<p>Kako se efekat globalnog zagrevanja odigrava širom planete, tako se svetska populacija suočava sa verovatno jednim od najvažnijih socijalnih i naučnih fenomena-promenom parametara životne sredine usled zagađenja. Preduzimanje bilo kakve akcije zahteva precizna i tačna merenja parametara životne sredine u više desetina hiljada tačaka, postavljenih širom sveta. Pošto je finansijski skupo, a i praktično nemoguće napraviti tako veliki broj mernih stanica koje bi premrežile celu planetu, očigledno je da se moraju pronaći neka alternativna rešenja. Napravljen je merni sistem i realizovane su merne metode za udaljeno merenje parametara životne sredine. Ovaj sistem može biti realizovan kao stacionarna ili kao pokretna merna stanica. Radna hipoteza se zasniva na korišćenju statističke analize izmernih podataka, gde se dolazi do pretpostavke i dokaza o mogućnosti smanjenja broja senzora na mernoj stanici, jer se praćenjem jedne veličine (koncentracija ugljen-monoksida) može doći do pretpostavljene vrednosti druge veličine (koncentracija azot-dioksida) u slučaju da potiču iz istog izvora. A korišćenjem predikcije, pomoću regresionog modela &ndash; interpolacije i ekstrapolacije pokazala se mogućnost smanjenja broja mernih stanica. Naime, korišćenjem interpolacionih krivih moguće je na teritoriji jednog grada prikazati estimacije koncentracija gasova na osnovu podataka sa pokretne merne stanice. Takođe, na osnovu matematičkog ARMA modela pokazana je estimacija koncentracije gasova na osnovu prethodnih merenja.</p> / <p>As the effects of global warming are spreading globally, the world population encounters one of the most important social and scientific phenomena- changing the parameters of the environment due to pollution. Any conducted action requires precise and accurate measuring of the environmental parameters at several dozens of thousands points deployed around the world. Since financially, as well as practically, it is impossible to create such a large number of measuring stations which would network all over the planet, it is obvious that some alternative solutions must be found. A new measuring system is developed and measuring methods for remote measurement of environmental parameters are implemented. This system can be implemented as a stationary or mobile measuring station. The working hypothesis is based on the use of statistical analysis of measurement data. It leads to the possibility of reducing the number of sensors at measure station, as based on the monitoring of one value-gas concentration (the concentration of carbon monoxide) can be estimated values of other gas (the concentration of nitrogen - dioxide) in the case that they originate from the same source. Using prediction and regression models - interpolation and extrapolation have shown the possibility to reduce the number of measuring stations. Specifically, in the territory of one observedcity, by using interpolation curves, the estimation of concentrations of gases based on data from the measuring system can be shown. Also, based on a mathematical model (ARMA) estimation of concentrations of gases based on previous measurements is shown.</p>

Spatial coordinate measurement systems play an important role in manufacturing and certification processes. There are many types of coordinate measurement systems including electronic theodolite networks, total station systems, video photogrammetry systems, laser tracking systems, laser scanning systems, and coordinate measuring machines. Each of these systems produces coordinate measurements containing some degree of uncertainty. Often, the results from several different types of measurement systems must be combined in order to provide useful measurement results. When these measurements are combined, the resulting coordinate data set contains uncertainties that are a function of the base data sets and complex interactions between the measurement sets. ISO standards, ANSI standards, and others, require that estimates of uncertainty accompany all measurement data. This research presents methods for quantifying the uncertainty fields associated with coupled spatial measurement systems. The significant new developments and refinements presented in this dissertation are summarized as follows: 1) A geometrical representation of coordinate uncertainty fields. 2) An experimental method for characterizing instrument component uncertainty. 3) Coordinate uncertainty field computation for individual measurements systems. 4) Measurement system combination methods based on the relative uncertainty of each measurement's individual components. 5) Combined uncertainty field computation resulting from to the interdependence of the measurements for coupled measurement systems. 6) Uncertainty statements for measurement analyses such as best-fit geometrical shapes and hidden-point measurement. 7) The implementation of these methods into commercial measurement software. 8) Case studies demonstrating the practical applications of this research. The specific focus of this research is portable measurement systems. It is with these systems that uncertainty field combination issues are most prevalent. The results of this research are, however, general and therefore applicable to any instrument capable of measuring spatial coordinates. / Ph. D.

