Neste trabalho foram realizados estudos iniciais para o desenvolvimento de um protótipo de um piezômetro baseado em tecnologia de fibras ópticas, pelo método de monitoramento distribuído de temperaturas. O conceito em avaliação baseia-se na detecção de níveis de água através dos sensores ópticos. Foram montados dois experimentos com fibra óptica disposta de forma helicoidal e uso de água aquecida, objetivando-se a detecção da interface água/ar, que deve se alterar em função das variações na pressão externa. O primeiro experimento teve por objetivo avaliar a influência do passo de colocação da fibra óptica em formato helicoidal, onde foi possível concluir que a justaposição da fibra apresentou os melhores resultados, em virtude do maior número de pontos de monitoramento de temperatura. O segundo experimento foi montado com base no resultado do primeiro, seguindo uma configuração conceitual para um instrumento que possa ser utilizado em campo, com o aquecimento da água através de uma resistência elétrica. Constatou-se que o modelo pode efetuar as medidas de nível de água com eficácia, indicando a viabilidade de continuidade para desenvolvimento de um instrumento que possa ser instalado em profundidade para medidas de poropressão com base na tecnologia de medidas distribuídas de temperatura.
Initial studies were performed in this work aiming the development of a prototype of a piezometer based on fiber optics technology, using the distributed temperature sensing method. The concept under evaluation is based on the detection of water levels with the optical sensors. Two experiments were conducted with the fiber optic helically disposed and the use of heated water, seeking detection the air / water interface, which should vary according to the changes in the external pressure. The first experiment was conducted to evaluate the influence of the fiber optic helical spacing. It was concluded that the juxtaposition of the fiber optic presented the best results due to the greater number of temperature sensing points. The second experiment was carried out based on the result of the first one, following a conceptual configuration for an instrument that may be applied in field, with heated water through an electrical resistance. It was found that the model was capable of measuring water levels with efficacy, indicating the viability for continuing this research towards the development of an instrument which can be installed in depth for porepressure measurements, based on the distributed temperature sensing technology.
Data da defesa: 17/04/2013
Banca Examinadora
Orientador(a): Luiz Alkimin de Lacerda (Lactec)
Membro da Banca: Akemi Kan (Lactec)
Membro da Banca: Vitoldo Swinka Filho (Lactec)
Membro da Banca: Sidnei Helder Cardoso Teixeira (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Piezômetro, fibra óptica, DTS.
Keywords: Piezometer, fiber optic, DTS.