RESUMO Os métodos capacitivos de determinação da umidade do solo apresentam grande praticidade e aplicabilidade no meio agrícola, porém sofrem influência do tipo de solo, temperatura e salinidade. Nesse trabalho, teve-se como objetivo a verificação do desempenho do Sensor Capacitivo de Umidade em Meios Porosos submetido a meios salinos. O sensor avaliado foi desenvolvido na Universidade Federal do Ceará e fornece medições e frequência elétrica relativas à umidade do solo. O sensor capacitivo de meios porosos foi submetido a soluções salinas, em diferentes concentrações de cloreto de potássio (KCl), e observou-se que os eletrodos do sensor apresentam sensibilidade à salinidade, quando inserido em soluções aquosas com salinidade de até 4 dS/m de condutividade elétrica. Como alternativa, foram testados ajustes de seu circuito RC (resistor-capacitor) como alternativa para atenuar o efeito da salinidade nas medições, quando foi possível gerar leituras em frequência elétrica de kHz a MHz relativos à umidade do solo. Posteriormente foram feitos testes em solo de textura arenosa em diferentes condições de umidade e salinidade. Não foram observadas diferenças significativas quanto à utilização de diferentes resistores no circuito RC montado para atenuação do efeito da salinidade nas medições realizadas pelo sensor, seja em solução ou em solo.

ABSTRACT Capacitive methods for determining soil moisture are extremely practical and easily applied in the agricultural environment, but are influenced by temperature, salinity and the type of soil. In this study, the aim was to verify the performance of the Capacitive Moisture Sensor for Porous Media when subjected to saline media. The sensor under evaluation was developed at the Federal University of Ceará, and provides measurements and electrical frequencies related to soil moisture. The capacitive sensor for porous media was subjected to saline solutions with different concentrations of potassium chloride (KCl), when it was seen that the sensor electrodes appear sensitive to salinity when inserted in saline aqueous solutions with an electrical conductivity of up to 4 dS/m. Adjustments to the RC (resistor-capacitor) circuit were tested as an alternative to lessen the effect of salinity on the measurements, and it was possible to generate readings related to soil moisture in electrical frequencies ranging from kHz to MHz. Tests were then carried out in a sandy soil under different conditions of moisture and salinity. No significant differences were seen when using different resistors in the RC circuit that was constructed to lessen the effects of salinity on the measurements taken by the sensor, whether in solution or in the soil.

RESUMO Devido à necessidade de monitoramento da tensão da água no solo de forma contínua, o método do perfil instantâneo é considerado trabalhoso, sendo necessário muito tempo e, principalmente, mão de obra na instalação e manutenção. O objetivo deste trabalho é avaliar a possibilidade de utilização de sensores capacitivos no método do perfil instantâneo em substituição aos tensiômetro em uma área do Perímetro Irrigado Baixo Acaraú. O experimento foi realizado em um ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO Eutrófico. Os sensores foram instalados a 15; 30; 45 e 60 cm da superfície e alimentados por painéis fotovoltaicos, com gerenciador de energia para carregamento de baterias e fornecimento noturno de energia. Os registros dos sensores capacitivos foram coletados a cada cinco minutos e armazenados em placa de aquisição de dados. Dispondo-se das medidas simultâneas de umidade do solo obtidas pelos sensores, e do potencial total da água no solo, pela curva de retenção de água no solo, foi possível a determinação, para cada período, da condutividade hidráulica em função do conteúdo volumétrico de água, através da equação de Richards. Ao final do experimento pode-se concluir pela vantagem da utilização dos sensores capacitivos no método do perfil instantâneo como alternativa ao uso do tensiômetro. As principais vantagens do uso de sensores capacitivos foi a de tornar o método menos trabalhoso e possibilitar a leitura da umidade em maiores tensões nos solos de textura arenosa.

