Esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de melhorar a qualidade dos serviços de calibração e testes de monitores de radiação gama, prestados pelo Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN, assim como diminuir a dose ocupacional dos técnicos envolvidos no processo de calibração, seguindo os princípios de proteção radiológica. Foi realizado o desenvolvimento e a implantação de um sistema automatizado para o processo de calibração de monitores de radiação gama, constituido por (i) um dispositivo pneumático de troca dos atenuadores e (ii) uma mesa de posicionamento, ambos acionados remotamente por intermédio de um painel de comando. Também fez parte a implantação de um Sistema Irradiador Caesa-Gammatron, que aumentou o intervalo de taxa de kerma no ar, devido sua alta atividade em relação ao sistema atualmente em uso no laboratório de calibração com radiação gama. Para isso, foi necessária a instalação de um dispositivo atenuador controlado remotamente nesse sistema irradiador. Por último foi realizado uma avaliação da redução da dose ocupacional. / This work was developed with the aim of improving the quality of the services of calibration and tests of gamma radiation monitors - provided by the IPEN Laboratory of Instrument Calibration - as well as reducing the occupational dose in technicians involved in the process of calibration, following the principles of radiation protection. In this study it was carried out the development and implementation of a system for adequation of the process of gamma radiation monitors calibration. It is constituted by (i) a pneumatic dispositive to exchange the attenuators and (ii) a positioning table, both actuated through a control panel. System was also implemented. A Caesa-Gammatron Irradiator, which increased the range of the air kerma rates, due to its activity higher than the current system of gamma radiation in use in the calibration laboratory. Hence, it was necessary the installation of remotely controlled in the attenuator dispositive in this irradiator system. Lastly, it was carried out an evaluation in the reduction of the occupational doses.

Apresenta-se um estudo sobre dois componentes fundamentais de um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP) operando em nível de rede: as árvores de decisão requeridas para a detecção das necessidades de manutenção dos pavimentos e os modelos para previsão de desempenho de pavimentos e de recapeamentos asfálticos. As análises foram conduzidas utilizando como referência o SGP da Concessionária Univias e outras fontes de dados e de modelos. Conclui-se que a calibração dos modelos para previsão de desempenho que é feita no SGP-Univias é confiável em termos gerais, apesar de algumas incertezas quanto à base de dados ainda estarem presentes. Há diferenças significativas entre os resultados gerados por modelos de previsão de origens distintas quando aplicados a condições estruturais e de tráfego amplas, de modo que a formulação dos modelos a serem aplicados em nível de rede tem grande importância para a confiabilidade do processo. O mesmo pode ser dito no que diz respeito às árvores de decisão, que devem ser capazes de detectar as deficiências estruturais e funcionais dos pavimentos de forma apropriada antes de atribuir as medidas corretivas apropriadas.

O "Sistema de Automatização do Laboratório de Ensaios em Vôo" (SALEV) foi implementado no Laboratório de Ensaios em Vôo (LEV) da Divisão de Ensaios em Vôo (AEV) do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), para controlar todo o processo de calibração, cujo principal resultado é o cálculo da incerteza de todas as medições realizadas pelo LEV, o qual realiza todo o processo de calibração. Além disto são desenvolvidas, no LEV, novas técnicas de operação e procedimentos para garantia da qualidade das medições e dos ensaios em vôo. Como resultado da utilização do SALEV, verificaram-se as seguintes melhorias: Redução substancial de erros de operação; Predição de falhas por meio de estudo da tendência (bias) de grandezas de controle; Padronização da execução dos processos de calibração e cálculo da incerteza; Redução do tempo de execução dos processos e Armazenamento dos dados e documentação das calibrações.

Este trabalho visa desenvolver através da utilização das técnicas de identificação e controle, um sistema de controle automático da pressão dinâmica do escoamento do túnel aerodinâmico n. 3, do Instituto de Aeronáutica e Espaço, onde são realizados ensaios de calibração de anemômetros. O objetivo principal é a minimização do tempo de realização da calibração através da diminuição do tempo de ajuste da velocidade de um motor. A proposta é identificar o modelo do túnel considerando-o uma caixa preta, e utilizar um controlador PI para atingir a pressão dinâmica desejada para o ensaio de calibração sem que ocorra sobrecarga de corrente. O sinal de erro entre a referência e o sinal proveniente de um transdutor de pressão dinâmica é considerado o sinal de entrada do controlador PI. O sinal de saída é o comando do conversor estático de tensão que alimenta o motor. Todos os procedimentos para a determinação experimental dos parâmetros do controlador PI foram simulados previamente através do Matlab. O controlador PI foi implementado em software Catman 3.1 para utilização com sistema de aquisição de dados Mgcplus, e os sinais simulados foram comparados aos sinais reais. Os resultados obtidos com este trabalho foram considerados satisfatórios, e o controle PI está em utilização no laboratório do Túnel Aerodinâmico n. 3, minimizando de forma significativa o tempo de realização dos ensaios. A repetitividade do ensaio foi uma outra melhoria alcançada, prevista com a introdução dessa inovação tecnológica.

