Patente: Permeâmetro Contínuo de Carga Constante e Decrescente

patente
permeâmetro
condutividade hidráulica
instrumentação
INPI
Equipamento para determinação de condutividade hidráulica em meios porosos sob carga constante e decrescente em um único dispositivo. Patente concedida INPI BR10202301830.
Autor

Luiz Diego Vidal Santos

Data de Publicação

10 de março de 2025

A condutividade hidráulica saturada (\(K_{sat}\)) é o parâmetro governante dos processos de infiltração, redistribuição de água no perfil e drenagem interna do solo. Sua determinação laboratorial tradicionalmente requer dois equipamentos distintos (permeâmetro de carga constante para solos permeáveis e de carga decrescente para solos de baixa condutividade), o que implica duplicação de infraestrutura, amostras e tempo de análise. O permeâmetro contínuo patenteado (INPI BR10202301830, concedido em 2025) integra ambos os métodos em um único dispositivo, com transição automática entre regimes de ensaio.

Permeâmetro contínuo de carga constante e decrescente

Vista geral do permeâmetro contínuo montado em laboratório, evidenciando o reservatório superior, a coluna de solo e o sistema de coleta com medição de volume e tempo

Princípio de operação

O equipamento permite a submissão de uma mesma amostra a ensaios sob carga constante (regime permanente) e carga decrescente (regime transiente) sem desmontagem ou remontagem. O reservatório de alimentação com controle de nível mantém carga constante enquanto houver fluxo suficiente; quando a vazão cai abaixo de um limiar, o sistema transiciona automaticamente para o regime de carga decrescente, registrando a queda de nível ao longo do tempo. Essa transição contínua permite determinar \(K_{sat}\) em solos com condutividade variando de \(10^{-3}\) a \(10^{-7}\) m/s em um único ensaio.

Detalhe do sistema de alimentação do permeâmetro

Detalhe do sistema de alimentação e controle de carga, com reservatório de nível constante e tubo de transição para regime decrescente

Sistema de coleta e medição de vazão

Vista do sistema de coleta e medição do efluente, com proveta graduada e cronômetro para determinação da vazão

Desenho técnico e componentes

O projeto construtivo integra componentes fabricáveis com materiais acessíveis (acrílico, PVC, conexões hidráulicas padronizadas), o que viabiliza a replicação em laboratórios de ensino e pesquisa com orçamento limitado. A modularidade do sistema permite adaptação para diferentes diâmetros de amostra e alturas de coluna.

Desenho técnico do permeâmetro contínuo

Desenho técnico com vista geral do permeâmetro montado, identificando os componentes principais e as conexões entre módulos

Inovação e impacto

A patente foi concedida em 2025 pelo INPI, consolidando a inovação em instrumentação para análise física de solos. A integração de dois regimes de ensaio em um único dispositivo reduz pela metade o número de amostras necessárias e o tempo de laboratório, além de eliminar a variabilidade inter-amostras que compromete comparações entre métodos. O permeâmetro é especialmente indicado para solos tropicais com horizontes de condutividade contrastante, como os Plintossolos e Argissolos do Semiárido e do Baixo São Francisco.


Para saber mais sobre instrumentação e análise de solos, confira os posts sobre Propriedades Físicas e Hidrológicas, a Patente do Amostrador e Infiltração e Hidrologia. Visite os projetos para uma visão geral.

Citação

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Por favor, cite este trabalho como:
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