ABSTRACT Due to the need to monitor soil water tension continuously, the instantaneous profile method is considered laborious, requiring a lot of time, and especially manpower, to set up and maintain. The aim of this work was to evaluate the possibility of using capacitive sensors in place of tensiometers with the instantaneous profile method in an area of the Lower Acaraú Irrigated Perimeter. The experiment was carried out in a Eutrophic Red-Yellow Argisol. The sensors were installed 15, 30, 45 and 60 cm from the surface, and powered by photovoltaic panels, using a power manager to charge the battery and to supply power at night. Records from the capacitive sensors were collected every five minutes and stored on a data acquisition board. With the simultaneous measurement of soil moisture obtained by the sensors, and the total soil water potential from the soil water retention curve, it was possible to determine the hydraulic conductivity as a function of the volumetric water content for each period using the Richards equation. At the end of the experiment, the advantage of using capacitive sensors with the instantaneous profile method was confirmed as an alternative to using a tensiometer. The main advantages of using capacitive sensors were to make the method less laborious and to allow moisture readings at higher tensions in soils of a sandy texture.

A agricultura familiar é um segmento importante do agronegócio brasileiro e tem grande participação na produção de alimentos essenciais para a segurança alimentar do Brasil, por isso, é preciso o fornecimento de energia para esses agricultores. Uma alternativa é a energia eólica, no entanto um desafio para usar o vento em pequenas propriedades no Estado do Ceará é a condição operacional do vento que é de baixa velocidade (ventos < 6 m s-1). O objetivo deste trabalho foi propor um sistema eólico para pequenas propriedades do Estado do Ceará com inovações tecnológicas. Todos os sistemas foram concebidos e dimensionados em uma turbina inovadora e apropriada para as pequenas propriedades. A estimativa de custo indica um baixo valor de aquisição e através de redes inteligentes e da geração distribuída pode-se gerar renda.

Family farming is an important segment of Brazilian agribusiness, and has a large part in producing that food which is essential for food security in Brazil, so the supply of energy to these farmers becomes necessary. One alternative is wind energy; however a challenge in using the wind on small properties in the State of Ceará are its low-speed conditions of operation (winds < 6 m s-1). The objective of this work was to propose a wind-energy system for small farms in the State of Ceará, having technological innovations. All the systems were designed and scaled employing an innovative turbine, and are suitable for small properties. The cost estimate indicates a low value for acquisition, and by using smart grids and the distribution of generated energy, income can be produced.

Utilizar inversores no controle de vazão de sistemas de bombeamento por meio da variação de sua velocidade pode ter uma maior viabilidade, caso o custo de sensores seja minimizado. Este trabalho investiga, por intermédio de análise multivariada, uma variável adequada ao pseudocontrole da vazão de um sistema de irrigação que economize o uso de sensores e simplifique o sistema de controle. Uma bancada de ensaio para coleta dados foi montada no laboratório e os dados foram processados no Statistical Package for the Social Sciences (SPSS). A análise de agrupamento hierárquico utilizando o método de Ward com base na distância euclidiana quadrática mostrou um grupo composto de quatro variáveis, estando presente nesse grupo a vazão, voltas no registro, altura do nível de água da calha parshall e a corrente elétrica, indicativo de que a corrente elétrica pode ser usada para o pseudocontrole, pois o inversor mede essa variável. A análise fatorial também indicou uma forte correlação da corrente elétrica com a vazão do sistema. A pressão foi o parâmetro da primeira componente da análise fatorial que apresentou a maior correlação com a vazão, no entanto o uso dessa variável para o controle automático demanda o uso de sensores.

Using inverters to control flow of pumping systems by means of changes in speed may be more viable if the cost of sensors is minimized. This work investigates through multivariate analysis an adequate variable for the pseudo control of the flow of an irrigation system that saves the use of sensors and simplifies the control system. A bench test to collect data was mounted in the laboratory and the data were processed using Statistical Package for the Social Sciences (SPSS). The hierarchical cluster analysis using the Ward method based on the squared Euclidean distance showed a group composed of four variables, being present in that group flow, turns on the register, water level of the Parshall weir and electric current, indicating that the electric current can be used for pseudo control because the inverter measures this variable. The factor analysis also indicated a strong correlation between the electric current and the system flow. In the first Principal Component, the pressure showed the highest correlation with the flow, although the use of this variable for automated control requires the use of sensors.