Tcc Gilmar Galon

7/26/2019 Tcc Gilmar Galon

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Anlise da variabilidade e mtodos

de amostragem de parmetrosqualitativos da cana de acar

Aluno:Gilmar Galon

FABAN RIBEIRO PRETO SPCURSO: ENGENHARIA DE

PRODUO - 2009

Trabalho de Concluso de Curso (TCC)Orientador: Prof. Andr Aparecido Guedes

Coordenador: Prof. Cleber Camacho


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Objetivos

- Anlise da variabilidade de parmetrosqualitativos (atr, pc, fibra, e impurezas)

amostrados no caminho e na mesaalimentadora;- Comparao de mtodos de amostragempor sonda oblqua, horizontal e coletamanual para cana inteira e picada;

- Estudo realizado em 4 unidades de SP e1 de MG.


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Justificativa

- Informaes sobre o tema so limitadas;

- Mtodos de amostragem existentes afetam :- Pagamento de fornecedores;

- Medida da eficincia industrial e desempenho;

- Avaliao de mtodos de plantio e variedades;

- Remunerao dos gestores ( PPR ).


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Teoria da amostragem

Nmero de amostras ideal:2

n = ( t cv % )erro%

onde: n o nmero de amostras;t um parmetro dependente do n de amostras, e do nvel deprobabilidade de confiana desejado p/ a inferncia;

cv % o coeficiente de variao ( desvio padro / mdia )erro % o erro admitido ao nvel de probabilidade desejado

Exemplo: para cv = 10%

erro= 5%t= 2,1 ( com probabilidade = 95% )

temos que n=18 amostras

neste caso, a verdadeira mdia estar dentro da faixa mdia da

amostra de +/- 5% desta, com 95% de probabilidade.

n 95% 99%

3 4,303 9,925

5 2,776 4,604

15 2,145 2,977

100 1,984 2,626

1000 1,962 2,581

valores de t para diferentes n


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Pagamento de cana pelo sistemaCONSECANA

PRENS A HIDRULICA ( 250 Kg/Cm2

H OMO GEN EIZAR E SEPA R AR 500 g

DESFIBRAR ( 88% < IP < 92% )

C OLH ER 03 SU B A MO STR AS

SON D A H O R IZON TA L

PRENS A HIDRULICA ( 250 Kg/Cm2

H OM OGEN EIZAR E SEPA R AR 500 g

DESFIBRAR ( 88% < IP < 92% )

C OLH ER 01 A MOSTR A

SON D A OB LQU A

TIPOS D E A MOSTR A GEM

ATR = 10 x 0,88 x 1,0526 x PC + 10 x 0,88 x ARC ( kg/t )

ATR = Acar total recupervel

PC = Pol da cana

ARC = Acares redutores da cana Fonte: Dedini S/A Indstrias de base


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Tipos de amostragem usados no setor( no recebimento da cana )

- Sonda horizontal (mais usada);

- Sonda oblqua (recente);

- Cana desfibrada na esteira (para indstria).


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Exemplo de Sonda Horizontal


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Problemas Sonda Horizontal

- Laterais dos veculos mais fechadas;

- Maior dificuldade de automao;

- Tempo de amostragem maior.


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Exemplo de Sonda Oblqua


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Problemas Sonda Oblqua

- Trabalho da coroa que causa esmagamentoe cisalhamento da amostra;

- Desgaste prematuro da coroa;- Custo de instalao~ R$ 400.000 ( s. horizontal ~ R$ 120.000 );

- Custo de manuteno~ R$ 30.000 / ano ( s. horizontal ~ R$ 10.000 );

- Cuidados no posicionamento do caminho.


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Vantagens e benefcios:

- Totalmente automtico;

- Reduo de tempo de amostragem;

- Permite coletar amostra no fundo da carga;

- Uma nica amostra suficiente;

- Evita contato do operador com o motorista;

- Menor necessidade de pessoal;

- A amostra cai direto no desfibrador.