A combustão pulsante se apresenta como uma tecnologia promissora para atingir processos com melhor eficiência térmica com redução de emissão de alguns poluentes. Contudo, para o amadurecimento dessa tecnologia, faz-se necessário ainda pesquisas e desenvolvimentos tecnológicos para entender melhor os fenômenos envolvidos. Dentro desse contexto, o presente trabalho se propôs a estudar experimentalmente a influência do campo acústico na combustão de álcool em spray. Para esse experimento, foi projetado um queimador acústico com injetor centrífugo específico para essa tarefa. Os experimentos foram realizados em um combustor cilíndrico, vertical, com diâmetro de 25 cm, comprimento de 125 cm e refrigerado com água circulante em jaqueta. O campo acústico de ondas senoidais que excitou o combustor tinha pressão acústica entre 0 a 5kPa e a variação da freqüência entre 50 a 1300Hz. As medidas foram executadas nas freqüências de excitação do queimador. Os resultados mostraram que a presença do campo acústico pode reduzir consideravelmente as emissões de poluentes decorrentes de oxidação parcial como monóxido de carbono e hidrocarbonetos não queimados; contudo, para os óxidos de nitrogênio a redução desses só ocorre mediante algumas situações de oscilação e, sobretudo, em condições de combustão com elevado excesso de ar. Além disso, a equação da onda acústica foi calculada com as condições de contorno do experimento, concluindo-se que o deslocamento acústico é uma grandeza física melhor do que a freqüência para se estudar a combustão pulsante.

A espectroscopia por infravermelho tem se mostrado um poderoso instrumento no estudo de propriedades físicas de combustíveis, obtendo cada vez mais destaque no monitoramento da qualidade dos mesmos. Contudo, os instrumentos de laboratório não produzem estas propriedades como resposta, requerendo por sua vez a calibração de modelos que relacionem as medidas espectrais obtidas com os parâmetros de interesse. Neste trabalho, é estudado um método de calibração multivariada em que o conjunto de espectros original é pré-processado via transformação com pacotes wavelet, com estrutura de decomposição otimizada. Para tal fim, emprega-se um funcional custo adequado à natureza do problema. São avaliadas ainda algumas técnicas comuns para a filtragem, bem como alguns critérios de seleção de variáveis presentes na literatura. Tendo em vista a validação do método estudado, apresenta-se um estudo de caso envolvendo a determinação de massa específica e temperaturas para 10%, 50% e 90% de evaporados em amostras de gasolina. Neste estudo são comparados o desempenho dos modelos de Mínimos-Quadrados Parciais pré-processados com transformada de pacotes wavelet, transformada wavelet convencional e sem pré-processamento dos espectros. É apresentado ainda, um estudo comparativo entre os critérios de seleção de coeficientes por correlação e variância. Os resultados datécnica com transformada de pacotes wavelet, associada à seleção de coeficientes por correlação com a propriedade de interesse, se mostram superiores aos obtidos com as outras técnicas, propiciando uma melhora expressiva na capacidade preditiva dos modelos obtidos por Mínimos-Quadrados Parciais.

O presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia de análise térmica pelo uso de calorimetria exploratória diferencial (DSC) com altas razões de aquecimento (razões >36 C.min 1). Para isto, é estabelecida uma metodologia de calibração pelo uso de padrões metálicos de índio, estanho, chumbo e zinco, avaliando-se a linearidade e a simetria do forno de DSC. Diferentes massas de índio, na faixa de 0,570 a 20,9mg, são submetidas a diferentes razões de aquecimento (4 a 324 C.min 1) e os valores experimentais de temperaturas de fusão e de entalpia estão em concordância com a literatura. Os eventos térmicos fusão e cristalização do polipropileno e da poliamida 66 são também estudados, tanto pela metodologia convencional como pela de altas razões de aquecimento. Os resultados experimentais mostram que a metodologia proposta pelo uso de altas razões de aquecimento permite a caracterização de eventos térmicos termodinâmicos tradicionais, como temperatura e entalpia de fusão e cristalização, com maior sensibilidade, resolução, exatidão e em menores períodos de tempo, atendendo as especificações ASTM, com a vantagem de se utilizar equipamentos de DSC já disponíveis nos laboratórios.

