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ANÁLISE DE IMAGEM E ULTRASSOM UTILIZADOS NA CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE DUAS ESPÉCIES AMAZÔNICAS (Aspidosperma macrocarpon Mart. e
Ocotea costulata (Nees) Mez.)
Claudene Calderon – Universidade Federal do Acre (UFAC), Brasil.
Joaquim Gonçalez - Universidade de Brasília (UnB), Brasil
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V CONFLAT – Congreso Forestal Latinoamericano Universidade Nacional Agraria La Molina
Lima - Peru
Lima, 20 de outubro de 2011.
INTRODUÇÃO
Caracterização Tecnológica de Espécies Madeireiras:
Uso da Análise de Imagem na Caracterização de Madeiras:
Técnica de Avaliação Não Destrutiva de Madeireira: ULTRASSOM.
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USO DA ANÁLISE DE IMAGEM NA CARACTERIZAÇÃO
ANATÔMICA
A – unidade de projeção de ampliação, B – painel gráfico (Tektronix 4956), C - cursor, D – controlador
do painel gráifico (Tektronix 4956), E - Computador (Tektronix 4051), e F - impressora (Tektronix
4631). Fonte: Micko et al., (1982).
A
B
C
D
E
F
Figura 1– Fotografia do sistema informatizado de medição de
comprimento de fibra usado na Universidade de Alberta.
4
Um dos primeiros sistemas informatizados para mensuração de fibras.
5
a b
c d
Sistema Leica: Modernização do sistema de mensuração de fibras.
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ULTRASSOM APLICADO A
MADEIRA
ONDAS SONORAS: São ondas mecânicas que se
propagam em sólidos, líquidos e gases. Necessitam
de um meio de propagação.
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FREQUÊNCIA DE PROPAGAÇÃO: entre 20 Hz e 20000 Hz (ou 20 KHz).
CONCEITOS
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Caracterizar tecnologicamente duas espécies
amazônicas (Aspidosperma macrocarpon Mart. e
Ocotea costulata (Nees) Mez.,) com o uso das
ferramentas de análise de imagem e ultrassom
OBJETIVO
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MATERIAL E MÉTODOS
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MATERIAL E MÉTODOS
ÁREA DE ESTUDO: Estado do Acre, Município de Cruzeiro do Sul, localizado no Vale do Juruá, Brasil.
Vale do Juruá
Cruzeiro do Sul
BRASIL ACRE
Figura 1 – Localização da área de estudo.
MATERIAL E MÉTODOS
AMOSTRAGEM: 10 amostras de cada espécie foram obtidas de maneira aleatória e em diferentes movelarias.
10 cm 30 cm
a b
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Figura 2- Coleta e Preparação das amostras para os ensaios.
Figura 3 - Caracterização macroscópica da madeira com auxílio
da Análise de Imagem. SISTEMA LEICA. Software Application Suite 12
ANÁLISE DE IMAGEM: CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MACROSCÓPICA.
a b
Figura 4 - Caracterização das fibras por análise de imagem: a) Microscópio
acoplado ao computador; b) Visualização do Programa de Análise de Imagem
Laz Es.
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ANÁLISE DE IMAGEM: CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MICROSCÓPICA.
ENSAIO COM ONDAS ULTRASSONORAS - ULTRASSOM
b a
Figura 6 - Ensaio de ondas ultrassonoras: a) Equipamento de
ultrassom USLab; b) Amostra submetida ao ensaio.
Equipamento USLab para madeira. Potência de 700V. Resolução de 0,1 µs. Transdutores de onda longitudinal e de seção plana. Freqüência de 45 kHz.
2%12 xVelDMOEd
Módulo de Elasticidade Dinâmico (Mpa):
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15
RESULTADOS e DISCUSSÃO
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CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MACROSCÓPICA
10 X
1 mm
b a
Tang Rad
Figura 7 - Madeira de A. macrocarpon: a) Seções
longitudinal tangencial e radial; b) seção
transversal, aumento de 10x.
Espécie: Aspidosperma macrocarpon Mart. Família: Apocynaceae. Nomes populares: Amarelinho.
Espécie: Ocotea costulata (Ness) Mez. Família: Lauraceae Nomes populares: Abacaterana.
Figura 8 - Madeira de O. costulata: a) Seções
longitudinal tangencial e radial; b) seção
transversal, aumento de 10x.
a
Tang Rad 10 X
1 mm
b
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Tabela 1 - Dados quantitativos dos caracteres anatômicos da madeira de A. macrocarpon,
com valores médio, mínimo, máximo, desvio padrão e coeficiente de variação.
Tabela 2 - Dados quantitativos dos caracteres anatômicos da madeira de O. costulata,
com valores médio, mínimo, máximo, desvio padrão e coeficiente de variação.
A. macrocarpon
CP (mm)
LF (µm)
DL (µm)
EP (µm)
DP (µm)
FP (mm2)
FR (mm)
AR (mm) LR (µm)
AR (n.cél)
LR (n.cél)
Média 1,40 24,34 7,10 8,62 70,04
>30 /mm2 9 0,21 14,93 15 1
Mínimo 0,73 18,89 4,79 6,37 39,47 7 0,11 10,75 6 1
Máximo 1,67 29,50 10,82 10,70 93,88 11 0,32 22,60 26 2
D. –Padrão 0,204 2,605 1,589 1,164 13,224 1,038 0,049 2,804 5,093 0,374
CV(%) 14,49 10,70 22,73 13,52 18,84 11,43 24,10 18,86 34,51 32,26
1,40 70 8,62 > 30
O. Costulata CP
(mm) LF
(µm) DL
(µm) EP
(µm) DP
(µm) FP
(mm2) FR
(mm) AR
(mm) LR
(µm) AR
(n.cél) LR
(n.cél)
Média 1,08 21,20 10,02 5,59 149,96 16 7 0,41 30,14 24 2
Mínimo 0,59 15,50 4,94 3,62 107,92 11 5 0,24 19,75 7 1
Máximo 1,37 26,92 15,44 7,53 211,31 22 8 0,66 42,19 50 3
D. –Padrão 0,22 3,17 2,74 0,91 27,40 2,28 0,96 0,10 6,37 10,73 0,35
CV(%) 21,82 15,07 27,93 16,49 18,32 14,30 14,65 23,49 21,19 45,15 17,22
CP: Comprimento de Fibras; LF: Largura da Fibra; DL: Diâmetro do Lume; EP: Espessura da Parede da Fibra; DP: Diâmetro
do Poro; FP: Frequência de poros; FR:Frequência de raios; AR: Altura dos Raios; LR: Largura dos Raios.
CP: Comprimento de Fibras; LF: Largura da Fibra; DL: Diâmetro do Lume; EP: Espessura da Parede da Fibra; DP: Diâmetro
do Poro; FP: Frequência de poros; FR:Frequência de raios; AR: Altura dos Raios; LR: Largura dos Raios.
1,08 150 5,59 16
18
a
r
c d
r
f
p
f
r
b
Figura 9 - Fotomicrografias das três seções de
A. macrocarpon Mart:
Figura 10 - Fotomicrografias das três seções de
O. costulata:
a
d c
f
pp
CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MICROSCÓPICA
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RESULTADOS ULTRASSOM
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ENSAIO COM ONDAS ULTRASSONORAS - ULTRASSOM
Tabela 3 - Valores da densidade, velocidade e Módulo de elasticidade
dinâmico obtidos com o Ultrassom para as espécies estudadas.
Aspidosperma macrocarpon Mart. Ocotea costulata (Nees) Mez
Dens.
(12%)
(g/cm3)
Vel.(1)
(m/s)
MOEd (2)
(MPa)
Dens.
(12%)
(g/cm3)
Vel.(1)
(m/s)
MOEd (2)
(MPa)
Média 0,683 4903 16438 0,777 4458 15506
Mínimo 0,660 4703 15493 0,676 4021 10928
Máximo 0,728 5067 18684 0,854 4779 18396
D.-padrão 0,019 94 905 0,052 214 2013
C.V. (%) 2,84 1,91 5,51 6,64 4,80 12,98
1 Velocidade obtida com uso de transdutores planos de 45kHz. 2MOEd – módulo de elasticidade obtido na direção longitudinal
0,68 0,78 16438 15506
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CONCLUSÕES
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A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que as
técnicas utilizadas foram fundamentais para a execução do
trabalho, pois além de ganho de tempo pode-se obter maior
qualidade e precisão dos resultados para a caracterização e
classificação de espécies madeireiras.
As tecnologias empregadas neste trabalho são portáteis e
relativamente fáceis de serem obtidas e disponibilizadas aos
moveleiros locais, promovendo desta forma o uso e
aproveitamento de mais espécies por este setor.
CONCLUSÕES
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Muito obrigada!
Claudene M. Atayde Calderon Joaquim C. Gonçalez Email: [email protected] Email: [email protected] Universidade Federal do Acre – UFAC Universidade de Brasília - UnB