua sensibilidade de 2mV/V. A Figura 38 apresenta o sistema de medição de força de arrasto instalado no canal de teste. Nele se pode ver a célula de carga em primeiro plano à esquerda, a fonte de alimentação ao fundo à direita, o multímetro de precisão ao fundo à esquerda e a “alça” de sustentação acoplada à grade e à célula de carga por meio dos ganchos, de tamanho adequado à inclinação ensaiada.

Figura 38 – Aparato para medição da força exercida pela água sobre a grade.

4.4.3 Altura de lâmina d’água

Com relação às medidas de altura de lâmina d’água a serem efetuadas durante os ensaios, foi necessário fazer um ajuste. A proposta inicial era a de se usar uma ponta limnimétrica. Porém, ao iniciarem-se os ensaios, ficou clara a impossibilidade de se utilizar tal método, devido à grande turbulência superficial da lâmina d’água, principalmente na presença das incrustações. A ponta limnimétrica não permite uma boa leitura diante destas variações superficiais. Utilizou-se, então, a mesma ponta limnimétrica para a calibração de um gráfico que foi impresso em papel transparente e colado à parede do canal, sendo que nele estavam marcadas as medidas de profundidade de lâmina d’água e também as inclinações das grades, como mostrado na Figura 39.

Figura 39 – Gráfico calibrado para leitura de altura de lâmina d’água e confirmação de inclinação das grades, afixado à lateral do canal.

Na região anterior ao local onde foram feitas as leituras de profundidade de lâmina d’água a montante da grade, foi colocada uma peça de isopor flutuante, com o objetivo de amenizar as variações superficiais devido à turbulência e permitir uma leitura mais precisa. Na região anterior ao local onde foram feitas as leituras de profundidade de lâmina d’água, após a grade, também foi colocada outra peça de isopor flutuante, com o mesmo objetivo.

A Figura 40 mostra em detalhe um desses dois pontos e a eficiência do aparato, onde se pode observar, a montante do isopor, na parte inferior da fotografia, a turbulência superficial do escoamento e a jusante do isopor, na parte superior da fotografia, a turbulência bem amenizada, facilitando as leituras.

As peças de isopor fizeram também o papel de reter as bolhas formadas pela turbulência da água, o que também favoreceu o procedimento de leitura (Figura 41).

Figura 41 – Placa de isopor impedindo a passagem de bolhas nos campos de leitura.

As leituras foram efetuadas por apenas uma pessoa, para que os erros que por ventura acontecessem fossem sistematizados e não se alterassem ao longo do experimento, e as observações para determinação da altura da lâmina a montante e a jusante tiveram durações médias de 25 segundos. Dos resultados obtidos foram extraídos valores médios, que geraram os dados finais do trabalho.