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Soil erosion studies using rainfall simulators are generally expensive and time consuming. Thus, the aim of this study was to develop a prototype of an automatic runoff collector, capable of real-time quantifying runoff volume and soil loss in field trials using a rainfall simulator. The used sensors were chosen based on the type A uncertainty computed from different volumes of water and concentrations of sediment. Through specific programming, the runoff volume, sediment concentrations and the time of occurrence of the collections corresponding to each 200 cm³ of runoff were recorded on a micro-SD card. The robustness of the calibration and the programming developed were also evaluated in the Arduino Mega® 2560 microcontroller. The pressure (PSI.420) and turbidity (ST100) sensors were selected for developing the prototype, which was evaluated in the field with the InfiAsper rainfall simulator. Then, the data collected automatically by the sensors were compared to those obtained by manual measurement. The automatic runoff collector equipped with the PSI.420 and ST100 sensors has potential to obtain and store runoff data, and it was effective in evaluating the erosion process, generating mean errors of 12.25 and 13.16% for runoff volume and soil loss, respectively. The proposed prototype has a low cost of manufacture, in addition to optimizing the collection of erosion data in studies with rainfall simulators. RESUMO Estudos relacionados à erosão do solo usando simuladores de chuva são geralmente onerosos e demorados. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver um protótipo de coletor automático de escoamento superficial, capaz de quantificar em tempo real o volume de escoamento superficial e a perda de solo em ensaios de campo utilizando um simulador de chuva. Os sensores utilizados foram escolhidos com base na incerteza tipo A calculada a partir de diferentes volumes de água e concentrações de sedimentos. Por meio de programação específica, o volume da enxurrada, as concentrações de sedimentos e o tempo de ocorrência das coletas correspondentes a cada 200 cm³ de enxurrada foram registrados em um cartão micro-SD. A robustez da calibração e a programação desenvolvida também foram avaliadas no microcontrolador Arduino Mega® 2560. Os sensores de pressão (PSI.420) e de turbidez (ST100) foram selecionados para o desenvolvimento do protótipo, o qual foi avaliado em campo com o simulador de chuva InfiAsper. Em seguida, os dados coletados automaticamente pelos sensores foram comparados com os obtidos por medição manual. O coletor automático equipado com os sensores PSI.420 e ST100 tem potencial para obter e armazenar dados de escoamento, e foi eficiente na avaliação do processo erosivo, gerando erros médios de 12,25 e 13,16% para volume de escoamento e perda de solo, respectivamente. O protótipo proposto possui baixo custo de fabricação, além de otimizar a obtenção de dados de erosão em estudos com simuladores de chuva. |