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Comparativo Sondas Horizontal / Oblqua

Dados tcnicos para os tomadores de amostras Oblqua Horizontal

1) Dimetro da Sonda 203 mm 203 mm

2) Potncia Eltrica ( Unidade Hidrulica ) 20 CV 05 CV

3) Potncia Eltrica ( Rotao da Sonda ) 40 CV 10 CV

4) Potncia Eltrica ( Translao ) 1,5 CV

5) Presso Mxima no Circuito Hidrulico 100 Kgf/Cm2 105 Kgf/Cm2

6) Presso de Operao ( Regime Normal ) 80 Kgf/Cm2 80 Kgf/Cm2

7) Durao do Ciclo Completo ( Amostragem/Ejeo ) 130 s 180 s

8) Peso do Equipamento em Funcionamento 8.300 Kg 3.400 Kg

9) Curso da Sonda 4.600 mm 1.200 mm10) Rotao da Sonda 330 rpm 550 rpm

11) Nmero Mdio de Amostragem Hora > 25 18 a 22

12) Peso Mdio da Amostra 19 Kg 05 a 15 Kg

13) ngulo da Inclinao da Sonda 55 0

14) Velocidade da Penetrao da Sonda 7,1 Cm/s 14 Cm/sFonte: Dedini S/A Indstrias de base


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Metodologia

Os experimentos foram realizados em 5 unidades industriais diferentes :

1) USINA CERRADINHO (sonda oblqua x horizontal);

2) USINA PITANGUEIRAS (variabilidade na sonda oblqua);

3) USINA MONTE ALEGRE (variabilidade na sonda horizontal);

4) USINA CAROLO (sonda horizontal x manual x mesa);

5) USINA GALO BRAVO (sonda horizontal x manual).


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USINA CERRADINHO(Responsvel Luiz A. Magazoni)

- Mesma carga, amostragem pelas sondas:

- OBLQUA

- HORIZONTAL

- Total de cargas analisadas: 73 ( safra 2004 - outubro/novembro )


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USINA CERRADINHO

Sonda Obliqua Sonda Horizontal

amostra Fib %cana % imp veg %imp min ATR PC Fib %cana % imp veg %imp min ATR PC1 13,20 3,67 0,24 152,75 16,06 11,81 4,35 0,28 164,79 17,432 13,14 11,75 0,32 151,19 15,93 11,57 1,85 0,30 160,01 16,853 12,72 5,64 0,32 147,20 15,42 12,56 3,16 0,34 160,74 17,044 12,28 2,88 0,34 156,60 16,52 12,84 1,69 0,44 154,04 16,215 12,90 2,84 0,34 161,10 17,01 13,45 2,71 0,38 167,49 17,716 15,51 7,67 0,58 137,11 14,38 12,73 4,79 0,48 157,41 16,577 10,89 3,17 0,64 149,23 15,63 12,03 3,13 0,36 150,68 15,618 10,54 0,57 0,40 145,02 15,26 11,55 2,40 0,24 152,22 15,719 11,97 3,33 0,22 149,90 15,68 12,73 6,68 0,48 167,44 17,6710 11,70 4,72 0,40 150,20 15,71 11,13 0,17 0,66 163,75 17,1211 12,26 3,97 0,72 148,62 15,57 11,68 2,49 0,48 157,60 16,5212 12,11 1,97 0,88 150,09 15,65 11,21 0,38 0,50 154,82 16,22

13 12,21 0,95 0,74 159,21 16,65 10,56 0,73 0,56 162,13 17,0314 10,48 0,42 0,68 149,33 15,58 10,12 1,20 0,42 163,17 17,5115 11,77 11,56 0,68 144,47 15,12 13,29 3,46 0,50 165,98 17,5616 11,80 4,08 0,76 145,45 15,19 10,77 0,13 0,44 160,60 16,9117 11,40 10,42 0,32 177,29 18,76 11,97 11,63 0,40 173,45 18,37. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .

73 12,52 3,05 0,62 160,15 16,80 13,26 1,46 0,36 159,37 16,78

Tabela demonstrativa


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RESUMO

sonda sonda H/OObliqua Horizontal (%)

ATR 159,76 165,12 3,36

PC 16,8 17,41 3,63

Fib %cana 12,68 12,4 -2,21

% imp veg 4,51 4,61 2,22

%imp min 0,78 0,7 -10,26


17/41

PC

Welch Two Sample t-test

p = 0.002824


18/41


19/41

FIBRA

Welch Two Sample t-testp = 0.4855


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IMPUREZA MINERAL

Welch Two Sample t-test

p = 0.6463


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IMPUREZA VEGETAL

Welch Two Sample t-testp = 0.9247


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USINA PITANGUEIRAS(Responsvel : Gilmar Galon)

Em um mesmo caminho (carga),

foram feitas 18 amostragens em

diferentes pontos (pr-

determinados).

Utilizou-se sonda OBLQUA;

Foram analisadas 20 cargas;

Safra 2004 - out./ nov.

Cabine

1 2 3

4 5 6

7 8 9

10 11 12

13 14 15

16 17 18

Traseira

posio amostras


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Anlise de disperso das amostras

Da ta Amos Fi b r a Im p Im p ATR PCC

1 m i n veg

18/10/04 1 11,84 1,03 8,43 156,13 16,34

18/10/04 2 11,54 1,57 5,08 155,32 16,27

18/10/04 3 12,13 1,53 2,13 160,19 16,83

18/10/04 4 12,39 2,4 5,18 152,92 15,99

18/10/04 5 13,13 4,97 9,41 147,52 15,39

18/10/04 6 12,36 2,3 9,5 153,43 16,04

18/10/04 7 12,54 4,63 6,39 153,25 16,0418/10/04 8 12,43 2,7 7,54 154,7 16,21

18/10/04 9 12,39 1,03 6,54 152,92 15,99

18/10/04 10 12,93 6 6,17 154,91 16,25

18/10/04 11 12,22 2,87 4,38 158,1 16,59

18/10/04 12 11,59 1,06 3,66 161,8 16,96

18/10/04 13 13,1 2,23 8,5 149,39 15,61

18/10/04 14 12,04 2,03 6,02 157,59 16,54

18/10/04 15 11,74 2,23 1,84 157,07 16,43

18/10/04 16 13,15 2 6,6 149,71 15,6818/10/04 17 13,63 5,06 9,07 138,23 14,47

18/10/04 18 13,49 3 12,23 138,23 14,36

12,48 2,70 6,59 152,86 16,0013,63 6,00 12,23 161,80 16,9611,54 1,03 1,84 138,23 14,360,63 1,50 2,69 6,44 0,700,05 0,55 0,41 0,04 0,04COEF. VARIAO

MDIAMXIMOMNIMO

DESVIO PADRO

Para cada caminho foi montada uma planilha como esta


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USINA MONTE ALEGRE(Responsvel : Luiz Fernando P. Alves)

Em um mesmo caminho (carga), foram feitas 33amostragens em diferentes pontos (pr-determinados), e uma amostragem conforme mtodo

Consecana. Utilizou-se sonda HORIZONTAL; Foram analisadas 10 cargas; Safra 2004 - outubro e novembro;1 2 3 4 5 6 7 8

3

2

9 10 11

1

posioamostras


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Anlise de disperso das amostras

