Neste trabalho, construímos um novo e versátil forno de crescimento de cristais pela técnica de Bridgman, o qual pode operar em temperaturas de até 2000 °C em alto-vácuo ou atmosferas inertes. Visto que o problema mais importante após o crescimento de um cristal por esta técnica é a aderência entre o mesmo e as paredes do caidinho, construímos também um sistema para tratamento do material de partida que eliminou este fenômeno. Este procedimento permitiu a obtenção de monocristais cilíndricos de NaI(Tl) transparentes, com alta qualidade e com cerca de 60 mm de comprimento e diâmetro de 20 mm. Utilizando a técnica de Czochralski, crescemos também vários monocristais cilíndricos transparentes de NAI(Tl) com comprimentos de 50 mm e diâmetros de 30 mm. Descrevemos também um método para eliminar o excesso de iodo dissolvido na fase líquida durante o processo de crescimento do cristal. Medidas de absorção ótica realizadas com os cristais de NAI(Tl) à temperatura ambiente e do nitrogênio líquido, mostram bandas de absorção características do Tálio próximas de 304, 291, 257, 249 e 236 nm. Através da relação entre a densidade ótica da banda de absorção em 304 nm e a concentração de tálio, estimamos o perfil da concentração deste elemento ao longo de um cristal crescido por Cz e por Bridgman. Através de espectroscopia de fluorescência encontramos, à temperatura ambiente, uma banda de emissão centrada em 425 nm. Protótipos de detetores foram construídos para avaliar as resoluções de energia dos monocristais crescidos pelos métodos de Bridgman e Czochralski. A performance dos detetores também foi analisada / In this work we constructed a new versatile Bridgman crystal growth furnace that can operate to 2.000 °C in high vacuum or in inert atmospheres. Since the most important post-growth problem in this technique is related with the adherence between crystal-crucible, we also developed an initial materials-treatment system that could prevent this phenomenon, by previously saturating with HI gas. These procedures allowed us to get clear and high quality NaI(Tl) cylindric single crystals up to 60mm length and 20mm diameter. Using the Czochralski technique, we also grew several clear NaI(Tl) single crystals with dimensions up to 50 mm length and 30 mm diameter. A method to prevent the excess of Iodine in the liquid phase during the crystal growth process is also described. Optical absorption measurements in NaI(Tl) single crystals, at room and liquid nitrogen temperatures, show characteristic Thallium bands near 304, 291, 257, 249 and 236 nm. Through the relationship between optical density of the absorption band at 304 nm and Thallium concentration, we could estimate the concentration profile through the entire crystal, grown by each method: Bridgman and Czochralski. By fluorescence spectroscopy we also find, at room temperature, one emission band near to 425 nm. Radiation detector prototypes were developed to evaluate the energy resolution of the single crystals grown by Bridgman and Czochralski methods. The performance of the radiation detectors is also analyzed

O presente trabalho objetiva disponibilizar informações claras e ordenadas aos leitores em língua portuguesa acerca do vasto campo que é o monitoramento de espécies gasosas tóxicas ou perigosas em distintos ambientes. Também esclarece alguns termos técnicos comumente usados nesta área e tece comentários sobre a legislação e as normas brasileiras relativas ao assunto monitoramento de gases tóxicos ou perigosos, sempre buscando um paralelo com publicações técnicas de organizações internacionais de amplo conhecimento dos profissionais da área. Segue com uma elucidação dos princípios de funcionamento dos sensores de gases, componentes básicos das tecnologias mais extensivamente usadas, bem como as vantagens e desvantagens dos equipamentos deles decorrentes com vistas a permitir uma escolha acertada de tecnologias e equipamentos para uma resposta otimizada e eficiente envolvendo monitoramento de gases em situações rotineiras e especiais. Objetiva também prover uma exemplificação prática envolvendo o uso de equipamento de sensoriamento. Para tanto, finaliza com um exemplo de monitoramento de emissões poluentes, avalia comparativamente a performance de queima e tira conclusões acerca das emissões poluentes decorrentes da queima de gás liquefeito de petróleo (GLP) e gás natural (GN) comerciais em um forno.