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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-29032016-092728
Documento
Autor
Nome completo
Leonardo Mariano Gomes
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2016
Orientador
Banca examinadora
Schiabel, Liliane Ventura (Presidente)
Magalhães, Daniel Varela
Ruggiero, Lígia de Oliveira
Título em português
Painel automatizado para estudo do efeito da radiação solar natural sobre os óculos de sol
Palavras-chave em português
Máquina automática
NBR ISO 12312-1
Óculos de sol
Proteção ultravioleta
Resistência à radiação solar
Simulador solar
Resumo em português
O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um equipamento capaz de expor as lentes de óculos de sol de maneira automática, de forma que simule o uso do acessório pelas pessoas, por um período equivalente ao tempo de uso de um mesmo modelo pela população brasileira e, através das medidas realizadas nas lentes após a exposição prolongada ao sol, verificar o comportamento da transmitância dos raios pela lente, principalmente dos raios UV, e assim, determinar se as lentes se degradam com o tempo. A partir dos resultados, espera-se complementar os estudos teóricos em desenvolvimento pelos pesquisadores do LIO sobre a equivalência entre os testes em simuladores solares e a exposição real ao sol, colaborando para a adequação dos parâmetros apresentados na norma nacional (NBR ISO 12312-1:2015) e internacional (ISO 12312-1:2013). Os parâmetros utilizados nos testes de certificação da norma nacional são os mesmos dos utilizados na internacional e que foram criados para representar as condições de radiação solar na Europa. Tendo conhecimento dos fatores que influenciam os níveis de radiação UV que atingem a Terra fica evidenciado que estes níveis são maiores nas regiões mais próximas do Brasil do que da Europa. Segundo estudos, uma otimização geográfica da norma brasileira deve ser considerada, levando-se em conta as diferenças nos índices UV do Brasil e da Europa. Além disso, os parâmetros para o teste de resistência à radiação em óculos de sol utilizados no Brasil, devem ser revistos para garantir que as condições simuladas sejam suficientes para garantir a proteção UV para as exposições típicas dos óculos ao Sol. A metodologia consistiu no desenvolvimento do protótipo para exposição automática de lentes de óculos de sol, além do desenvolvimento do sistema de medição do índice UV. Por fim, é descrito o teste realizado com uma miniatura de painel para exposição não controlada das lentes e a técnica e equipamentos utilizados para medição da transmitância luminosa e UV das lentes antes e depois da exposição ao Sol. Este protótipo consiste de uma caixa para proteção dos sistemas mecânicos e eletrônicos, uma tampa automática e um painel de acrílico, o qual acomoda 100 lentes posicionadas na posição de uso, as quais são irradiadas pelo Sol desde o nascer até o seu pôr. A tampa é aberta automaticamente, o painel ejetado, através do sistema mecânico, de dentro da caixa e rotaciona no sentido do Sol, de forma que as lentes sejam sempre irradiadas pela frente. A cada intervalo de 15 minutos, o sistema calcula a posição do Sol a ajusta a direção do painel. Sensores de variáveis climáticas avisam o sistema para fechar a tampa e proteger os óculos de condições indesejáveis. Os resultados deste trabalho consistam na apresentação do protótipo finalizado e funcionando, análise das informação obtidas dos sensores e análise preliminar sobre a variação da transmitância UV e luminosa das lentes de óculos de sol após 150 horas de exposição. É concluído que o período de 150 h não é suficiente para provocar mudanças significativas na características das lentes, portanto o protótipo do painel automatizado será utilizado para exposição a longo prazo e os resultados de pesquisas futuras poderão contribuir para as normas e melhor proteção da saúde ocular da população.
Título em inglês
Automated panel to study the effect of natural sunlight on sunglasses
Palavras-chave em inglês
Automatic machine
NBR ISO 12312-1
Resistance to solar radiation
Solar simulator
Sunglasses
Ultraviolet protection
Resumo em inglês
The aim of this work is to develop a device capable of exposing the lenses of sunglasses automatically, so that simulates the use of the accessory for people, for a period equivalent to the time of use of the same model by the Brazilian population and through measurements performed on the lenses after prolonged sun exposure, check the behavior of the transmittance of the rays by the lens, mainly from UV rays, and thus determine if the lenses degrade over time. From the results, it is expected to complement the theoretical studies being developed by LIO researchers on the equivalence in solar simulators tests and actual exposure to the sun, helping to adapt the parameters of the national standard (NBR ISO 12312-1:2015) and international (ISO 12312-1:2013). The parameters used in the certification tests of the national standard are the same as used in international and those were created to represent the solar radiation conditions in Europe. Knowing the factors that influence UV radiation levels reaching the earth is evident that these levels are higher in the nearby regions of Brazil than in Europe. According to studies, a geographical optimization of the Brazilian standard should be considered, taking into account differences in UV indices of Brazil and Europe. Also, the parameters for the radiation resistance test in sunglasses used in Brazil, should be reviewed to ensure that the simulated conditions are sufficient to ensure UV protection for typical exposures of glasses in the sun. The methodology is the development of the prototype for automatic exposure sunglass lenses, and the development of the UV index measuring system. Finally, it is described the test conducted with a miniature panel to expose lens and the technique and equipment used for measuring luminous and UV transmittance of the lenses before and after exposure to the sun. This prototype consists of a box for protection mechanical and electronic systems, automatic cover and an acrylic panel, which accommodates 100 lenses positioned in the use position, which will be irradiated by the sun from sunrise to sunset. The lid will automatically open the panel is ejected through the mechanical system out of the box, and must rotate in the direction of the sun, so that the lens is always irradiated from the front. Every 15-minute interval, the system calculates the position of the sun to set the direction of the panel. Climatic variables sensors alert the system to close the cover and protect the glasses undesirable conditions. The results of this project are to report the finished prototype and running, analysis of the obtained information from the sensors and preliminary analysis of the variation of UV transmittance and light lens sun glasses after 150 hours of exposure. It is concluded that the period of 150 hours is not sufficient to cause significant changes in the characteristics of the lenses, so the automated panel prototype will be used for long-term exposure and the results of future research will contribute to the standards and better protection of eye health of population.
 
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Leonardo.pdf (5.72 Mbytes)
Data de Publicação
2016-04-01
 
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