A calibração de artefatos angulares como os polígonos ópticos e de instrumentos como goniômetros é um problema constantemente discutido e avaliado nos Laboratórios Nacionais de Metrologia; e para isso são necessários alguns procedimentos antes de qualquer calibração como, por exemplo, a escolha correta do tipo de equipamento a ser utilizado e saber como utilizar os métodos de avaliação de incerteza. Um método de calibração absoluta apresenta dificuldades quando não se dispõe de um padrão, o que permitiria uma fácil avaliação dos resultados obtidos. Daí a busca por diferentes métodos neste trabalho, para avaliar a compatibilidade dos resultados. Neste trabalho, utilizamos um goniômetro e dois polígonos óticos de 18 faces com diferentes tamanhos e duas técnicas de calibração (NIST e Roseta/IPT) para que possamos ao final do processo ter os polígonos e o goniômetro calibrados ao mesmo tempo. Foi também realizado o desenvolvimento de um polígono manufaturado no IEAv, para disponibilizar um artefato produzido a baixo custo, que viabilizasse futuras intercomparações. Sua fabricação apresentou obstáculos intransponíveis no momento, mas permitiram expor o artefato aos métodos utilizados, mesmo fora das especificações. Os resultados finais obtidos mostraram boa concordância, mesmo para o polígono manufaturado no IEAv, considerando-se que ele estava muito fora da especificação angular.

Este trabalho apresenta um procedimento automatizado para calibração de sistemas de visão robótica baseado no cálculo on-line da matriz de transformação homogênea entre o sistema coordenado do plano de imagem, na câmera, e a área de trabalho do robô. A principal contribuição deste trabalho, está no fato desta matriz de transformação estar expressa em função dos ângulos de junto do robô. Como conseqüência, o procedimento de calibração necessita apenas de dois pontos, que devem ser ensinados ao robô. Após a execução do procedimento de calibração, os pontos capturados pelo sistema de visão são então automaticamente convertidos para o sistema coordenado do robô, através de uma matriz de transformação homogênea. O procedimento de calibração foi intensivamente testado utilizando um sistema de visão comercial e um robô industrial tipo SCARA e apresentou bons resultados.

O estudo realizado teve como objetivo verificar que a utilização de uma maquete inercial, em substituição aos procedimentos atuais de calibração da máquina MRC MK9 - 11.000, utilizada para as medidas de momentos de inércia na Intespace, poderia trazer melhorias significativas no resultado das medidas. A proposição deste trabalho é baseada no fato que o método atual de calibração é realizado com massas de calibração que possuem os períodos e outras características, considerados na determinação da constante de torção da máquina (fundamental para a medição do momento de inércia), muito diferentes das características do espécime ensaiado. Acredita-se que se tivermos configurações de uma maquete de calibração com momentos de inércia que se aproximem daqueles do item ensaiado, teremos determinado a constante de torção da barra (K) com um erro menor (dK) desta determinação. Para determinar K com melhor precisão, propõe-se aplicar à uma maquete de calibração o método da diferença de inércias entre duas configurações que forneçam uma gama de momentos de inércia próxima àquela do item de teste. Determina-se, através de cálculos executados em planilha, as características físicas principais de uma maquete que deve criar momentos de inércia numa faixa de 880 a 2.000 m2.Kg. Dentro desta faixa útil de criação de momentos de inércia de calibração, avalia-se a melhoria que a técnica proposta traz sobre a precisão das medidas dos momentos de inércia. Os resultados dos cálculos para definir as configurações de calibração e avaliar os erros de determinação da constante de torção da barra (dK) para cada intervalo de 200 m2.Kg, são apresentados. Estes dK, aplicados a um exemplo prático de medida de momento de inércia de um satélite, confirmaram o impacto favorável do procedimento proposto sobre a precisão global da medida. Igualmente, realizou-se um breve estudo de determinação das características físicas de uma segunda maquete destinada a adaptar o procedimento de calibração dos meios de medidas físicas da Intespace às necessidades futuras.