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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2016.tde-23022016-150744
Document
Author
Full name
Victor Bertucci Neto
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2005
Supervisor
Committee
Cruvinel, Paulo Estevão (President)
Barboza, Ruy
Mucheroni, Marcos Luiz
Oliveira, Vilma Alves de
Pessoa, José Dalton Cruz
Title in Portuguese
Modelagem e automação em nova técnica de medida para relações de água e planta
Keywords in Portuguese
Automação
Célula
Instrumento
Medida
Planta
Pressão
Sistemas de controle
Sonda
Vegetal
Abstract in Portuguese
A água realiza diversos papéis, físico, estrutural, e metabólico em plantas superiores. Entretanto, a maior parte da água tomada pelas plantas através do solo é transpirada para a atmosfera. As plantas reciclam mais da metade do volume de chuva anual da Terra. A força que direciona a água captada pelo solo para cima é dada pela diferença de potencial químico entre o solo e a atmosfera. No entanto, os mecanismos que ocorrem quando a água sobe a planta contra a gravidade ainda são objetos de discussão. Durante as últimas três décadas tem sido usada a sonda de pressão para medir relações de água com plantas superiores. Esta técnica fornece acesso direto a muitos parâmetros biofísicos que controlam as respostas de curto e longo período em relação à água e a deficiência de sais no ambiente. Basicamente é usado um capilar preenchido com óleo e após a punção da célula vegetal o movimento do menisco no capilar é medido e controlado. Alguns esforços foram feitos para elaborar um instrumento que automatizasse a medida. Não foi observado na literatura nenhum artigo com uma descrição mais detalhada deste instrumento. Com o objetivo de contribuir nesta área, segundo a linha de desenvolvimento, neste trabalho é apresentada uma nova técnica, a sonda termoelástica, baseada na compensação térmica da pressão. Com esta nova técnica podem ser medidos valores de pressão negativa abaixo daqueles obtidos com a sonda de pressão. Visando preencher a lacuna existente entre a teoria e a prática, são apresentados modelos para ambos instrumentos. Estes modelos são adequados para a análise e síntese de controladores. Alguns resultados experimentais sobre a sonda termoelástica são apresentados e discutidos, incluindo um sistema que controla a posição do menisco no capilar e mede a pressão aplicada na ponta do capilar.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
Water plays diverse physical, structural and metabolic roles in higher plants, but most of the water taken up by plants from the soil is transpired to the atmosphere. Plants recycle more than half of the annual rainfall on land. The overall driving force for water lifting in plants is ultimately the chemical potential difference of water between soil and atmosphere. However, the mechanisms by which water rise against gravity occurs are still controversially discussed. During the last three decades has been used a pressure probe technique to measure water relations of higher plants. This technique provides direct access to many biophysical parameters which control the short and long-term responses of plant cells to water and salt stress in the environment. Basically, it is used a capillary filled with oil and after the puncture of the plant cell the movement of the meniscus is measured and controlled. Some attempts were made in order to perform an automatic measurement. It was not found in the literature a detailed description about this instrument. Following this development, this work presents a new technique, a thermoelastic probe, based on thermal compensation of pressure. By means of this new technique it can be measured negative pressures below of that it was obtained with a classical pressure probe. In order to fill the lack between the theory and the practice, it is also presented a model for both the pressure and the thermoelastic probe. These models are suitable for control systems synthesis and analysis methods. Also, experimental results on the thermoelastic probe are presented and discussed, including a system that measures the pressure applied at the tip of the capillary by controlling the meniscus position of the probe.
 
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Publishing Date
2016-02-23
 
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