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O desenvolvimento do conceito de número e de sistemas de medidas permitiu ao homem o controle sobre a produção de mercadorias e sobre o trabalho dos homens. Para a ciência, um sistema de medidas universal viabilizou o intercâmbio entre pesquisadores. Processos de padronização, normalização e certificação de qualidade foram desenvolvidos com o auxílio da ciência. Esta, ao ser incorporada pela indústria, torna-se também uma mercadoria. Para o capitalista, a qualidade constitui um diferencial diante da competitividade internacional intensificada com as inovações tecnológicas e a expansão do capitalismo. Esse cenário contribui para as críticas entre gestão pública e privada. A educação, nesse contexto, passa a ser considerada elemento importante para o desenvolvimento econômico e sua organização assemelha-se à da fábrica manufatureira. Os alunos são produzidos em lotes e descartados se não atendem às normas. Para esse controle de qualidade, a escola incorpora à sua prática os exames e a reprovação escolar. Esta, entretanto, é um mecanismo que descaracteriza o processo pedagógico, pois se pode educar sem reprovar. A expansão do acesso à escola associada à organização da educação básica em ciclos proporcionaram mais críticas à qualidade da escola pública. Nesse contexto, o Estado passa a utilizar as avaliações em larga escala para monitorar a escola por meio dos escores de desempenho dos alunos que são divulgados à sociedade. Essa opção consiste na aplicação de mecanismos de mercado e na responsabilização da administração escolar e professores pelos resultados da escola pública. A premissa é a de que a unidade escolar é responsável pelo desempenho dos alunos em testes e que as famílias, ao conhecerem esses escores, podem escolher a melhor escola e exigir melhores posições nos rankings divulgados. Trata-se da instauração da competição entre escolas. Considera-se que o Estado tem o dever de avaliar a qualidade da escola, mas também proporcionar as condições objetivas para que docentes realizem um trabalho de qualidade e para que alunos aprendam com dignidade. Nesse sentido, diferente de uma empresa capitalista que visa ao lucro, os fins da escola pública são a formação de personalidades histórico-humanas. A escola é um bem público e, sendo assim, não deve ser administrada como uma empresa capitalista, dessa forma, trata-se de um equívoco considerar como lucro o desempenho dos alunos. Em educação poucas coisas são mensuráveis e, portanto, são razoáveis as críticas à avaliação da qualidade da educação por meio de testes em alunos. Essa proposta de avaliação concebe qualidade como desempenho em testes, com isso incentiva fraudes e corrupções, assim como a exclusão de alunos que precisam de mais ajuda. Este trabalho, resultado de uma pesquisa empírica, procura explicar que a qualidade pode ser entendida como um valor relativo, identificado pelo sujeito em sua singularidade e individualidade, a partir de um sistema estruturado de referências pelo qual são estabelecidas relações de comparação entre objetos (produtos ou serviços) no tempo e no espaço. Esse conceito permite compreender porque para o senso comum a qualidade da educação reduziu como também empreender encaminhamentos mais democráticos para melhorar a qualidade da escola pública. / The development of the concepts of number and measurement systems allowed to men the control over the production of goods and over the work of men. For science, a system of universal measures facilitated exchanges between researchers. Processes of standardization, normalization and certification of quality have been developed based on science which, by being absorbed by the industry, becomes a commodity too. To capitalists, quality is a differential in the face of international competitiveness that is intensified by technological innovations and expansion of capitalism. This scenario contributes to the criticism among private and public management. Education, in this context, shall be considered an important element for economic development and its organization resembles that of the manufacturing factory. Students are \"produced\" in batches and discarded if they do not meet the standards. For this \"quality control\", the school incorporates exams and school failure to its practice. This, however, is a mechanism that mischaracterizes