PROJETO DE CAVIDADE RESSONANTE CILÍNDRICA PARA CARACTERIZAÇÃO DIELÉTRICA DE MISTURAS ÁGUA-ETANOL

Descrição

Sensores baseados em cavidades ressonantes cilíndricas apresentam grande potencial para a caracterização dielétrica de misturas líquidas, como água e etanol, oferecendo vantagens como sensibilidade alta, resposta rápida e possibilidade de monitoramento contínuo e não invasivo. Esses dispositivos exploram a interação do campo eletromagnético confinado com a amostra, baseando-se nas variações da permissividade elétrica complexa para diferenciar e quantificar a concentração da mistura. Contudo, o desempenho dessas estruturas depende fortemente das escolhas de projeto, como as dimensões geométricas, o modo de ressonância e o mecanismo de inserção do material sob teste, fatores que influenciam diretamente o fator de qualidade e a sensibilidade do sensor. Assim, este trabalho visa projetar uma cavidade ressonante cilíndrica para a caracterização de misturas hidroalcoólicas. Será analisada a influência dos parâmetros de projeto na sensibilidade e linearidade do sensor por meio de modelagem 3D e simulação eletromagnética computacional, avaliando o coeficiente de reflexão (parâmetro S11) e o deslocamento da frequência de ressonância como indicadores da variação do teor de etanol. Adicionalmente, o projeto engloba a fabricação de um protótipo físico via manufatura aditiva polimérica com metalização interna, seguida de validação experimental. Espera-se que esta pesquisa contribua para o desenvolvimento de sensores de baixo custo, eficientes e exatos, com potencial aplicação no controle de qualidade de processos industriais em tempo real.