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Sensor desenvolvido na UFPE para aplicação em campos petrolíferos tem alta qualidade metrológica

Sensor inteligente está parcialmente baseado na tese de doutorado defendida pelo físico Leonardo Bruno Medeiros Silva

Por Ellen Tavares 

Uma invenção voltada especialmente para os campos petrolíferos é capaz de realizar monitoramento de grandezas físicas e possuir tamanho reduzido com alta qualidade metrológica. Esse é o sensor inteligente desenvolvido e que está parcialmente baseado na tese de doutorado defendida pelo físico Leonardo Bruno Medeiros Silva no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica na UFPE. A tese, intitulada de “Miniaturização de sensores piezoelétricos para medição de pressão elevada com alta resolução em ambientes agressivos”, é uma demonstração de que, com o devido apoio ao pesquisador brasileiro, pode-se desenvolver tecnologia avançada no Brasil.

Um sensor de pressão piezoelétrico é um dispositivo que mede a pressão ou tensão mecânica utilizando a piezeletricidade, que é um fenômeno na qual certos materiais podem gerar uma tensão elétrica em resposta a uma pressão mecânica exercida sobre os mesmos. Os sensores piezoelétricos possuem uma ampla gama de aplicações, e na pesquisa científica é muito utilizado. Para se ter uma ideia, ele pode ser posicionado em pequenos animais e até insetos para monitorar sua atividade e comportamento.

Antes da invenção desse novo sensor piezoelétrico, a medição era realizada em apenas um ponto do poço de petróleo. No entanto, para a medição de grandeza feita de maneira distribuída ou semi-distribuída em ambientes agressivos, a solução era inexistente. O novo sensor piezoelétrico surgiu para suprir essa necessidade.

INOVAÇÕES - Atualmente existem mais de 40 mil campos de petróleo ao redor do globo, o que demonstra a importância de pesquisas e inovações nesse ramo. O equipamento desenvolvido é resultado de um trabalho de pesquisadores do Laboratório de Dispositivos e Nanoestruturas (LDN) do Núcleo de Engenharia na Escala Nanométrica da UFPE, realizado no período de 2010 a 2015, com apoio da Petrobrás. A presente invenção apresenta um método de monitoramento de grandezas físicas em poços de petróleo, sendo implementado com o sensor inteligente miniaturizado.

As etapas do funcionamento do sensor se dão, primeiramente, pelo posicionamento do sensor de medição ao longo da tubulação do poço, no sentido do fluxo de extração; logo após tem a detecção da grandeza física pelo o sensor, de maneira distribuídas ou semi-distribuídas. Depois, acontece a conversão do sinal detectado para um sinal digital e o envio do sinal digital a um circuito de processamento. Deste modo, o sensor pode ser utilizado para medição de, por exemplo, pressão, temperatura e vazão.

LABORATÓRIO - O Laboratório de Dispositivos e Nanoestruturas (LDN) da UFPE foi criado em 1996 e conta com infraestrutura de microeletrônica e nanoeletrônica, envolvendo projeto, manufatura, caracterização e aplicação, sendo a única infraestrutura desse tipo no Norte/Nordeste do Brasil. O LDN dispõe de infraestrutura de manufatura de dispositivos integrados, caracterização eletroeletrônica, projeto e desenvolvimento de dispositivos, circuitos eletrônicos e instrumentação. No laboratório, foram realizados sete cursos de especialização. A equipe também tem auxiliado na formação de dezenas de estudantes de graduação e pós-graduação, com foco nas pesquisas de convergência entre nanotecnologia, sensores e instrumentação.

Há outras patentes de pesquisadores do LDN: PI 0204519-2 – Equipamento eletrônico para monitoramento da concentração dos componentes em combustíveis líquidos (patente concedida – primeira patente obtida pela UFPE através do seu escritório de patentes); PCT/BR2013/000197 – Aparelho eletrônico para monitoramento da concentração de álcool em bebidas (patente concedida como termo de adição); e PI0302692 – Algoritmo para geração de forma de onda com terceiro harmônico reduzido (em trâmite).
 
Mais informações

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFPE
(81) 2126.7117
ppgee@ufpe.br

Edval J. P. Santos
Coordenador do LDN
(81) 2126.7119

Leonardo Bruno Medeiros Silva
Departamento de Informática, Instituto Federal de Alagoas
leonardo.silva@ifal.edu.br

Data da última modificação: 25/08/2017, 11:23