Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-09Bitstream added on 2014-06-13T19:28:09Z : No. of bitstreams: 1 nazario_sls_me_ilha.pdf: 1216870 bytes, checksum: 0b2e8a5284d2ccf4f648830d1158d2c9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na indústria de laticínios, a qualidade do leite é medida por alguns parâmetros como gordura, lactose, proteína e água adicionada. Baixos teores de gordura podem diminuir suas propriedades nutricionais, e o que pode ser um indicativo de adulteração, com consequências econômicas e para a saúde. Por estas razões, o leite recebido de produtores deve passar por alguns testes antes de sua aceitação nos laticínios. Atualmente, as técnicas utilizadas para medição de parâmetros do leite em geral envolvem manipulação de produtos químicos e podem ser demoradas e destrutivas. Desta forma, observa-se a necessidade do desenvolvimento de métodos rápidos, de fácil manipulação e que não tragam perigo ao ser humano. Este trabalho apresenta um estudo sobre a caracterização de leite fluido utilizando técnicas de ultra-som e redes neurais artificiais. Métodos de ultra-som podem ser rápidos, não destrutivos e não agressivos enquanto que redes neurais possuem a vantagem de aprender através de exemplos apresentados e de generalizar as informações aprendidas. As redes neurais também são capazes de extrair informações não apresentadas de forma explícita, através de exemplos. Utiliza-se uma célula de medição de parâmetros acústicos para obter dados como a velocidade de propagação, coeficiente de atenuação e densidade de amostras. Esses valores são correlacionados com as propriedades do leite, como teor de gordura e teor de agua adicionada, que são medidos com métodos convencionalmente utilizados em laticínios e laboratórios de tecnologia de alimentos, como o método Gerber e o crioscópio. Esses dados são utilizados para projetar uma rede neural artificial do tipo MLP (Multi-Layer Perceptron), que fornece na saída o teor de gordura e a quantidade de água adicionada ao leite, a partir dos... / In the dairy industry, quality of milk is measured by some parameters such as fat, lactose, protein and water content (or added water). Lower values of fat content can decrease its nutritional properties, while higher values of water content may be an indicative of adulteration, for example, resulting in health and economic impacts. For these reasons, in dairy industries, milk that is received from producers must be tested or certificated before its acceptance. Nowadays, the techniques used for milk parameters measurement, in general, involve manipulation of chemical products, may be time-consuming and destructive. Consequently, the development of faster methods, with ease of manipulation and that are not harmful to the human being are important. This work presents a study about the characterization of milk using ultrasound techniques and neural networks. Ultrasound methods can be fast, non destructive and non aggressive, while neural networks techniques have the advantage of learning through presented examples and of generalizing the learned information. An ultrasonic liquid measurement cell is used to obtain data as acoustic propagation velocity, attenuation coefiicient and density of samples. Those values are correlated with milk properties, as fat content and added water, that are measured with con- ventional methods used in dairy industries and food technology laboratories, such as the Gerber method and the crioscope. Using these data, MLP (Multi-Layer Percep- tron) neural networks are obtained, that determine the fat content and the amount of added water to the milk, having as inputs the measured acoustic parameters from the measurement cell. The developed neural networks resulted in more than 95% of correct classifications, with a resolution of 0,1% in the determination of the fat content. For added water, the... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by MARLON RODRIGUES GARCIA null (marlon92319@aluno.feis.unesp.br) on 2016-04-18T18:04:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Marlon.pdf: 6766003 bytes, checksum: 4849566caadd0c8935bb400de40fb690 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-19T14:54:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 garcia_mr_me_ilha.pdf: 6766003 bytes, checksum: 4849566caadd0c8935bb400de40fb690 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T14:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 garcia_mr_me_ilha.pdf: 6766003 bytes, checksum: 4849566caadd0c8935bb400de40fb690 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho aborda-se a utilização de um sensor de deslocamento angular em fibra óptica para a caracterização de líquidos utilizando-se ondas de Lamb e o modo quase Scholte (QSCH) propagados em placa metálica. O sensor reflexivo compreende duas fibras ópticas, uma emissora e outra receptora, uma lente positiva, uma superfície reflexiva, um laser e um fotodetector. Primeiramente, realiza-se um breve estudo sobre a propagação de ondas mecânicas guiadas em placas metálicas imersas em fluidos. Nesse estudo, são obtidas as curvas de dispersão para a velocidade de fase e para a velocidade grupo em função do produto frequência-semiespessura da placa, tanto para as ondas de Lamb quanto para o modo QSCH, considerando diferentes fluidos. Posteriormente, aborda-se o modelamento matemático do sensor reflexivo, obtendo-se as curvas características estáticas para quatro diferentes configurações. Em seguida, descreve-se o processo de montagem do sensor reflexivo, com todos os seus detalhes construtivos. Já na parte experimental, aplicando-se um pulso senoidal de envoltória gaussiana em um transdutor, investiga-se primeiramente a excitação do modo fundamental simétrico da onda de Lamb, S0. Captando-se simultaneamente os sinais da onda propagada na placa pelo sensor reflexivo e por uma piezocerâmica em modo de recepção, obtêm-se os valores experimentais da velocidade de grupo. Comparando-se os valores experimentais com os valores teóricos previstos pelas curvas de dispersão, percebe-se que o sensor reflexivo pode ser utilizado para se medir modos