Imp Imp

min veg

04/11/04 1 1 1 13,63 0,50 1,36 147,27 15,45

04/11/04 2 2 1 14,67 0,40 1,31 155,62 16,56

04/11/04 3 3 1 13,63 0,70 0,51 163,15 17,37

04/11/04 4 1 2 16,75 2,40 0,53 151,89 16,18

04/11/04 5 2 2 18,64 2,80 1,55 150,82 16,05

04/11/04 6 3 2 16,77 2,00 1,14 157,12 16,74

04/11/04 7 1 3 20,29 1,00 2,21 141,60 14,75

04/11/04 8 2 3 17,30 1,10 4,69 151,53 16,06

04/11/04 9 3 3 15,56 0,80 3,83 160,14 17,05

04/11/04 10 1 4 16,81 1,10 10,80 142,34 14,94

04/11/04 11 2 4 23,48 0,90 30,56 111,42 11,13

04/11/04 12 3 4 26,43 0,80 47,15 95,46 9,11

04/11/04 13 1 5 16,03 1,00 3,34 150,78 15,86

04/11/04 14 2 5 16,98 0,80 16,19 144,25 15,01

04/11/04 15 3 5 19,30 0,70 8,70 138,64 14,47

04/11/04 16 1 6 23,14 0,60 26,00 118,96 12,10

04/11/04 17 2 6 15,53 0,80 0,89 161,30 17,05

04/11/04 18 3 6 16,34 1,10 1,38 161,27 17,12

04/11/04 19 1 7 20,21 1,00 6,56 133,56 13,78

04/11/04 20 2 7 25,08 0,80 22,46 115,91 11,75

04/11/04 21 3 7 15,17 0,50 1,68 159,92 16,99

04/11/04 22 1 8 18,78 0,60 8,26 141,92 14,90

04/11/04 23 2 8 23,71 0,50 6,85 124,37 13,01

04/11/04 24 3 8 24,35 1,00 20,44 113,96 11,60

04/11/04 25 1 9 17,30 0,70 1,46 152,05 16,16

04/11/04 26 2 9 18,98 0,60 2,37 148,26 15,74

04/11/04 27 3 9 18,19 0,80 1,55 160,90 17,11

04/11/04 28 1 10 15,07 0,70 1,40 154,81 16,37

04/11/04 29 2 10 14,73 0,40 0,73 166,48 17,69

04/11/04 30 3 10 14,67 0,80 1,07 168,30 17,86

04/11/04 31 1 11 15,73 0,70 0,81 163,72 17,39

04/11/04 32 2 11 13,61 0,60 0,42 158,39 16,80

04/11/04 33 3 11 16,84 0,60 1,15 154,06 16,34

04/11/04 34 19,43 0,60 10,86 123,73 12,60

17,99 0,90 7,25 146,07 15,35

26,43 2,80 47,15 168,30 17,86

13,61 0,40 0,42 95,46 9,11

3,55 0,53 10,77 18,04 2,16

0,20 0,58 1,49 0,12 0,14

PCCData 1 Amos Alt Larg ATRFibra

MNIMO

DESVIO PADRO

COEF. VARIAO

Conv

MDIA

MXIMO

Para cada caminho foi montada uma planilha como esta


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convencional media de 33 amostras

120

130

140

150

tipo

ATR

ATR Fibra


12

14

16

18

20

tipo

fibra

Comparativo dos resultados


27/41


0.5

1.0

1.5

2.0

tipo

imp

.min


4

6

8

10

tipo

imp

.veg

Impurezasvegetais

Impurezasminerais

Comparativo dos resultados


28/41

1 2 3 4 5 6 7 8

3

2

9 10 11

1

Resultados em relao altura dacarga

Fibra I min I veg ATR PCC

mdia da camada superior - 1 17,61 0,94 5,70 145,35 15,26

mdia da camada intermediria - 2 18,43 0,88 8,00 144,39 15,17

mdia da camada inferior - 3 17,93 0,89 8,05 148,45 15,61

mdia de todas as amostras 17,99 0,90 7,25 146,07 15,35

resultado da anlise convencional 19,43 0,60 10,86 123,73 12,60


29/41

Resultados em relao altura

1 2 3 Conv

0

10

20

30

40

Altura

Imp

.veg

1 2 3 Conv

0

1

2

3

4

5

6

7

Altura

Imp

.min

Impurezas minerais Impurezas vegetais


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Variabilidade dos resultados emrelao ao tipo de sonda

ATR FIBRA I. MIN. I. VEG. PCC

Sonda Horizontal 12,65 2,99 0,66 5,85 1,52

Sonda Oblqua 5,39 0,64 0,89 2,42 0,61


Sonda Horizontal 9,2% 18,7% 54,4% 85,0% 10,8%

Sonda Oblqua 3,5% 5,0% 52,7% 34,3% 3,8%


Sonda Horizontal 14 56 473 1.155 19

Sonda Oblqua 2 4 445 189 2

Mdia dos desvios padro

Mdia dos Coeficientes de Variao

nmero necessrio de amostras para obteno de erro de 5 %


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Disperso das medidas obtidas em sondaoblqua e horizontal em uma determinada anlise