the pedagogical process, since it is possible to educate without fail. The expansion of access to school, associated to the organization of basic education in cycles, has raised further criticisms to the quality of public school. In this context, the State starts to use large-scale evaluations to monitor the school by means of the performance scores of students which are disclosed to society. This option consists in the application of market mechanisms and makes the school management and its team responsible for the school results. The premise is that the school unit is responsible for the students\' performance on tests and that the families, by knowing these scores, can choose the best school and require better positions of it in the rankings released. This is the introduction of competition between schools. It is considered that the State has the duty not only to evaluate the quality of the school, but also to provide the objective conditions for teachers to perform quality work and for students to learn with dignity. In this sense, other than a capitalist company that aims to profit, the purposes of the public school are the formation of human-historical personalities. The school is a public good and thus should not be administered as a capitalist enterprise. So, it is a mistake to consider as \"profit\" the performance of the students. In education, few things are measurable and, therefore, to criticize the evaluation of the education quality by means of tests on students are reasonable. This evaluation proposal designs quality as performance in tests, what encourages fraud and corruption, as well as the exclusion of students who need more help. This work, resulted from an empirical research, seeks to explain that the quality can be understood as a relative \"value\", identified by the individual in his/her uniqueness and individuality, from a structured system of references which establishes relations of comparison between objects (products or services) in time and space. This concept allows to understanding why, in common sense, the quality of education quality has decreased, as well as allows undertaking more democratic referrals in order to improve the quality of public school.

[pt] Líquidos criogênicos são amplamente empregados em diversos segmentos da atuação humana, destacando-se a Medicina, Engenharia Genética, setor industrial e no desenvolvimento cientifico. Sendo assim, efetuar o controle metrológico sobre os dispositivos e sistemas utilizados na comercialização de tais materiais é fundamental. Nesta dissertação propomos a implementação do controle metrológico neste segmento como forma de estabelecer confiabilidade e garantir trocas cada vez mais justas, sem prejuízos as partes envolvidas. Para tal, a estrutura legal é amparada pela regulamentação vigente no âmbito brasileiro, a qual é abordada e confrontada com as diretrizes internacionais. Os diferentes sistemas de medição atualmente adotados são abordados, com o intuito de julgar a adequação dos mesmos e estabelecer requisitos mínimos. Diante da inexistência de uma regulamentação ampla, capaz de agregar aspectos não só inerentes às boas práticas, mas que contemplem a realidade do mercado nacional, são estabelecidas proposições e diretrizes a serem seguidas na implementação e efetivação do controle metrológico. / [en] Cryogenic liquids are widely employed in several fields of human activity,such as in Medicine, Genetics Engineering, the industrial sector and for the scientific development. This way, applying the metrological controls in devices and systems used for the commercialization of cryogenic liquids is essential. In this dissertation we proposed the implementation of the metrological controls in this area, objectifying to establish the reliability and the guarantee of fair trade,without damages for the involved parts. Thus, the legal structure is supported by the valid regulamentation in the Brazilian case, that is mentioned and faced against international policies. The different measurement systems adopted nowadays are approached, for judging their adequacy and establishing minimum requests. Considering that there is not a broad regulamentaion, capable of aggregate aspects of the good practice and to heed the national reality, proposals and guidelines are presented for reaching the implementation of effective metrological controls.

