Modelagem matemática e computacional de um medidor de umidade de grãos

Resumen

A verificação dos níveis de umidade em grãos desempenha um papel crucial na atividade agrícola, pois falhas nos sistemas de aferição podem impactar diretamente a cadeia produtiva e o valor econômico dos grãos. Este trabalho tem como objetivo desenvolver e modelar matematicamente um medidor de umidade de grãos, considerando a influência da variação da porosidade sobre os parâmetros elétricos de tensão e frequência. Para isso, foram conduzidos experimentos com grãos de soja e milho utilizando um protótipo capaz de registrar variações em medidas elétricas em função do teor de umidade. As análises foram realizadas por meio da Regressão Linear Múltipla (RLM) e das Redes Neurais Artificiais (RNA). Em uma segunda etapa, realizou-se uma simulação para avaliar a acomodação dos grãos em um recipiente e calcular a porosidade, utilizando o Método dos Elementos Discretos (MED), que permitiu modelar a geometria das partículas. Os resultados indicaram que o método baseado em RNA apresentou maior precisão na predição da umidade. Além disso, a análise da acomodação dos grãos revelou variações nos índices de porosidade, que se mostraram correlacionadas com as medições elétricas, sugerindo uma relação entre esses fenômenos.