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7293_1.pdf: 1302559 bytes, checksum: 5c29fcb5cfb2253f5a91930260887780 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Um sistema distribuído pode ser definido como um conjunto de processos que se comunicam através de canais de comunicação. Modelos para sistemas distribuídos determinam características do funcionamento destes sistemas, em especial com relação a aspectos temporais e de confiabilidade. O resultado da impossibilidade de se obter o consenso nos sistemas distribuídos assíncronos (modelo assíncrono), tolerando falhas, mesmo que apenas um processo possa falhar de forma silenciosa, estimulou o desenvolvimento de diversos modelos parcialmente síncronos de sistemas distribuídos. Estes modelos assumem algumas características síncronas, com o objetivo de evitar esta impossibilidade. Por outro lado, as novas arquiteturas para prover extit{QoS} são utilizadas para construir ambientes de execução híbridos, nos quais é possível fornecer serviços de comunicação com características síncronas para alguns canais de comunicação. O desafio que se apresenta é o de desenvolver um modelo para sistemas distribuídos adequado a executar em um ambiente equipado com arquiteturas para prover extit{QoS}. Este modelo deve considerar os aspectos síncronos e assíncronos do ambiente de execução, e ser adaptável às alterações dinâmicas que são características de arquiteturas para prover extit{QoS}. Nós respondemos a este desafio apresentando um novo modelo híbrido e adaptativo para sistemas distribuídos parcialmente síncronos, que é adaptável a alterações no estado do ambiente de execução, comuns em ambientes de execução com extit{QoS} cite{modelo,dsn2002,wtdladc2003,wtf2004,tecreportmodelo,sbrc2005}. Este modelo é híbrido ao assumir a coexistência de processos com características síncronas e assíncronas. O modelo apresentado também permite que os processos alterem o seu estado dinamicamente, sem prejuízo para a consistência dos sistemas em execução. Foi desenvolvida uma implementação do modelo proposto baseada em um ambiente de execução com extit{QoS}. Para viabilizar a execução desta implementação, foi desenvolvida uma infra-estrutura de comunicação, a qual denominamos QoS Provider, (QoSP), cujo objetivo principal é gerar uma interface padrão entre o nosso modelo e arquiteturas para prover extit{QoS} existentes. Um novo protocolo de consenso para o modelo de sistemas distribuídos proposto é apresentado nesta tese. Este protocolo de consenso apresenta resultados ótimos com relação à tolerância a falhas em sistemas parcialmente síncronos (tolera $f < n$ falhas de processos em algumas situações), e a complexidade (apresenta um limite inferior de dois passos de comunicação, resultado mínimo para o consenso em sistemas parcialmente síncronos). Foram realizados experimentos com o consenso, que comprovaram o bom desempenho deste protocolo, associado a uma tolerância a falhas ajustada ao nível de sincronismo representado no modelo

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4949_1.pdf: 760270 bytes, checksum: db817ee136422bdf7153f7ab3f039da3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 1999 / Os problemas de segurança na Internet praticamente começaram com ela. A não-corretude dos códigos das implementações dos sistemas operacionais, pilhas de protocolos e servidores, aliados a erros de procedimento na administração das redes conectadas à Internet, propiciam um campo aberto para que tais problemas sejam explorados, inclusive remotamente, redundando em um problema de larga escala e difícil solução. Técnicas de proteção foram propostas e implementadas, mas o resultado prático não garante a inviolabilidade da rede. Diante das limitações da tecnologia atual, novas abordagens estão sendo desenvolvidas na tentativa de se perceber quando um esquema de segurança foi comprometido. Entre as ferramentas utilizadas por intrusos encontram-se os sniffers, que ao capturar o tráfego da rede interna, podem revelar senhas, esquemas de autenticação de serviços, além de dados processados e enviados por aplicações que necessitam de sigilo nas transações. Entre as propostas de solução está a utilização de canais seguros, túneis e outros esquemas criptográficos, mas ainda não se vislumbra quando todas as aplicações possam implementar tais soluções. Enquanto isso não ocorre, resta estudar novas formas de detectar intrusões e, entre estas, a presença de sniffers na rede monitorada. Este trabalho se propõe a descrever o problema da segurança de redes, demonstrar as fragilidades dos modelos clássicos de defesa, apresentar o problema da ameaça dos sniffers e os riscos da sua execução numa rede, levantar o estado da arte da detecção de intrusão e analisar as alternativas de detecção de sniffers, propondo uma arquitetura para detecção remota

