Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-15T04:07:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334388.pdf: 3391769 bytes, checksum: 7070d066c8628935f0fb3f91ddee8f11 (MD5) Previous issue date: 2015 / O conhecimento do estado de tensões presentes nos dutos, considerando um cenário de possíveis movimentações do solo, é um importante requisito na avaliação da integridade desses, bem como para o planejamento de ações a serem tomadas para prevenir ou corrigir possíveis problemas de segurança. O estado de tensões do duto depende de diversos fatores. Os analisados nesse trabalho são os esforços de flexão, originadas através da interação solo-duto, e as tensões residuais, originadas dos processos de fabricação dos tubos. Nesse trabalho será apresentado e avaliado um procedimento de medição de esforços de flexão em dutos utilizando o método de indentação instrumentada, considerado rápido e pouco invasivo. Para a validação experimental do procedimento proposto foi utilizada uma bancada que gera carregamentos de flexão bem conhecidos em tubos. O sistema de medição utiliza um interferômetro laser com sensibilidade radial para a medição do campo de deformações em torno de uma marca de indentação controlada, que são correlacionadas com o nível de tensões combinadas presentes. Além do procedimento de medição desenvolvido, também foi avaliado um método de cálculo de incerteza de medição.<br> / Abstract : The knowledge of the stress field present in pipelines is an important requirement in assessing the integrity, when facing rights of way subjected to ground movements, as well as the planning of actions to be taken to prevent or correct potential safety issues. The stress field in pipelines depends on several factors. In this work two were analyzed: bending stress due to ground-pipe interaction, and residual stresses due to the pipe manufacturing processes. This work presents and evaluates a bending stresses measurement procedure in pipes using instrumented indentation, a fast and minimally invasive method. A bending bench was used in the development and evaluation of the proposed procedure. It is able to produce very well-known bending loading. The measurement system uses a laser interferometer characterized by radial in-plane sensitivity to measure the developed displacement field in response to a controlled indented print, which is correlated to the stress state of the material. In addition, an uncertainty assessment method was also evaluated.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193672.pdf: 3597516 bytes, checksum: 5361291ad78e072e81108ad4453b333e (MD5) / A evolução das câmeras CCD e sistemas de processamento de imagens viabilizaram o desenvolvimento da holografia digital. O filme fotográfico pôde ser substituído por sensores CCD de elevada resolução, capazes de registrar os complexos padrões de interferência. A reconstrução do holograma é efetuada inteiramente de forma digital, sendo possível registrar com precisão pequenos campos de deslocamentos e deformações. Na holografia clássica, assim como na holografia digital e na holografia digital complexa um fator limitante que inviabiliza medições em campo é a elevada sensibilidade às perturbações externas do arranjo holográfico. É fundamental que o arranjo seja isolado de perturbações externas, o que torna a prática destas medições restrita a um ambiente de laboratório. A nova configuração proposta neste trabalho utiliza um interferômetro "shearing" para produzir uma onda de referência implícita. A informação de intensidade e a informação de fase são utilizadas para a reconstrução da frente de onda. O holograma resultante deste processo está sendo denominado "holograma digital complexo". Este trabalho apresenta em detalhes o princípio da nova configuração. Diferentes algoritmos foram criados e testados para o cálculo do "holograma digital complexo". Experimentos monitorados foram realizados e demonstram a viabilidade da técnica para futuras aplicações para a medição de deslocamentos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:01:41Z : No. of bitstreams: 1 180437.pdf: 26578825 bytes, checksum: 33bd8b64f774fcdb9007e86ee05bc1a5 (MD5) / Há na industria um grande interesse em medir a geometria tridimensional de pecas, seja para engenharia reversa ou, principalmente, para controle de qualidade. O presente trabalho utiliza a interferometria com luz não-coerente para a medição de geometrias 3D. Este e um principio de medição sem contado que, ao contrario da interferometria a laser, não e limitado pela rugosidade nem pela altura da descontinuidade do objeto. Baseado no interferômetro de Michelson, as reflexões provenientes de nu espelho de referencia e do objeto são superpostos num sensor de imagem. Nas partes do objeto que correspondem a caminhos ópticos aproximadamente iguais, a imagem apresenta uma granulação provocada pela interferência. O deslocamento do espelho de referencia muda as partes granuladas e a superfície pode ser reconstruída por meio de um processamento matemático. O sistema de medição construído como uma montagem experimental automatizada foi capaz de medir a geometria de objetos com pequenas dimensões : moedas, placa de válvulas de compressores e blocos padrão; objetos com ate 3cm3 (x=3cm, y=3cm, z=0,3cm), aproximadamente. Os resultados das medições foram avaliados através de testes de reprodutibilidade e a incerteza expandida foi calculada através de planilhas de avaliação. A principal fonte de incerteza foi determinada. Este trabalho pode servir de base para o desenvolvimento de um protótipo deste sistema de medição no futuro.

Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:45:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DroppaJunior_Roosevelt_M.pdf: 2488983 bytes, checksum: 9e4fdd0d5495c29cdcbb1714907d1843 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Foram executadas, no toroide compacto TC-1 da UNICAMP, um thetapinch que permite a geração e o confinamento magnético de plasmas, tres técnicas de medição da densidade eletrônica integrada do plasma baseadas em interferometria, utilizando-se como fonte de radiação eletromagnética um laser de CO2( l = 10.6 mm). Na primeira delas, utiliza-se apenas um detetor de infravermelho para contagem de franjas de interferência. O número de franjas deslocadas quando ocorre a implosão do plasma é diretamente proporcional à variação da densidade eletrônica integrada ao longo do caminho percorrido pelo feixe de laser no interior do plasma. Com isso, pode-se acompanhar a evolução da densidade do plasma formado no interior do toroide. A segunda técnica faz uso de um único detetor assim como a primeira, porém o sinal que se obtem é modulado por um espelho móvel colocado no caminho de um dos feixes de laser com o intuito de se adicionar um "ruido controlado" ao sinal e, com isso, facilitar a contagem das franjas de interferência. O maior problema das técnicas em que se utilizam apenas um detector é a falta de informação sobre a direção de deslocamento das franjas quando o sinal do detector atinge um ponto de valor máximo ou mínimo. Para eliminar isso, emprega-se uma nova técnica em que são usados dois detectores posicionados de modo que os sinais fiquem defasados de 90 graus um em relação ao outro. Isso faz com que possamos obterr a informação que nos faltava e portanto acompanhar no tempo a evolução da densidade do plasma de maneira mais confiável. Foram feitas medidas com o laser atravessando o plasma ao longo de seu diâmetro e ao longo de seu eixo. Além disso, foi observada a evolução da densidade para quatro pressões de trabalho diferentes de H 2 no caso em que se utilizam dois detectores. Os resultados foram, então, comparados com aqueles obtidos pela técnica de espalhamento Thomson implantada simultaneamente no TC-1 / Abstract: Three techniques for line integrated electron density measurement based on CO2 laser interferometry have been carried out on the compact toroid TC-1 UNICAMP, a theta-pinch that allows the generation and magnetic confinement of hidrogen plasma. In the first technique, it is used only one infrared detector for the counting of the interference fringes. The number of fringes displaced, when occurs the plasma implosion, is directly proportional to the variation of the electron density integrated along the laser beam path travelling through the plasma. The second technique makes use of one detector, like the first one, but the signal is now modulated by a moving mirror placed on the path of the reference laser beam, in order to add a "controlled noise" to this signal, thereby making the fringe counting easier. The main difficulty of the techniques above is the lack of information about the direction of the fringe displacement, when the signal from the detector reaches one of its extreme values. In order to eliminate this difficulty, a new technique is employed. There, two detectors are placed in a way that their signals have a phase difference of 90 degrees. This allows us to obtain the lacking information and, therefore, to observe the evolution of the plasma density in a more reliable way. It has been made measurements with the laser beam going through the plasma along its diameter and its axis. Using the third technique, it was also observed the density evolution for four word pressures. Finally, the results have beem compared with those obtained by Thomson scattering measurements / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Inacio Maria Dal Fabbro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T06:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MarcioAlexandrePinto_M.pdf: 3890763 bytes, checksum: ec176daee99c277e022ce62c1efe297e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O fenômeno de vibração é de ocorrência comum na mecânica, geralmente associado à membros estruturais assim como elementos de maquinas. Particularmente, no campo da engenharia agrícola, vibração vem associada à ferimentos em vegetais nas operações de campo, que claramente inclui colheita, transporte e processamento. A escolha de membros estruturais simples, como as viga engastada, para validar o método, quando uma estrutura mais complexa for ser considerada. O nome moiré tem sua origem na língua francesa, referindo-se ao padrão de onda formado. O fenômeno é gerado quando telas são sobrepostas, produzindo padrões de ondas ou franjas, que se movem quando suas posições relativas são alteradas. O método selecionado é chamado método geométrico de moiré, que consiste em projetar uma grade sobre a superfície do objeto em estudo e superpor a foto original e a grade deformada. Software's especificos são empregados na análise de imagens. O objetivo do presente trabalho é determinar o deslocamento transversal da linha elástica na Teoria da viga engastada de Euler-Bernoulli, excitada por um excitador eletromagnético, utilizado