Medição De Pressão Por Análise De Relevo E Deformação Via Interferometria Speckle Com Laser De Diodo Sintonizável

Autor: Marcelo Tadao Saita
Ano de Publicação: 2018
Curso: Gestão e Tecnologia em Sistemas Produtivos
Tipo de Produção: Dissertação
Linha de Pesquisa: Desenvolvimento Tecnológico em Sistemas Produtivos

Resumo

SAITA, M. T. Medição de pressão por análise de relevo e deformação via interferometria speckle com laser de diodo sintonizável. 65 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão e Tecnologia em Sistemas Produtivos). Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza, São Paulo, 2018.

 

Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica de medição de pressão pela análise óptica do relevo de uma membrana circular de alumínio com 0,4 mm de espessura e 55 mm de diâmetro. A membrana foi submetida a um diferencial de pressão na faixa de (0 a 90) kPa, e a sua deformação foi medida por meio de uma técnica de interferometria de granulado óptico (ou speckle) com o uso de um laser de diodo vermelho emitindo simultaneamente dois comprimentos de onda. O arranjo óptico e o sistema para a aplicação de pressão foram montados no Laboratório de Óptica Aplicada da Faculdade de Tecnologia de São Paulo em conjunto com o Laboratório de Tecnologia do Vácuo. O laser foi sintonizado, de modo que a imagem speckle resultante da membrana surgisse coberta de franjas de interferência que correspondem às curvas de nível da superfície estudada. A análise das franjas de interferência forneceu a deformação sofrida pela membrana em função da pressão. A deformação da membrana também medida com auxílio de um relógio apalpador e a deformação teórica foi calculada por um modelo analítico. A maior diferença entre as medições da deformação realizadas pelo arranjo óptico proposto e os demais métodos foi de 0,04 mm, que equivale a 5% da amplitude de deformação medida (0,76 mm). A partir das medições com o arranjo óptico foi criada uma curva de calibração com auxílio do programa “OriginPro8”. Foi mostrado que a partir dos coeficientes da curva de calibração é possível calcular o módulo de elasticidade do material da membrana. Estes resultados indicam que o método proposto é uma alternativa viável para a medição de pressão na indústria e em laboratórios de referência. Esta técnica também pode ser aplicada na indústria para a análise e estudo sem contato da deformação de objetos, que é de grande importância em diversos processos.


Palavra Chave

Comprimento de onda sintético Interferometria Medição. Pressão Speckle