[pt] A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma técnica não-invasiva utilizada no tratamento de distúrbios de origem neuropsiquiátrica, como transtornos de humor e alucinações auditivas. Por meio de uma técnica conhecida como neuromodulação, a atividade bioelétrica cerebral é estimulada a partir de correntes elétricas induzidas pela emissão de campo magnético alternado, em região anatômica cerebral previamente estabelecida segundo protocolos terapêuticos definidos, utilizando bobinas eletromagnéticas acopladas ao EMT, com modelos em forma de anel (ring), forma de oito (figure-of-eight), duplo cone (double cone), entre outros. A garantia da eficácia do tratamento e da segurança tanto dos pacientes quanto dos operadores do dispositivo depende da distribuição espacial da densidade de fluxo magnético emitida nas proximidades do equipamento de EMT, de acordo com o projeto da bobina de indução empregada. Um sistema multicanal de medição magnética (SMM) foi desenvolvido para avaliar a configuração da densidade de fluxo magnético gerada por dispositivos de estimulação magnética e em suas proximidades. Com o SMM é realizado o mapeamento magnético ao longo de um plano XY, sob as bobinas de modelos figure-of-eight e double cone, que inclui estudo de respostas, quando estimuladas com diferentes intensidades de saída e distâncias. Os resultados permitem caracterizar o decaimento da magnitude do campo, para os modelos de bobina figure-of-eight e double cone, em direção à região mais próxima da posição da mão do operador; e identificar, de forma preliminar, a distribuição da densidade de fluxo magnético em regiões mais superfíciais e o alcançe da penetração do estímulo destinado ao efeito terapêutico. / [en] Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a noninvasive technique used in the treatment of disorders of neuropsychiatric origin, such as mood disorders and auditory hallucinations. By means of a technique known as neuromodulation, cerebral bioelectrical activity is stimulated from electrical currents induced by the emission of an alternating magnetic field, in an anatomical region previously established according to defined therapeutic protocols, using electromagnetic coils coupled to EMT, with models in the form of ring, figure-of-eight, double cone, among others. The assurance of treatment and safety efficacy for both the patients and the device operators depends on the spatial distribution of the magnetic flux density emitted in the vicinity of the EMT equipment, according to the design of the induction coil employed. A multichannel magnetic measurement system (SMM) has been developed in order to evaluate the configuration of magnetic flux density generated by and around magnetic stimulation devices. With the SMM the magnetic mapping along an XY plane was performed under the coils of figure-of-eight and double cone models, which includes study of responses, when stimulated with varying output intensities and distances. The results allow to characterize the decay of the magnitude of the field for the figure-of-eight and double cone coil models towards the region closest to the position of the operator s hand and to identify, in a preliminary way, the distribution of the flux density magnetic properties in more superficial regions and the extent of penetration of the stimulus intended for the therapeutic effect.

Mostra a importância da integração dos sistemas de gestão de produção (ERP, MES e SCADA), a fim de se integrar todos os processos de negócios de uma organização, desde o nível operacional até o nível estratégico. Relata a relevância de se ter, aliado aos sistemas de gestão da produção, sistemas de medição de desempenho, que possam auxiliar no processo de tomada de decisão. Desenvolve, utilizando uma relação de causa e efeito, uma rede de relacionamento entre indicadores de desempenho, a partir de dados coletados automaticamente do chão de fábrica em empresas de manufatura discreta que utilizam processos de usinagem, apontando o impacto de cada indicador nas cinco dimensões competitivas de manufatura. Define a fórmula de cada indicador de desempenho a partir da análise conceitual destes indicadores, e identifica quais dos sistemas (ERP, MES ou SCADA) seriam mais adequados para fornecer tais indicadores. / Shows the importance of the integration of production planning and control systems (ERP, MES ou SCADA), in order to integrate all the business process of an organization from the operational level to the strategic level. Mention the significance of having performance measurement systems associated with production planning and control systems in order to help the decision process. Develop, using a cause and effect analysis, a performance measures relationship net from automatic shop floor data collection in discrete manufacturing enterprise, pointing out the impact of each indicator, in the five manufacturing competitive strategy. Define the formula of each performance measures from the conceptual analysis of this measures, and identify which of this systems (ERP, MES and SCADA) would be suitable to provide such measures.

