Controle feedback de nível baseado em sensor de imagem aplicado ao equipamento misturador-decantador à inversão de fases (MDIF®)

dc.contributor.advisorOliveira, Jackson Araújo dept_BR
dc.contributor.advisor-co1Paulo, João Bosco de Araújopt_BR
dc.contributor.advisor-co1IDpor
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787949Y0#Bancaspor
dc.contributor.advisorIDpor
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5058617634570704por
dc.contributor.authorFernandes, Lenita da Silva Luciopt_BR
dc.contributor.authorIDpor
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3699377096472387por
dc.contributor.referees1Silva, Fabrício Machadopt_BR
dc.contributor.referees1IDpor
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0221220703324031por
dc.contributor.referees2Fernandes Júnior, Wilaci Eutrópiopt_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701139Z9por
dc.contributor.referees3Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveirapt_BR
dc.contributor.referees3IDpor
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7224754476792019por
dc.date.accessioned2014-12-17T15:01:20Z
dc.date.available2010-03-24pt_BR
dc.date.available2014-12-17T15:01:20Z
dc.date.issued2009-09-03pt_BR
dc.description.abstractThe treatment of wastewaters contaminated with oil is of great practical interest and it is fundamental in environmental issues. A relevant process, which has been studied on continuous treatment of contaminated water with oil, is the equipment denominated MDIF® (a mixer-settler based on phase inversion). An important variable during the operation of MDIF® is the water-solvent interface level in the separation section. The control of this level is essential both to avoid the dragging of the solvent during the water removal and improve the extraction efficiency of the oil by the solvent. The measurement of oil-water interface level (in line) is still a hard task. There are few sensors able to measure oil-water interface level in a reliable way. In the case of lab scale systems, there are no interface sensors with compatible dimensions. The objective of this work was to implement a level control system to the organic solvent/water interface level on the equipment MDIF®. The detection of the interface level is based on the acquisition and treatment of images obtained dynamically through a standard camera (webcam). The control strategy was developed to operate in feedback mode, where the level measure obtained by image detection is compared to the desired level and an action is taken on a control valve according to an implemented PID law. A control and data acquisition program was developed in Fortran to accomplish the following tasks: image acquisition; water-solvent interface identification; to perform decisions and send control signals; and to record data in files. Some experimental runs in open-loop were carried out using the MDIF® and random pulse disturbances were applied on the input variable (water outlet flow). The responses of interface level permitted the process identification by transfer models. From these models, the parameters for a PID controller were tuned by direct synthesis and tests in closed-loop were performed. Preliminary results for the feedback loop demonstrated that the sensor and the control strategy developed in this work were suitable for the control of organic solvent-water interface leveleng
dc.description.resumoO tratamento de águas residuais contaminadas com óleo é um assunto de grande interesse prático, principalmente no que se refere às questões ambientais. Um processo bastante relevante que vem sendo estudado no tratamento semi-contínuo de águas contaminadas com óleo é o Misturador-Decantador à Inversão de Fases (MDIF®). Uma variável importante na operação do sistema MDIF® é o nível da interface solvente orgânico/água na seção de separação. O controle deste nível é essencial tanto para evitar o arraste de solvente pela água como para melhorar a eficiência de remoção do óleo pelo solvente. A despeito disso, a medida (em linha) da interface de separação ainda constitui uma tarefa difícil e são poucos os sensores capazes de medir tal interface. No caso de sistemas em escala de bancada, não há sensores de interface com dimensões compatíveis. O presente trabalho teve como objetivo implementar um sistema de controle de nível para a interface de separação (solvente orgânico/água) no equipamento MDIF®. A medida de nível da interface é baseada na aquisição e tratamento de imagens obtidas dinamicamente por uma câmera (webcam). A estratégia de controle foi desen olvida para operar em modo feedback, onde a medida de nível obtida pelo sensor de imagem é comparada ao nível desejado e a ação de controle é tomada sobre uma válvula, seguindo uma lei do tipo PID. Um programa de aquisição de dados e controle foi desenvolvido em Fortran para realizar as seguintes tarefas: aquisição de imagem, identificação da interface solvente orgânico/água, tomada de decisões, envio dos sinais de controle e registro de dados em arquivo. Alguns experimentos em malha aberta foram realizados, onde perturbações aleatórias tipo pulso foram aplicadas na variável de entrada (vazão de saída de água). As respostas do nível de interface permitiram a identificação do processo através de modelos de função de transferência. A partir destes modelos, os parâmetros para o controlador PID foram sintonizados por síntese direta e testes em malha fechada foram realizados. Os resultados preliminares da malha feedback demonstraram que o sensor e a estratégia de controle desenvolvidos neste trabalho foram satisfatórios para controlar o nível da interface solvente orgânico/águapor
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationFERNANDES, Lenita da Silva Lucio. Level feedback control using an image-based detector applied to a mixer-settler based on phase inversion equipment (MDIF®).. 2009. 116 f. Dissertação (Mestrado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15779
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentPesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionaispor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectMDIF®por
dc.subjectControle de processospor
dc.subjectSensor baseado em imagempor
dc.subjectNível de interface solvente orgânico/águapor
dc.subjectMDIF®eng
dc.subjectProcess controleng
dc.subjectImage-based detectoreng
dc.subjectOrganic solvent-water interface leveleng
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.titleControle feedback de nível baseado em sensor de imagem aplicado ao equipamento misturador-decantador à inversão de fases (MDIF®)por
dc.title.alternativeLevel feedback control using an image-based detector applied to a mixer-settler based on phase inversion equipment (MDIF®).eng
dc.typemasterThesispor

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