em analise modal, utilizando a técnica de moiré descrita acima / Abstract: Vibration phenomena are of common occurrence in mechanics, generally associated to structural members as well as to machine elements. Particularly, in the field of agricultural engineering, vibration comes also associated to vegetable bruising during field operations, which clearly includes harvesting, transportation and processing. The selection of a simple structural member as a cantilever beam to support the utility of a moiré technique in studying vibration analysis is to validate the method when more complex structures are being considered. Vibration modes of a cantilever beam are easily determined by analytical methods. The name moiré has its origin in the French language, referring to wave like pattern. The phenomenon is generated when screens superposed, producing wave like patterns or fringes, which move when its relative positions are displaced. The selected method is named geometric moiré, which consists in projecting a grid onto the object in study and superposing both, the original and the deformed grid. Specific software's were employed in the image analysis. The objective of the present work is to determine the transversal displacement of the elastic line of Euler-Bernoulli cantilever beam being excited by an electromagnetic varying field using the moiré technique described above. Keywords: vibration, geometric moiré / Mestrado / Projetos, Desenvolvimento e Otimização de Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Max Henrique Machado Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bins_LeonardoSant'Anna_D.pdf: 7799361 bytes, checksum: 9e2474fa080f4e6f30dd2971af9cd670 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Dois problemas importantes na interferometria SAR (Synthetic Aperture Radar) são a estimação da fase absoluta e das linhas de base. O conhecimento preciso da fase absoluta e das linhas de base são fundamentais para a geração de modelos digitais de superfície ou terreno com alta precisão planimétrica e altimétrica. A estimação de fase absoluta consiste de duas etapas. A primeira etapa efetua o desdobramento da fase, o qual recupera a fase absoluta com os correspondentes múltiplos de 2?. A segunda etapa consiste na estimação do deslocamento de fase, causada pela combinação de erros de sincronização no sistema de aquisição de dados com erros de processamento da Interferometria SAR (InSAR). A estimação de linha de base consiste na determinação da posição da antena escrava relativa à posição da antena mestre (ou antena de referência). As contribuições desta tese consistem na concepção e na implementação de três métodos que se valem de múltiplas antenas (múltiplos interferogramas) para resolver esses dois problemas, como se segue. O primeiro método efetua o método de desdobramento de fase pontual, através do desdobramento de fase iterativo dos interferogramas, seguido da fusão dos mesmos, usando máxima verossimilhança. O segundo método refina a estimação de fase absoluta através da estimação do deslocamento de fase usando múltiplas antenas não colineares. O método se baseia na minimização da distorção geométrica (ou erro relativo) induzida pelo processamento com a presença de deslocamentos de fase com valores diferentes do verdadeiro. Uma das vantagens do método é que ele dispensa a instalação de refletores de canto na região imageada. Por último, um algoritmo do tipo Monte Carlo foi desenvolvido para a determinação das posições relativas das antenas escravas em relação à antena mestre. O método utiliza refletores de canto, cujas posições em campo são conhecidas, para reduzir o erro quadrático médio / Abstract: Two important issues in SAR interferometry (InSAR) are absolute phase and baseline estimation. The precise knowledge of these parameters is essential for the production of digital elevation models with high accuracy. The absolute phase estimation can be done in two steps. The first step performs the unwrapping of the phase, which retrieves the 2? multiples of the phase. The second step estimates the phase offset caused by a combination of errors in the acquisition system and in SAR interferometry (InSAR) processing. The baseline estimation determines the relative position of the slave antenna with respect to the master antenna (reference antenna). The contributions of this thesis consist in the design and implementation of three methods that use multiple antennas to address the above issues. The first method performs the unwrapping of the phase in a pixel based fashion, by iteratively unfolding the phase corresponding to each interferograma, followed by maximum likelihood fusion of the unwrapped phases. The second method refines the absolute phase estimation of the first step by incorporating a phase offset estimation based on multiple, noncollinear, antennas. This is achieved by minimizing the geometrical distortion (relative error) in the reconstructed digital elevation model induced by erroneous phase offsets in the interferograms. One advantage of this method is that it does not require the deployment of corner reflector in the area to be imaged. Lastly, the third method deals with baselines estimation. A baseline is determined by the relative positions of the slave and master antennas. The estimation is performed with a greedy stochastic algorithm of Monte Carlo type which uses corner reflectors with precisely