Esta dissertação apresenta um método adaptado do estudo de repetitividade e reprodutibilidade para analisar a capacidade e o desempenho de sistemas de medição, no contexto da análise de dados funcionais. Dado funcional é a variável de resposta dada por uma coleção de dados que formam um perfil ou uma curva. O método adaptado contribui para o avanço do estado da arte sobre a análise de sistemas de medição. O método proposto é uma alternativa ao uso de métodos tradicionais de análise, que usados de forma equivocada, podem deteriorar a qualidade dos produtos monitorados através de variáveis de resposta funcionais. O método proposto envolve a adaptação de testes de hipótese e da análise de variância de um e dois fatores usados em comparações de populações, na avaliação de sistemas de medições. A proposta de adaptação foi baseada na utilização de distâncias entre curvas. Foi usada a Distância de Hausdorff como uma medida de proximidade entre as curvas. A adaptação proposta à análise de variância foi composta de três abordagens. Os métodos adaptados foram aplicados a um estudo simulado de repetitividade e reprodutibilidade. O estudo foi estruturado para analisar cenários em que o sistema de medição foi aprovado e reprovado. O método proposto foi denominado de ANOVA das Distâncias. / This work presents a method to analyze a measurement system's performance in a functional data analysis context, based on repeatability and reproducibility studies. Functional data are a collection of data points organized as a profile or curve. The proposed method contributes to the state of the art on measurement system analysis. The method is an alternative to traditional methods often used mistakenly, leading to deterioration in the quality of products monitored through functional responses. In the proposed method we adapt hypothesis tests and one-way and two-way ANOVA to be used in measurement system analysis. The method is grounded on the use of distances between curves. For that matter the Hausdorff distance was chosen as a measure of proximity between curves. Three ANOVA approaches were proposed and applied in a simulated repeatability and reproducibility study. The study was structured to analyze scenarios in which the measurement system was approved or rejected. The proposed method was named ANOVA of the distances.

<p>Laser scanners in combination with devices for accurate orientation like Coordinate Measuring Machines (CMM) are often used in Geometric Reverse Engineering (GRE) to measure point data. The industrial robot as a device for orientation has relatively low accuracy but the advantage of being numerically controlled, fast, flexible, rather cheap and compatible with industrial environments. It is therefore of interest to investigate if it can be used in this application.</p><p>This thesis will describe a measuring system consisting of a laser profile scanner mounted on an industrial robot with a turntable. It will also give an introduction to Geometric Reverse Engineering (GRE) and describe an automatic GRE process using this measuring system. The thesis also presents a detailed accuracy analysis supported by experiments that show how 2D profile data can be used to achieve a higher accuracy than the basic accuracy of the robot. The core topic of the thesis is the investigation of a new technique for planar segmentation. The new method is implemented in the GRE system and compared with an implementation of a more traditional method.</p><p>Results from practical experiments show that the new method is much faster while equally accurate or better.</p>

The wind power research at the division of Electricity at Uppsala University is aimed towards increased understanding of vertical axis wind turbines. The considered type of wind turbine is an H-rotor with a directly driven synchronous generator operating at variable speed. The experimental work presented in this thesis comprises investigation of three vertical axis wind turbines of different design and size. The electrical, control and measurement systems for the first 12 kW wind turbine have been designed and implemented. The second was a 10 kW wind turbine adapted to a telecom application. Both the 12 kW and the 10 kW were operated against dump loads. The third turbine was a 200 kW grid-connected wind turbine, where control and measurement systems have been implemented. Experimental results have shown that an all-electric control, substituting mechanical systems such as blade-pitch, is possible for this type of turbine. By controlling the rectified generator voltage, the rotational speed of the turbine is also controlled. An electrical start-up system has been built and verified. The power coefficient has been measured and the stall behaviour of this type of turbine has been examined. An optimum tip speed ratio control has been implemented and tested, with promising results. Use of the turbine to estimate the wind speed has been demonstrated. This has been used to get a faster regulation of the turbine compared to if an anemometer had been used.