5 10 15 20

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Distribuio do PCC (Obliqua - Azul, Horizontal - Vermelho)

Caminho 04-11-04

Pol da Cana %

Density

5 10 15 20 25 30 35

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Distribuio da Fibra (Obliqua - Azul, Horizontal - Vermelho)

Caminho 04-11-04

Fibra da Cana %

Density

PCC Fibra

Horizontal -----

------ Oblqua

------ Oblqua

----- Horizontal

Experimento realizado na Usina


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Experimento realizado na UsinaCerradinho

- 6 amostragens por caminho com cada tipo de sonda( desvio padro em relao ao ATR )

- clculo do nmero de coletas necessrias na sonda horizontalpara obteno do mesmo desvio padro da sonda oblqua ( ATR )

Concluso: seriam necessrios 6,4 furos da sonda horizontalpara se obter o mesmo desvio padro da sonda oblqua.

teste / caminho 1 2 3 4 5 6 7 mdia

dp sonda horizontal 3,8 5,4 8,8 4,1 7,6 6,4 3,8 5,7

dp sonda oblqua 1,8 2,8 2,5 1,8 2,3 2,9 2,1 2,3

n amostras equivalente 4,4 3,7 12,3 5,4 11,3 4,7 3,3 6,4

n furos utilizados pelo mtodo Consecana 3


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US. CAROLO E GALO BRAVO(Responsveis : Nerci e Ranieri)

Nestas usinas, analisamos Cana Inteira e Picada.

Usina Carolo: amostramos 20 caminhes de cana inteira e 20 de canapicada. De cada caminho, retiramos trs amostras conformedescrevemos a seguir:

Sonda: Coleta da amostra com a sonda horizontal Caminho: Coleta manual da amostra sobre o caminho

Mesa: Coleta manual da amostra durante a descarga na mesaalimentadora

Usina Galo Bravo: amostramos 24 caminhes de cana inteira e 15 decana picada. De cada caminho, retiramos duas amostras, sendo umana sonda e outra no caminho da mesma maneira da Us. Carolo.

Os procedimentos de anlises foram feitos de acordo com Consecana.

Na tabela a seguir, resumimos os resultados referentes a ATR, FIBRA,

IMPUREZAS MINERAIS, e IMPUREZAS VEGETAIS.


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Tabela demonstrativacana inteira ( Us. Carolo )

sonda cam inho m esa sonda cam inho m esa sonda cam inho m esa sonda cam inho m esa