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-09T13:11:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2046425 bytes, checksum: 4fa42e9a4a032d1f40faf50179b40e12 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T13:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2046425 bytes, checksum: 4fa42e9a4a032d1f40faf50179b40e12 (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / Os recentes avanços das tecnologias de sensores e automação de sistemas tornaram possível o desenvolvimento de máquinas e implementos para aplicação de insumos à taxa variável, e viabilizaram o desenvolvimento da agricultura de precisão. Um componente essencial da agricultura de precisão é o monitor de produtividade, sistema composto por diversos sensores com objetivo de medir a produtividade em cada ponto da lavoura, durante a colheita. Os dados medidos no campo permitem gerar mapas de produtividade, auxiliando ao produtor a planejar a safra seguinte e decidir qual o melhor uso/manejo de sua terra. No Brasil, apenas as máquinas colhedoras autopropelidas são comercializadas com monitores de produtividade sendo empregadas apenas em grandes fazendas, devido ao seu elevado custo de aquisição. Dentre os componentes do monitor de produtividade destacam-se o sensor de teor de água. O sensor de massa específica aparente geralmente não é utilizado em máquinas com base em fluxo volumétrico, o fluxo mássico é determinado utilizando uma massa específica única para todo o campo fornecida pelo usuário do sistema, o que reduz a exatidão da determinação da produtividade. Nesse sentido, esse trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um sistema de baixo custo, capaz de determinar a massa específica aparente e o teor de água para grãos de milho e feijão. Além disso, o sistema desenvolvido deveria apresentar potencial para implementação em monitores de produtividade de colhedoras tracionadas por tratores. O sistema proposto foi desenvolvido e calibrado no laboratório de mecanização agrícola da Universidade Federal de Viçosa. Um conjunto de células de carga e um recipiente de volume conhecido foram utilizados para desenvolver um sensor de massa específica aparente. Já o sensor de teor de água foi desenvolvido com base em duas metodologias distintas: método dielétrico e método que utilizava equações de equilíbrio higroscópico. Para construção do sensor com base no método dielétrico foi utilizado um par de eletrodos cilíndricos. O sensor com base na segunda metodologia foi desenvolvido utilizando as medições realizadas por um sensor de temperatura de umidade relativa do ar modelo AM2302. O sistema desenvolvido processava os dados no microcontrolador Arduino UNO ® , armazenava-os em um cartão de memória e informava ao usuário os valores medidos por meio de um display LCD. Ambos os sensores foram validados utilizando-se grãos de milho e de feijão e tiveram seus respectivos tempos de resposta determinados. O sensor de massa específica aparente apresentou erro quadrático médio (RMSE) de 14,58 e 16,17 kg m -3 para os grãos de feijão e de milho, respectivamente. Já as medições teor de água pelo sensor que utilizou o método dielétrico resultou em RMSE de 0,46 e 1,53 %, para os grãos de feijão e de milho, respectivamente. O RMSE pelo método das equações de equilíbrio higroscópico foi de 1,36 %. O tempo de resposta foi de 8 s para o sensor de massa específica aparente; 63 s para o sensor de teor de água pelo método dielétrico; e 41 min para o sensor de teor de água pelo método as equações de equilíbrio higroscópico. Foi construído um equipamento de fácil replicação e atualização, com custo total de construção de R$ 314,74. O equipamento desenvolvido era condizente com a abordagem de código aberto, na qual o compartilhamento de informações sobre hardware e software de equipamentos facilita a implementação e a melhoria contínua das tecnologias existentes. / Recent advances in sensor technologies and systems automation have allowed the development of machines and implements for variable rate application and they have enabled the development of precision agriculture. An essential component of precision agriculture is the yield monitor, a system composed of several sensors to measure yield at each point of the field during harvesting. The data measured in the field allow generating yield maps, helping the producer to plan the next crop and to decide which is the best management for the land. In Brazil, only self-propelled harvesters are sold with yield monitors being used only on huge farms, due to their high acquisition cost. One of the most important components of a yield monitor is the moisture content sensor. The bulk density sensor is generally not used in volumetric flow-based machines, the mass flow is determined using a unique test weight value for the entire field. This value is provided by the user of the system, which reduces the accuracy of the determination of yield. Therefore, the objective of this work was to develop a low-cost system capable of determining the bulk density and moisture content for corn and beans. In addition, the developed system should present potential for implementation in yield monitors of harvesters pulled by tractors. The proposed system was developed and calibrated in the agricultural mechanization laboratory of the Federal University of Viçosa. A set of load cells and a container of known volume was used to develop the bulk density sensor. The moisture content sensor was developed based on two different approaches: using the dielectric method and using the equilibrium moisture content equations. For the construction of the sensor based on the dielectric method, a pair of cylindrical electrodes was used. The sensor based on the second methodology was developed using measurements made by an air relative humidity and temperature sensor, model AM2302. The developed system processed the data in the Arduino UNO ® microcontroller, stored the data in a memory card and informed the user the measured values through an LCD display.Both sensors were validated using maize and bean grains and had their respective response times determined. The bulk density sensor showed a root mean square error of 14.58 and 16.17 kg m -3 for bean and maize grains, respectively. The measurements of moisture content by the sensor using the dielectric method resulted in errors of 0.46 and 1.53 % for beans and maize, respectively. The error by the equilibrium moisture content equation method was 1.36 %. The response time was determined as 8 s for the bulk density sensor; 63 s for the moisture content sensor by the dielectric method; and 41 min for the moisture content sensor by the equilibrium moisture content equations method. It was built an equipment of easy replication and update, with a total development cost of 314.74 BRL (approximately 80.00 USD). The equipment developed was consistent with the open source approach in which sharing hardware and software equipment information facilitates the implementation and continuous improvement of existing technologies.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-06-13T19:13:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Charles.pdf: 4536947 bytes, checksum: 646198e97695c41d56a17eb67e2ca63b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T19:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Charles.pdf: 4536947 bytes, checksum: 646198e97695c41d56a17eb67e2ca63b (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Para medir a dose em procedimentos que utilizam raios X foi desenvolvido um sistema dosimétrico. O equipamento desenvolvido consiste de um dosímetro portátil de leitura direta com base em detectores semicondutores e um sistema computacional de processamento de dados instalado em um computador. A comunicação entre o dosímetro portátil e o sistema computacional pode ser realizada via rede sem fio ou conexão USB. Diversos dosímetros podem ser conectados a um mesmo sistema computacional. Os dados que trafegam pela rede são transmitidos em tempo real para todos os usuários através de um protocolo de comunicação desenvolvido especialmente para este projeto. O sistema tem potencial de aplicação tanto na dosimetria de paciente como na monitoração ocupacional. O sistema dosimétrico foi testado nas qualidades de radiodiagnóstico definidas pela IEC 61267 denominadas de RQR3, RQR5, RQR8, RQRI0. Na monitoração ocupacional foram utilizadas as qualidades de radioproteção definidas pela ISO 4037 conhecidas como 40, N60, N80, NI00 e N120. Além disso, o dosímetro foi também avaliado com energias dos raios gama do Cs-137 e Co-60. Com base nos resultados, pode-se observar que a resposta do dosímetro possui coeficiente de variação menor 1 % e desvio padrão inferior a 10 % nos testes de reprodutibilidade. O sistema apresenta uma resposta linear quando exposto ao kerma no ar nas qualidades de radiação estudadas. / A dosimetric system has been developed for dose measurement in procedures which makes use of X-rays. The developed instrument consists of a semiconductor-detector based portable wireless dosimeter and a computational data processing system installed in a computer. Communication between the portable dosimeter and the system installed on the computer can be performed via wireless network or USB. Several portable dosimeters can be connected to one computational system. The data that travel over the network are transmitted in real time to all users through a communication protocol specifically designed for this application. The system has potential application in both for patient dosimetry and occupational monitoring. The dosimetric system has been tested at the IEC 61267 radiation qualities RQR3, RQR5, RQR8 and RQR10, for radiology, and, ISO 4037 N40, N60, N80, N100 and N120, for occupational monitoring. Moreover, the dosimeter has also been evaluated in gamma ray energies of Cs-137 and Co-60. Based on the results, one can observe that the dosimeter response has a coefficient of variation below 1 %, and a standard deviation lower than 10 % for reproducibility tests. The system displays a linear response when exposed to Air Kerma for the studied radiation qualities.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-18T22:29:15Z No. of bitstreams: 1 TESE Gustavo Campelo Silva de Souza.pdf: 1850566 bytes, checksum: 27539f8eb82bf3a7a9b85edbdcce6448 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T22:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Gustavo Campelo Silva de Souza.pdf: 1850566 bytes, checksum: 27539f8eb82bf3a7a9b85edbdcce6448 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / FACEPE / A presente tese de doutorado dividiu-se em três seções. A seção primeira consiste em uma breve revisão sobre quantum dots: conceitos e aplicações. A segunda seção descreve o desenvolvimento de uma metodologia analítica para determinação de Cr(III). Neste trabalho o Cr(III) foi quantificado em suplementos alimentares empregando quantum dots CdSe-TGA, como probe. Na presença do íon Cr(III), o CdSe-TGA sofre supressão da emissão de sua fluorescência. Em condições experimentais otimizadas, a metodologia apresentou uma resposta linear para Cr(lll) entre 25-325 ng L-1 (R = 0,9996, n = 6), um limite de detecção de 5,67 ng L-1 e um desvio padrão relativo de 4,43% (n = 10). Para verificar a precisão da metodologia desenvolvida, testes de adição e recuperação para Cr(III), foram empregados em cinco amostras de suplementos vitamínicos e resultados entre 82 e 98% foram obtidos. A metodologia aqui desenvolvida foi comparada com a técnica de espectrometria de absorção atômica por chama, onde não se verificou uma diferença significativa em nível de confiança de 95%. No terceiro seção, descreve-se a imobilização de quantum dots. Na terceira seção, quantum dots, tipo CdTe- AMP, com diâmetro 3,5 nm foram imobilizados em filmes de sílica via processo sol-gel. Para tanto, o agente sililante tetrametilortosilicato, o tensoativo Triton™ X-100, juntamente com o ácido nítrico foram utilizados para o desenvolvimento de um procedimento de imobilização do QDs CdTe-AMP via processo sol-gel. O filme produzido foi caracterizado por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, podendo-se observar a formação de clusters de QDs ao longo do filme formado. Características físico-químicas, como rendimento quântico de 21,5 % e tamanho das nanopartículas foram preservadas. Quanto ao tempo de vida de emissão de fluorescência observou-se um aumento de cerca de 185 %, quando comparados com quantum dots em solução. Além disso, os filmes fabricados apresentaram uma boa fotoestabilidade. Logo, foi possível demonstrar a aplicabilidade do material proposto onde espécies reativas de oxigênio foram geradas por meio de um sistema de análise em fluxo multicomutado. Portanto, foi possível apresentar uma nova perspectiva para sua aplicação desse material em química analítica. / This doctoral dissertation was divided into three sections. The first section is a brief review about quantum dots: concepts and applications. The second section describes the development of an analytical methodology for Cr(III) determination. In this work, the Cr(lII) ion was quantification in vitamin supplements by used TGA-CdSe quantum dots (QDs), as a probe. In the presence of the Cr(III) the TGA-CdSe QDs undergoes a quenching of the fluorescence emission. Under optimum experimental conditions, linear quenching was observed for Cr(III) in the range of 25-325 ng L-1 (R= 0.9996, n= 6), a limit of detection of 5.67 ng L-1, and relative standard deviation of 4.43% (n= 10). To check the accuracy of the methodology developed, the recovery test for Cr(III), it was used in five samples of vitamin supplements presented results from 82 to 98%. The methodology here developed, was compared to the same vitamin supplement sample using flame atomic absorption spectrometry (FAAS) method, and no significant differences were observed at 95% confidence level. In third section, quantum dots, type CdTe-MPA, 3.5 nm in size, were entrapped under silica films via sol-gel process. Therefore, the silylating agent tetramethyl orthosilicate, Triton™ X-100 surfactant together with the nitric acid were used for the development of an immobilization procedure of the QDs CdTe-AMP by sol-gel process. The produced film was characterized by scanning electron microscopy techniques, wherein can be observed the formation of agglomerates quantum dots over of the formed film. Physico-chemical characteristics such as, quantum yield of 21.5% and size of nanoparticles were preserved. Regarding the excited state lifetimes can be observed an increase about of 185%, when compared to quantum dots in solution. In addition, manufactured films exhibit good photostability. Consequently, it was possible to demonstrate the applicability of the material proposed, where reactive oxygen species were generated through an analysis system multicommuted. Hence, it was possible to report a new perspective for their application this material in analytical chemistry.

