Análise de um sistema de micro-ondas na medição de umidade em blocos de concreto

Campos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

2024-09-27

FSS

Sensor

Umidade

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a análise de um sensor baseado em superfícies seletivas de frequência (FSS) para a medição indireta da umidade em blocos de concreto. O sensor proposto utiliza a variação na frequência de ressonância da FSS para detectar mudanças na umidade relativa dos blocos, oferecendo uma abordagem não destrutiva e eficiente para a monitorização de materiais de construção. Foram realizados experimentos para comparar os resultados simulados e medidos, demonstrando uma boa concordância entre eles. A análise revelou uma forte correlação negativa (r = −0,981) entre a frequência de ressonância e a umidade relativa, indicando que a frequência diminui conforme a umidade aumenta. A comparação entre o sensor proposto e o sensor de referência mostrou uma melhoria significativa na sensibilidade e na precisão do sensor desenvolvido. Os resultados indicam que o sensor proposto é eficaz em detectar variações de umidade e supera os sensores existentes na literatura em termos de sensibilidade e precisão. Esta abordagem não destrutiva proporciona uma solução inovadora para a monitorização de umidade em blocos de concreto, contribuindo para a avaliação e manutenção de estruturas de construção com maior eficiência e confiabilidade.

This work presents the development and analysis of a sensor based on frequency selective surfaces (FSS) for the indirect measurement of moisture in concrete blocks. The proposed sensor utilizes the variation in the resonance frequency of the FSS to detect changes in the relative humidity of the blocks, offering a non-destructive and efficient approach for monitoring construction materials. Experiments were conducted to compare simulated and measured results, demonstrating good agreement between them. The analysis revealed a strong negative correlation (r = −0.981) between the resonance frequency and relative humidity, indicating that the frequency decreases as the moisture increases. Comparison between the proposed sensor and a reference sensor showed significant improvements in sensitivity and accuracy. The results indicate that the proposed sensor is effective in detecting moisture variations and surpasses existing sensors in the literature in terms of sensitivity and precision. This non-destructive approach provides an innovative solution for moisture monitoring in concrete blocks, contributing to the evaluation and maintenance of construction structures with greater efficiency and reliability.