1 138,48 144,68 152,59 12,19 11,82 11,66 0,96 0,01 0,06 7,44 8,37 5,43

2 136,47 148,79 150,02 15,12 12,79 13,08 0,49 0,13 0,09 6,10 7,88 6,83

3 139,64 151,35 153,68 12,10 12,00 12,86 0,54 0,04 0,15 7,49 5,24 7,36

4 141,71 158,90 160,40 13,87 13,00 12,11 0,49 0,22 0,11 6,39 5,13 5,61

5 154,43 155,20 150,54 10,69 11,70 11,90 0,26 0,08 0,26 4,74 5,08 4,62

6 135,82 147,63 149,02 12,18 11,33 11,28 0,24 0,02 0,11 4,87 6,15 5,23

7 144,21 140,93 151,38 11,98 11,61 11,37 1,07 0,13 0,15 7,10 6,33 5,82

8 135,19 149,44 149,66 12,18 12,37 11,44 0,15 0,07 0,06 8,71 8,88 7,02

9 128,56 144,21 149,44 13,80 11,75 10,91 0,75 0,04 0,17 6,70 5,23 5,59

10 148,00 148,00 150,11 12,26 11,91 12,40 0,39 0,06 0,04 6,98 8,69 6,13

11 142,85 144,58 144,93 12,86 12,96 11,67 0,11 0,26 0,11 4,81 8,00 5,23

12 139,52 144,76 151,23 11,62 11,56 11,65 0,24 0,02 0,02 4,30 6,70 5,50

13 140,17 145,64 146,73 12,11 11,56 11,60 0,45 0,09 0,11 5,88 6,80 5,51

14 132,52 137,02 139,48 12,93 11,82 11,69 0,51 0,13 0,07 5,32 6,76 4,63

15 133,92 143,86 147,21 13,29 11,88 11,53 0,47 0,07 0,11 7,41 9,60 5,74

16 143,45 146,80 147,51 11,37 12,11 10,95 0,31 0,11 0,04 6,64 6,13 5,47

17 139,41 147,41 141,48 12,81 12,05 11,26 1,71 0,66 0,09 6,61 7,63 5,78

18 141,31 150,58 146,56 12,92 11,11 11,24 0,39 0,07 0,11 7,16 7,32 5,83

19 134,87 147,58 148,02 12,44 12,08 11,35 0,36 0,11 0,06 5,85 7,06 5,36

20 133,10 144,47 150,17 12,41 12,12 11,53 0,45 0,09 0,24 7,32 7,71 5,06

m inim o 128,56 137,02 139,48 10,69 11,11 10,91 0,11 0,01 0,02 4,30 5,08 4,62

m ax im o 154,43 158,90 160,40 15,12 13,00 13,08 1,71 0,66 0,26 8,71 9,60 7,36

m edia 139,18 147,09 149,01 12,56 11,98 11,68 0,52 0,12 0,11 6,39 7,03 5,69

m ediana 139,46 147,10 149,55 12,34 11,90 11,57 0,45 0,09 0,11 6,63 6,93 5,55

des. pad. 5,87 4,76 4,37 0,97 0,50 0,57 0,37 0,14 0,06 1,15 1,32 0,71

coef.var. 0,04 0,03 0,03 0,08 0,04 0,05 0,72 1,18 0,58 0,18 0,19 0,12

ATR IM PUREZA VEG ETAL (% )AM O STRA

IMPUREZA MINERAL (%)FIBRA


35/41

ATR

Carolo

G

Bravo

Caminho Mesa Sonda Caminho Mesa Sonda

Caminho Sonda Caminho Sonda

Cana Inteira Cana Picada


36/41

FIBRA

Carolo

G

Bravo





37/41

IMPUREZA MINERAL

Carolo

G

Bravo





38/41

IMPUREZA VEGETALCana Inteira Cana Picada

Carolo

G

Bravo




39/41

Concluso:

No h variao significativa dos resultados em relao altura da

amostra no caminho, em anlises feitas por sonda horizontal;

Os resultados de amostragem convencional em cargas analisadaspor sonda horizontal diferem bastante da mdia das amostragens detoda a carga;

Nas anlises comparativas das sondas oblqua e horizontal namesma carga, observou-se ATR e PC menores, nos resultadosobtidos por sonda oblqua;

H maior preciso nos resultados obtidos atravs de sondaoblqua, em uma mesma carga, em relao sonda horizontal;


40/41

Concluso:

Para que a variabilidade ( em relao a ATR ), entre as sondasoblqua e horizontal fosse equivalente, deveramos fazer aproximadamente 6 furos com a sonda horizontal;

Estudos devem ser aprimorados, pois os tipos deamostragens causam grande impacto nos resultados dasanlises de cana.

No caso dos mtodos alternativos de coleta de amostras,verificamos nos resultados:- para cana inteira -> grande diferena do mtodo Consecana;- para cana picada -> pequena diferena do mtodo Consecana;

FABAN RIBEIRO PRETO SP


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Anlise da variabilidade e mtodosde amostragem de parmetros

qualitativos da cana de acarGilmar Galon Trabalho de Concluso de Curso(TCC)

Orientador: Prof. Andr Aparecido GuedesCoordenador: Prof. Cleber Camacho

MUITO OBRIGADO!!

FABAN RIBEIRO PRETO SP

CURSO: ENGENHARIA DEPRODUO - 2009

Tcc Gilmar Galon

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