simétricos da onda de Lamb.Visando-se a caracterização de líquidos, imerge-se parcialmente uma placa de alumínio em um fluido sob teste, e excita-se o modo fundamental antissimétrico da onda de Lamb, A0. O modo A0 converte-se em modo QSCH na interface ar-fluido, o qual sofre reflexão na borda da placa e se reconverte em modo A0 na interface fluido-ar. Utilizando-se o sensor reflexivo, pode-se medir a velocidade de propagação do modo QSCH. Sabendo-se que a velocidade do modo QSCH é diferente para diferentes fluido, verifica-se que o sensor pode ser utilizado para medir porcentagens de misturas de fluidos. Adicionalmente, medem-se também os deslocamentos lineares gerados pelo modo A0 na placa de alumínio na direção out-of-plane, comparando-se os resultados com as medições realizadas por um interferômetro de Michelson. / In this work one approaches the use of an angular displacement optical fiber sensor for characterization of liquids using Lamb waves and quasi-Scholte waves (QSCH) propagated in a metal plate. The reflective sensor comprises two optical fibers, one emitting and another receiving, a reflective surface, a laser and a photodetector. Firstly, one develops a brief study about the propagation of mechanical waves in metal plates imbibed in fluids. In this study, one obtains the dispersion curves for the phase velocity and the group velocity as a function of the frequency-halfwidth product for both Lamb waves and QSCH mode, considering different fluids. Subsequently, it one approaches the mathematical modeling of the reflective sensor, obtaining the static characteristic curves for four different configurations. Next, one describes the assembly process of the reflective sensor, with all the construction details. In the experimental part, one investigates the excitement of the symmetrical fundamental mode of the Lamb wave applying a sinusoidal pulse of gaussian envelope. Catching up simultaneously the wave propagated signals by the reflective sensor and by a piezoceramic, one obtains the experimental values of the group velocity. Comparing the experimental values with the values proposed by the dispersion curves, one notices that the reflective sensor can be used to measure the symmetric modes of the Lamb waves. Aimed at the characterization of liquids, one immerges partially an aluminum plate in a fliud under test, and one excites the fundamental antisymmetric mode of the Lamb wave, A0. The A0 mode becomes QSCH in the air-fluid interface, which reflects in the edge of the plate and is reconverted into A0 mode in the fluid-air interface. Using the reflective sensor, one can measure the QSCH mode propagation velocity. Knowing that the QSCH velocity is different for different fluids, one verifies that the sensor can be used to measure percentages of fluid mixtures. One measures also the linear displacements generated by the A0 mode in the aluminum plate in the out-of-plane direction, comparing the results with the measurements made by a Michelson interferometer.

Orientador: Cláudio Kitano / Resumo: Neste trabalho aborda-se a utilização de um sensor de deslocamento angular em fibra óptica para a caracterização de líquidos utilizando-se ondas de Lamb e o modo quase Scholte (QSCH) propagados em placa metálica. O sensor reflexivo compreende duas fibras ópticas, uma emissora e outra receptora, uma lente positiva, uma superfície reflexiva, um laser e um fotodetector. Primeiramente, realiza-se um breve estudo sobre a propagação de ondas mecânicas guiadas em placas metálicas imersas em fluidos. Nesse estudo, são obtidas as curvas de dispersão para a velocidade de fase e para a velocidade grupo em função do produto frequência-semiespessura da placa, tanto para as ondas de Lamb quanto para o modo QSCH, considerando diferentes fluidos. Posteriormente, aborda-se o modelamento matemático do sensor reflexivo, obtendo-se as curvas características estáticas para quatro diferentes configurações. Em seguida, descreve-se o processo de montagem do sensor reflexivo, com todos os seus detalhes construtivos. Já na parte experimental, aplicando-se um pulso senoidal de envoltória gaussiana em um transdutor, investiga-se primeiramente a excitação do modo fundamental simétrico da onda de Lamb, S0. Captando-se simultaneamente os sinais da onda propagada na placa pelo sensor reflexivo e por uma piezocerâmica em modo de recepção, obtêm-se os valores experimentais da velocidade de grupo. Comparando-se os valores experimentais com os valores teóricos previstos pelas curvas de dispersão, percebe-se que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work one approaches the use of an angular displacement optical fiber sensor for characterization of liquids using Lamb waves and quasi-Scholte waves (QSCH) propagated in a metal plate. The reflective sensor comprises two optical fibers, one emitting and another receiving, a reflective surface, a laser and a photodetector. Firstly, one develops a brief study about the propagation of mechanical waves in metal plates imbibed in fluids. In this study, one obtains the dispersion curves for the phase velocity and the group velocity as a function of the frequency-halfwidth product for both Lamb waves and QSCH mode, considering different fluids. Subsequently, it one approaches the mathematical modeling of the reflective sensor, obtaining the static characteristic curves for four different configurations. Next, one describes the assembly process of the reflective sensor, with all the construction details. In the experimental part, one investigates the excitement of the symmetrical fundamental mode of the Lamb wave applying a sinusoidal pulse of gaussian envelope. Catching up simultaneously the wave propagated signals by the reflective sensor and by a piezoceramic, one obtains the experimental values of the group velocity. Comparing the experimental values with the values proposed by the dispersion curves, one notices that the reflective sensor can be used to measure the symmetric modes of the Lamb waves. Aimed at the characterization of liquids, one immerges partially an alumi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre