Neste trabalho descrevemos o desenvolvimento de um analisador de altura de pulsos. Este aparelho é essencial no estudo de sinais oriundos de sensores que detectam fenômenos físicos e codificam as informações na amplitude dos pulsos que fornecem na saída. O sistema compõe-se de um módulo de entrada de sinais conectado a um módulo de controle baseado no microprocessador 8085ª capaz de memorizar pulsos com até 1 uS de largura em 256 canais com resolução melhor que 20mV. Um módulo de comunicação dotado de interface serial é usado para transferência de dados para outros dispositivos através do protocolo RS232c. O módulo de operação e monitoração munido de teclado hexadecimal e saída analógica possibilita a visualização das curvas coletadas num monitor XY. A arquitetura do aparelho e os programas desenvolvidos para este sistema de baixo custo foram otimizados de forma a produzir um tempo morto típico de aproximadamente 100 uS. Como aplicação ele foi utilizado para levantamento de curvas no Laboratório de espelhamento de raios-x a baixo ângulo deste Departamento. O desempenho do aparelho foi testado através de comparações entre seus dados e os obtidos através de um similar, um PHA Northern modelo NS633, e conclui-se pela sua eficiência / This work describes the development of a Pulse height analyzer. This equipment is essential to analyze data coming from detectors producing information codified in pulse amplitudes. The system developed consist of a Signal input module connected to a controller module based on a 8085A microprocessor capable to memorize pulses up to 1 us in 256 channels with a resolution better than 20mV. A Communication module with a serial interface is used for data transfer to a host computer using RS232c protocol. The monitoring and operation module consist of a hexadecimal Keyboard, a 6 digit 7-segment display and a XY monitor. The hardware and the software designed for this low cost system were optimized to obtain a typical dead time of approximately 100 uS. As application, this device was used to acquire curves at the Small Angle x-ray scattering laboratory in this Department. The apparatus performance was tested by comparing its data with a Northern Pulge height analyzer model NS633 output, with favorable results

A grande carência de material experimental adequado para o ensino de Ótica no Brasil motivou o desenvolvimento de um processo de moldagem de lentes acrílicas, pelo Centro de Divulgação Científica e Cultural. Aproveitando tecnologia já existente na Universidade, o CDCC desenvolveu um processo de moldagem por compressão, relativamente barato, utilizando a placa acrílica comercial como material moldável. O presente trabalho consiste em caracterizar e avaliar esse processo de moldagem de lentes acrílicas. Para tanto, são levantadas as principais características físicas do material moldável. A qualidade ótica da lente moldada é analisada com base em alguns ensaios, tais como medidas de aberrações geométricas e de birrefringência induzida. Os resultados obtidos permitem a determinação dos parâmetros ideais do processo, e demonstram a possibilidade de obtenção de lentes acrílicas de excelente qualidade ótica para o ensino básico, a um custo acessível. / The necessity of experimental optical materials in Brasil for basic learning was the principal motivation for the development of the process to produce acrylic lens in the Centro de Divulgação Científico e Cultural (CDCC). All the process developed use low cost commercial acrylic and a moulding procedure to produce the lens. In this work we characterize the moulding process and the physical properties for the material. The optical quality for the moulding lens was determine measuring: aberrations and the induce birefringence. These results allow us to determine the optimal parameters for the process, and the possibility to production of high quality lens for the basic schools.

O uso correto de todo instrumento topográfico e geodésico tem como objetivo principal garantir a qualidade das medições. Para este fim é necessário realizar uma série de procedimentos periódicos de verificação da qualidade denominados de calibração. Diante do exposto, neste trabalho são apresentados os principais conceitos relacionados à qualidade nas medições e ao processo de calibração, tendo como objetivo principal, re alizar uma análise e a descrição do uso do Método Compacto, como uma alternativa para calibração de estações totais em ambiente laboratorial. Durante a pesquisa, foi estabelecido um conjunto de padrões de calibração, aplicáveis a estações totais. Para garantir a aplicabilidade do método foi realizado um trabalho em conjunto com o laboratório de calibração de instrumentos topográficos da empresa Química Suiza, localizado na cidade de Lima, Peru, para relatar as dificuldades da instalação do Método Compacto naquela empresa, os recursos necessários e as vantagens do uso do método. Apresenta-se, também um exemplo prático do uso do Método Compacto, em que foram avaliados os resultados obtidos no laboratório, com os dados mostrados em uma planilha eletrônica desenvolvida com base na norma ISO 17123:2001. Mediante este processo de comparação foi estabelecida a viabilidade da utilização do Método Compacto em um laboratório de calibração de estações totais. / The correct use of all topographic and geodetic instrument aims to ensure the quality of the measurements. For this purpose it is necessary to perform a series of periodic quality checking procedures called procedures of calibration. According to it, this work presents the main concepts related to quality measurements and calibration process, having as main goal, to analyze and make a description of the use of the Compact Method, as an alternative to calibration of total stations in a laboratory environment. During the research, a set of calibration standards, applicable to total stations were established. To ensure the applicability of the method, the work was done among the laboratory of calibration of surveying instruments Química Suiza company, located in Lima, Peru, to report difficulties installing the Compact Method in that company, the res ources needs and advantages of using the method. Also, a practical example of using the Compact Method is being presented, in which the results obtained in the laboratory were evaluated with the data displayed in a spreadsheet developed based on ISO 17123:2001 standard. Through this comparative process, it was established the feasibility of using the Compact Method in a laboratory calibration of total stations.

A qualidade e a produtividade agrícolas estão altamente relacionadas com a disponibilidade de água, já que sua falta pode causar prejuízos significativos em períodos críticos. Por esse motivo, a irrigação torna-se uma maneira importante de manter a disponibilidade de água, com o objetivo de obtenção de altos índices de qualidade e produtividade agrícolas. Os mapas temáticos desempenham papel de fundamental importância no processo de tomada de decisão em agricultura de precisão. Para a geração de mapas desse tipo, estão disponíveis bibliotecas e interfaces de código livre, como a TerraLib, a SOMCode e a aRT, que possuem algoritmos capazes de realizar a interpolação de dados com boa precisão, além de agrupar dados em regiões com características semelhantes. No presente trabalho foram utilizados dados obtidos por uma grade de sensores de uma unidade piloto do sistema Irrigap, desenvolvida pela Embrapa Instrumentação Agropecuária, dados esses referentes a medidas horárias de umidade e temperatura do solo e temperatura do ar. Diferentes métodos de interpolação foram utilizados, com o intuito de verificar qual a melhor maneira de se gerar mapas que possibilitem a visualização de áreas com o mesmo comportamento com relação às variáveis de solo e climatológicas, as chamadas zonas de manejo agrícolas. Os resultados obtidos mostraram que é possível a identificação dessas zonas, desde que sejam utilizados os algoritmos corretos para cada situação. Além disso, foi observado que softwares para geração de mapas temáticos utilizando dados reais podem se tornar importantes para a tomada de decisão em agricultura de precisão e proporcionar benefícios como a economia de água e energia durante o período de irrigação. / The agricultural quality and yield are highly related with the water readiness, because its privation can cause significant damages in critical periods. Due to that reason, irrigation becomes an important way of readiness water maintenance, with the goal of obtaining high level of agricultural quality and yield. The thematic maps have a very important role in the precision agriculture making decision. For that kind of maps generation, there are free code libraries and interfaces, like TerraLib, SOMCode and aRT, whit algorithms to accomplish data interpolation with reliable precision, and also to group data from areas with similar behavior. In the present work, data were obtained from sensor grid of a pilot unit of the Irrigap system, developed by Embrapa Instrumentação Agropecuária, referring to hourly measures of soil moisture and temperature and air temperature. Different interpolation methods were used, with the intention of verify the best way to generate maps to make possible the visualization of areas with the same behavior related to the soil and the climatological variables, know as management zones. Obtained results show that the identification of these zones is possible, since the correct algorithms are used for each situation. Besides that, was observed that the software developed to generate thematic maps using real data can be important for making decision in precision agriculture and to provide benefits like saving water and energy during the irrigation period.

O fenômeno da transferência de massa entre dois meios é altamente dependente da concentração do componente a ser transferido e da velocidade na camada limite de troca. A medida de velocidade na superfície da água em uma interface ar/água ainda não é realidade devido a falta de instrumental adequado. Procurando sanar este obstáculo, esta pesquisa propôs o desenvolvimento de uma sonda ótica para medida de turbulência na superfície da água em um tanque agitado por grade oscilante. O funcionamento desta sonda foi investigado e suas medidas comparadas a medidas realizadas pelo instrumento microADV, de forma a verificar se o parâmetro medido pelo novo instrumento era relacionado à componente vertical da velocidade próximo à superfície. O comportamento do escoamento no tanque foi modelado com o uso do software Open-FOAM, visando uma maior compreensão do fenômeno. A pesquisa resultou na modelação do escoamento e no desenvolvimento de um dispositivo auxiliar que possibilita o uso do microADV em medidas próximas à superfície livre. A comparação das medidas adquiridas pela sonda ótica e microADV mostram que, apesar de as medidas da sonda terem relação com a turbulência no tanque, este parâmetro turbulento apresenta fraca correlação com a medida da componente vertical da velocidade. / The mass transfer phenomena is highly dependent on the concentration of the component to be transferred and the velocity on the exchange layer. The velocity measurement at the surface of the water in an air / water interface is not yet a reality due to lack of appropriate instruments. In order to overcome this obstacle, this research proposed the development of an optical probe to measure turbulence on the surface of water in an oscillating grid tank. We investigated the operation of the proposed probe comparing its measurements to measurements made by microADV to check the relation between the parameter measured by the new instrument and the vertical velocity near to the surface. The flow behavior in the tank was MODELLED using the software OpenFOAM seeking a greater understanding of the phenomenon. The research resulted in the modeling of the flow in the tank and the development of an auxiliary device that allows the use of microADV in near-surface measurements. Although the probe measurement have relation with the turbulence in the tank, the comparison of measurements acquired by the optical probe and microADV shows the turbulent parameter presenting weak correlation to the measurement of the vertical velocity.

Este trabalho propõe uma configuração de câmaras excitadas por linhas de transmissão, considerada como potencial solução para as restrições das câmaras reverberantes atuais. Dentre estas restrições menciona-se, por exemplo, as relativas à operação das câmaras em baixas frequências, cujas dimensões poderão representar uma restrição física à sua implementação em ambientes de teste. Outras características físicas podem ser consideradas também restritivas, ao se considerar o volume útil de trabalho e o modo de excitação das câmaras canônicas. Visando satisfazer os índices de mérito aplicáveis, as diversas configurações propostas são avaliadas, onde, além dos arranjos das linhas de transmissão, também são considerados os detalhes relativos às variações da excitação e da carga via controle eletrônico. A metodologia de análise de desempenho da câmara proposta utiliza, basicamente, métodos analíticos, numéricos e avaliações experimentais. A aplicação de algoritmos e métodos de otimização recomendados pela literatura atual e alguns procedimentos desenvolvidos e adaptados pelos autores, foram utilizados na busca de configurações que melhor satisfaçam os índices de mérito adotados. Diversos resultados, obtidos através de simulações numéricas e de avaliações experimentais realizadas em um protótipo são apresentados e comparados, visando uma análise das potencialidades e da aplicabilidade deste tipo de câmara às necessidades dos ensaios de compatibilidade eletromagnética de equipamentos e sistemas elétricos e eletrônicos. / This Thesis presents the proposition of a Transmission Line Excited Chamber configuration. This configuration is considered to be a potential solution for the constraints of reverberation chambers of nowadays. Among this constraints, e.g. the ones related to chamber operation at some MHz, is a physical restriction to implement in tests environments. Moreover the work volume and the canonical chamber excitation ways are also considered restrictions. In order to satisfy the chamber evaluation indexes of merit applicability, several transmission line sets are evaluated, including the details concerned to electronic exciting variation and load variation. The chamber performance analysis methodology is proposed in this work is based on analytical and numerical methods, and also experimental evaluations. Not only optimization algorithms and methods recommended by literature were used in order to reach the adopted indexes of merit but also procedures developed and adapted by the authors. To analyze the chamber capacity to reach all the electromagnetic compatibility test requirements applied to equipments and electric and electronic systems, several tests, were performed over one Transmission Line Excited Chamber prototype. The results obtained by numerical simulations and experimental evaluations are presented and compared.

Com o crescimento do ciclismo como opção para lazer, meio de transporte e, principalmente, esporte voltado à competição, estudos mais aprofundados fizeram-se necessários visando à maximização do desempenho de atletas de alto nível. De forma complementar, muitos são os desenvolvimentos na área de sistemas de instrumentação com o objetivo primordial de possibilitar a medição e a caracterização dos diversos parâmetros de interesse dos pesquisadores na área do ciclismo. Tendo em vista o surgimento de diversos sistemas comerciais que permitem realizar a medição de grandezas como força e potência mecânica gerada pelo ciclista, este trabalho propôs instrumentar e caracterizar as medições provenientes dos pedais e pedivelas de uma bicicleta de estrada com a finalidade de, posteriormente, compará-las com base em métodos estatísticos adequados. Em função das limitações mecânicas inerentes à bicicleta e presentes no movimento de rotação nos pedais e pedivelas, foram criados sistemas completamente independentes, com alimentações elétricas feitas por baterias, e a sincronização para o início das aquisições, através de módulos ZigBee. Os ensaios contaram com a participação de dez voluntários, os quais foram responsáveis por gerar vinte sprints de dados, cada, que serviram para avaliar estatisticamente e concluir, por meio de Análises de Variância, que as forças aplicadas pelos ciclistas se diferenciaram significativamente para pelo menos uma das células de carga. / Cycling has grown as a leisure activity, means of transport and mainly as a professional sport. Therefore, deeper studies and research aiming at maximizing the performance of high-level athletes have been made necessary. Additionally to such studies, the area of instrumentation schemes has developed seeking to make possible the measuring and characterization of several parameters for researchers interested in cycling. Regarding the vibrant surging of systems that allow the measuring of magnitudes such as the forces and mechanical power generated by the cyclist, the present research aims at implementing and characterizing the measuring deriving from pedals and crankset for a road bicycle so as to analyze the results with appropriate statistic methods. Considering the mechanical limitations inherent to the bicycle the movement of pedals and crankset independent electrical systems charged by batteries were created, as well as the synchronization for the beginning of data acquisitions through ZigBee modules. Ten volunteers participated on the practices. They generated twenty sprints of data each. Such data served to statistically evaluate and conclude, based on variance analysis, that the power applied by the cyclists are significantly different for one of the load cell.

Nenhuma / The IPR-R1 TRIGA Mark I nuclear research reactor, at the Nuclear Technology Development Center (CDTN), is a pool type reactor cooling by light water. TRIGA reactors (Training, Research, Isotope, General Atomics) were designed for research, training and radioisotope production. The International Atomic Energy Agency (IAEA) recommends the use of safety and friendly interfaces for monitoring and controlling the operational parameters of the nuclear reactors. In this context, a system to simulate the neutron evolution flux of the TRIGA IPR-R1 reactor (TRIGA Simulator System - Sistema Simulador TRIGA) was developed using the LabVIEW software, considering the modern concept of virtual instruments (VIs) using electronic processor and visual interface in video monitor, with the objective of assisting the reactor operator training, allowing to study, to observe, and to analyze the behavior, and the tendency of some processes occurring in the reactor. Consequently the reactor operation parameters can be simulated and their relations can be visualized, supporting on the understanding of the interrelation of these parameters and their behavior, promoting a better knowledge of TRIGA IPR-R1 reactor processes. Some scenarios are presented to demonstrate that it is possible to use predetermined values in any parameters to verify its effect in the other ones. Therefore the TRIGA Simulator System (Sistema Simulador TRIGA) will allow the study of parameters, which affect the reactor operation, without the necessity of using the facility, avoiding risk, and reducing costs and operation time. / O reator nuclear de pesquisa TRIGA IPR-R1 Mark I, do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), é um reator do tipo piscina refrigerado à água leve. Os reatores TRIGA (Training, Research, Isotope, General Atomics) foram projetados para pesquisa, treinamento e produção de radioisótopos. A Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) recomenda o uso de interfaces amigáveis e seguras para o monitoramento e controle dos parâmetros operacionais dos reatores nucleares. Inserido neste contexto, um sistema para simulação da evolução do fluxo de nêutrons do reator nuclear de pesquisa TRIGA IPR-R1 (Sistema Simulador TRIGA) foi desenvolvido, utilizando o software LabVIEW, considerando o moderno conceito de instrumentos virtuais (VIs) por meio de processador eletrônico e interface visual em monitor de vídeo, cujo objetivo é auxiliar no treinamento de operadores de reatores, permitindo estudar, observar e analisar o comportamento e a tendência de alguns dos processos que acontecem em um reator. Deste modo, os parâmetros de operação do reator podem ser simulados e seus relacionamentos visualizados, auxiliando no entendimento de como estas variáveis estão interligadas e se comportam, promovendo melhor conhecimento dos processos do reator TRIGA IPR-R1. São apresentados cenários de utilização do Sistema, demonstrando que se podem usar valores determinados em qualquer um dos parâmetros, verificando seu efeito nos demais. Portanto o Sistema Simulador TRIGA possibilitará o estudo de parâmetros que afetam a operação do reator, sem a necessidade de usar a instalação, evitando riscos e minimizando custos e tempo de operação

O estudo do efeito da colimação nos detectores de radiação sobre a qualidade de imagem do tomógrafo industrial de terceira geração desenvolvido no IPEN/CNEN-SP é descrito neste trabalho. Três conjuntos de colimadores de chumbo foram projetados e confeccionados, sendo um com janelas retangulares de 2 x 5 x 50 mm e outro com 4 x 10 x 50 mm (largura x comprimento x profundidade) e um terceiro com orifício circular de 5 mm de diâmetro x 40 mm de profundidade. Os colimadores foram projetados para poderem ser facilmente substituídos entre si nos detectores de radiação. Paralelamente, foram confeccionados e utilizadas a eletrônica associada, constituída de analisadores de sinais tipo multicanal de 8 bits contendo a unidade de alta tensão e o amplificador. Dentre as vantagens deste sistema destaca-se a sua capacidade de análise multicanal rápida e possuir uma eletrônica mais simples. Valores de resolução energética comparável com a da literatura foram encontrados utilizando a eletrônica desenvolvida acoplada ao detector de radiação de NaI(Tl). Os efeitos dos colimadores foram avaliados pelas medidas tomográficas em um fantom de polimetilmetacrilato contendo componentes multifásicos estáticos (ferro, alumínio e ar). Fontes de radiação com energias de das fontes de 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV e 400 keV), de 137Cs (662 keV) e de 192Ir (317 keV, 468 keV e 602 keV) observou-se que a melhor imagem do fantom foi obtida com os colimadores de janelas retangulares (fendas) de 2 x 5 x 50 mm. Na avaliação dinâmica da formação de bolhas em coluna simuladora de processos industriais, a melhor imagem foi obtida com a fonte de 192Ir. / The study of the effect of collimation in radiation detectors on the image quality of the third-generation industrial CT scanner developed at IPEN / CNEN-SP is described in this work. Three sets of lead collimators were designed and manufactured, one with rectangular windows of 2 x 5 x 50 mm and the other with 4 x 10 x 50 mm (width x length x deep) and a third circular hole of 5 mm diameter x 40 mm deep. The collimators were designed to be easily interchanged in radiation detectors. In parallel, were prepared and used the associated electronics, consisting of multi-channel signal analyzers type of 8 bits containing the high voltage unit and the amplifier. Among the advantages of this system stands out for its ability to fast multichannel analysis and possess a simpler electronics. Values in energy resolution comparable with the literature were found using the developed electronics coupled to the radiation detector of NaI (Tl). The effects of collimators were evaluated by tomographic measurements in a multiphase fantom polymethyl methacrylate containing static components (iron, aluminum and air). Radiation sources with energies of the sources of 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV and 400 keV), 137Cs (662 keV) and 192Ir (317 keV, 468 keV and 602 keV) observed that the best image was obtained fantom collimators with rectangular windows (slits) 2 x 5 x 50 mm. In the dynamic evaluation of formation of bubbles column in a simulated industrial processes the best image at was obtained with the 192Ir source.

Foi projetado e construído um espectrômetro Mini-Orange (MO) para eléctrons, utilizando imãs planos permanentes e um detector de barreira de superfície. Foram determinadas as funções de transmissão de diferentes configurações do sistema, para energias entre 200-1100 keV. Foi desenvolvido um modelo matemático do sistema, a partir de solução analítica para o campo de um imã plano e da integração numérica da equação de movimento dos eléctrons no campo de MO. As funções de transmissão assim obtidas foram comparadas aos resultados experimentais e mostraram um bom acordo para energias baixas e intermediárias. / A Mini-Orange spectrometer for electrons was designed and built, using plane permanent magnets and a surface barrier detector. Transmission functions were obtained for various system configurations and for energies between 200-1100 keV. A mathematical model of the system was developed, using the analytical solution for the field of a plane magnet and the numerical integration of the equation of motion of the electrons in the MO magnetic field. The calculated transmission functions were compared to the experimental data, showing a good agreement for low and intermediate energies.