Materiais amorfos demonstraram possuir um comportamento magnetomecânico superior ao de qualquer outro material magnético. Isso vêm permitindo sua utilização para um crescente número de finalidades de sensoriamento. A capacidade de interrogar remotamente a frequência de ressonância de fitas de material amorfo através de campos magnéticos permite a aplicação destas como sensores em situações que não permitem acesso direto à superfície de medição. Essa qualidade pode ser útil no monitoramento de risers que trazem petróleo do fundo do mar até plataformas na superfície. A frequência de ressonância das fitas amorfas depende, entre outras propriedades, da intensidade do campo magnético no qual estão inseridas. Desta forma, a deformação de um substrato pode ser monitorada através do uso de um transdutor nele colado, o qual se magnetiza à medida que o substrato deforma, consequentemente mudando o campo magnético imposto sobre o ressonador e a sua frequência de ressonância. Neste trabalho, a construção de um sensor magnetoelástico de deformação é investigada, onde uma liga policristalina de FeAlB foi utilizada como transdutor, e fitas de materiais amorfos, de nomes comerciais Metglas 2826 MB3 e 1K501, foram utilizadas como ressonadores. A liga de Fe80Al20, com 2%at. de B, mostrou ter uma magnetostricção de 80 ppm, o que inspirou o seu uso como transdutor, o que possibilita a substituição das fitas amorfas utilizadas anteriormente. Uma bancada de testes, capaz de aplicar tensão mecânica a um substrato de latão, foi construída com o objetivo de testar a sensibilidade do sensor magnetoelástico à deformação. Foi observado um comportamento altamente linear da frequência de ressonância do sensor com a tensão aplicada sobre o substrato de latão, com Gauge Factors de 120 e 90 para os sensores que utilizaram Metglas 2028 MB3 e 1K501 como ressonadores, respectivamente. Este resultado instigou a exploração da aplicabilidade do sensor magnetoelástico em substratos ferromagnéticos. Por fim, ensaios de tração foram realizados, nos quais a deformação dos substratos de aço SAE 1010 foram monitoradas simultaneamente pelo sensor magnetoelástico e por um Strain Gauge. A variação de frequência de ressonância do sensor nestes esaios apresentou uma forma mais sigmoidal, com uma região quase linear. O monitoramento de um riser com este dispositivo seria factível / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES / Amorphous metals have been shown to have magnetomechanical properties which are superior to those of any other magnetic materials. This has allowed their usage in a growing number of sensing purposes. The capacity of remotely interrogating the resonant frequency of amorphous material stripes trough magnetic fields allows their application as sensor in situations that do now allow direct contact with the measurement surface. This quality may be useful for the monitoring of risers that bring petrol from deep sea to platforms on the surface. The resonant frequency of the stripes is a function of, alongside other properties, the intensity of the magnetic field in which they are inserted. Thus, a substrate’s deformation may be monitored trough the use of a transducer in him affixed, which magnetizes as the substrate deforms, consequently altering the magnetic field imposed over the resonator, and its resonant frequency. In this work, the construction of a magnetoelastic strain sensor is investigated, where a polycrystalline FeAlB alloy was used as transducer, and amorphous materials, by the commercial name of Metglas 2826 MB3 and 1K501, were used as resonators. The Fe80Al20 alloy, with 2%at. B, was shown to have an 80 ppm magnetostriction, which inspired its use as transducer, which enabled the substitution of the amorphous ribbons previously used. A testing bench, capable of applying mechanical stress to a brass substrate, was built with the goal of teste the sensibility of the magnetoelastic sensor to strain. A highly linear behavior of the sensor’s resonant frequency to the applied stress on the brass substrate was observed, with Gauge Factors of 120 for the sensors that used Metglas 2826 MB3 and 1K501 as resonators, respectively. This result instigated the exploration of the magnetoelastic sensor’s applicability on ferromagnetic surfaces. Finally, mechanical stress tests were conducted, in which the deformation of the SAE 1010 steel substrate were simultaneously monitored by the magnetoelastic sensor, and a Strain Gauge. The resonant frequency of the sensor is this test showed a sigmoidal form, with a nearly linear region. The monitoring of a riser with this device is feasible

Orientador: Jacobus W. Swart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T13:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maricato_EfesoFranciscodeMelo_M.pdf: 5710050 bytes, checksum: 922d33a93b7944d93f66aff4dde18594 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho projetamos, fabricamos e caracterizamos sensores magnéticos de efeito Hall. Realizamos um estudo sobre os princípios físicos envolvidos e figuras de mérito dos sensores (Tensão Hall, Sensibilidade, Tensão offset, Linearidade, Ruído e Coeficiente de temperatura) e, então, projetamos sensores Hall de várias geometrias, obtendo dispositivos com diferentes sensibilidades. Fabricamos estes dispositivos em camadas ativas de diferentes espessuras e dopagens com o objetivo de estudar o efeito destas variáveis na sensibilidades e linearidade dos dispositivos. O processo de fabricação desenvolvido é compatível com o processo de fabricação de transistores MESFET. Após o projeto dos sensores e processo de fabricação, fabricamos 5 níveis de máscaras através de um equipamento de feixe de elétrons. As camadas ativas foram obtidas por duas diferentes técnicas: implantação de íons e crescimento epitaxial. As regiões ativas implantadas foram dopadas com íons de 'SI POT. + SOB. 29¿ e a camada epitaxial dopada com silício, de modo que a concentração de portadores na camada ficasse na ordem de 1,0 x ¿10 POT. 17¿ 'CM POT. 3¿ e a espessura entre 0,2 - 0,5 'MU¿m. Após o encapsulamento dos dispositivos, caracterizamos os sensores com polarização de 1 - 7 mA e indução magnética entre O - 1,2 T (tesla). Os sensores fabricados apresentaram alta sensibilidade (88 - 820 V/A.T), tensão offset esperada e alta linearidade. Propomos alguns estudos sobre melhorias do processo de fabricação e sobre circuitos de condicionamento de sinais. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this work we designed, fabricated and characterized Hall-effect magnetic sensors. We studied the involved physical principies and figures of merit of sensors (Hali voltage, Sensitivity, Offset voltage, Linearity, Noise and Temperature coefficient) and, then, we designed Hall sensors of different shapes, obtaining devices with different sensitivities. We fabricated these devices in active layers of different thicknesses and doping levels with the objective to study the effect of these variables on the sensitivity and linearity of the devices. The developed process is compatible with the fabrication process of MESFET transistors. After the design of the sensorsand the process,we fabricateda set of 5 levels of masks through an electron-beam equipment. The active layers have been obtained by two different techniques: ion implantation and epitaxial growth. The implanted active regions have been doped with ions of 'SI POT. + SOB. 29¿ and the doped epitaxial layer with silicon, so that the concentration of carriers in the layer was of the order of 1,0 x ¿10 POT. 17¿¿CM POT. 3¿ and the thickness between 0.2 - 0.5 'MU¿m.After the packaging of the devices, we characterized the sensors with current bias of 1 - 7 mA and magnetic induction between O - 1.2 T (tesla).The fabricated Hall sensors presented high sensitivity (88 - 820 V/A.T), low offset voltage and high linearity. Based on the results, some additional studies on improvements on the fabrication process and the signal conditioning circuits are suggested. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Paulo Roberto Gardel Kurka, Kamal A. R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T16:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AraujoFilho_BeneditoSade_D.pdf: 5884845 bytes, checksum: 9d32465225c3d77bcef03cb8d144fad0 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O objetivo desta pesquisa é elaborar técnicas e critérios para a projeção de desvios de calibração e estudo de confiabilidade nas medidas de termopares. Propõe-se a criação de um modelo baseado no estudo dos desvios das curvas de calibração. A distribuição qui-quadrado é utilizada na determinação dos limites das curvas de desvio em função de tempo para diversos tipos de termopares em cada temperatura específica. O modelo exponencial é escolhido para a função de distribuição de confiabilidade. Os parâmetros de desvio são determinados a partir de um procedimento que tem por base a análise de dados experimentais. Resultados de aplicação prática da metodologia proposta são apresentados para o cálculo das curvas de confiabilidade de termopares do tipo T e J. São apresentadas sugestões sobre a extensão de uso e aperfeiçoamento das técnicas desenvolvidas / Abstract: The purpose of the present work is to develop techniques and suitable criteria to be used in the prediction of calibration curve deviations and reliability of thermocouple measurements. The chi-squared distribuition is used to determine the limits of time deviation curves of different thermocouple types, at specific temperatures. The exponential model is chosen to represent the reliability distribution function. Deviation parameters are determined from a procedure based on experimental data analysis. Results of the practical application of the proposed methodology are shown for the determination of reliability curves of thermocouples of the type T and J. Improvement of the techniques as well as extention of their applications are suggested at the end of the work / Doutorado / Projetos Mecanicos / Doutor em Engenharia Mecânica