known positions. A new position for the slave antenna is accepted when the mean square error of the corner reflector positions is reduced / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Frejlich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T20:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freschi_AgnaldoAparecido_M.pdf: 2643646 bytes, checksum: 3559e9210f04e781ce1058a6dbfd1062 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A largura de banda e a faixa de linearidade são duas especificações fundamentais de um detetor. Neste trabalho, apresentamos um novo método para medida da resposta à freqüência de fotodetetores fundamentado em técnicas de velocimetria Doppler. A vibração da membrana de um alto falante comercial é utilizada em um interferômetro como fonte de um sinal óptico de freqüência variável. Freqüências na faixa de 0 a 300 kHz são produzidas, podendo ser facilmente estendidas à faixa de MHz. Para determinação da faixa de linearidade utilizamos um método já disponível na literatura, baseado em técnicas de detecção homodina. Um sinal óptico alternado de amplitude constante e baixa irradiância incide no detetor. A amplitude do sinal elétrico correspondente é medido em um amplificador lock-in cujo valor é proporcional à derivada da curva corrente-irradiância do detetor. Somando incoerentemente um feixe DC de maior irradiância alteramos o ponto de medida da derivada. Variando lentamente a irradiância do feixe DC determinamos de maneira fácil e precisa a faixa de linearidade do detetor. Aplicamos esses métodos para caracterização de fotodiodos de silício operados em diversas configurações eletrônicas / Abstract: Bandwidth and linearity are fundamental parameters in photodetectors behavior, and their knowledge is very important for most experiments in Optics. A new method for frequency response characterization is described in this work. This technique is based on Doppler velocimetry, where the vibration of a commercial loudspeaker in an interferometric setup is used as a variable frequency optical signal source. Frequencies in the 0 to 300kHz range are thus produced, which may be easily extended to the MHz range. For linearity response to intensity, an homodyne detection technique was employed. A constant amplitude low irradiance alternate optical signal is superimposed to a continuous light onto the detector, and the corresponding a.c. signal is measured using a phase-sensitive tuned lock-in amplifier. The measured signal represents the derivative of the detector response which may be measured from zero to the upper limit of interest by simply correspondingly varying the superimposed d.c. light onto the detector. The method is very sensitive and small variations in linearity may be detected. Both these methods are applied for the characterization of Si-photodiodes in different electronic arranges / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Cláudio Kitano / Banca: Ricardo Tokio Higuti / Banca: Ronny Calixto Carbonari / Resumo: Interferômetros ópticos de saída única são muito sensíveis quando operam nas proximidades do ponto de quadratura de fase da sua curva característica de entrada e saída. Entretanto, as flutuações ambientais de baixa frequência produzem derivas aleatórias entre os caminhos ópticos do interferômetro que desviam o ponto quiescente da quadratura, levando ao fenômeno de desvanecimento de sinal. Através de processamento eletrônico de dois sinais interferométricos de saída, defasados a 90º entre si, consegue-se demodular o sinal independentemente das derivas ambientais. Esses interferômetros chamados de interferômetros de quadratura são amplamente utilizados em laboratórios de metrologia, porém, devido à grande quantidade de componentes ópticos normalmente envolvidos, são de difícil alinhamento e de elevado custo. Neste trabalho estuda-se a interferometria homódina de dois feixes em quadratura e as suas complexidades inerentes. Propõe-se uma nova arquitetura, baseada na configuração de Michelson, de alinhamento mais simples e de baixo custo. Descreve-se matematicamente o processo de obtenção dos sinais em quadratura deste arranjo. Também, se explora uma técnica capaz de obter dois sinais interferométricos em quadratura através da configuração tradicional de Michelson explorando-se a distribuição espacial do padrão de franjas. Desenvolve-se, ainda, um novo algoritmo de phase unwrapping aplicável como método de detecção de fase óptica, capaz de reconstruir a forma de onda de sinais de modulação e fornecer a diferença de fase estática entre os braços do interferômetro, quando o sinal de modulação possui valor médio nulo. Testes computacionais são realizados para corroborar na tarefa de evidenciar o potencial da técnica. Por meio do método de demodulação apresentado, em adição com o interferômetro proposto e da técnica explorada, realiza-se testes experimentais em um atuador piezoelétrico... / Abstract: Optical interferometers with single outputs are very sensitive when operating close to the phase quadrature point of their input-output characteristic curves. However, low frequency environmental fluctuations generate random drifts between the optical paths of the interferometer that deviate the quiescent point from the quadrature condition. This problem causes the phenomenon called signal fading. By electronically processing these two interferometry output signals, shifted by 90º, it is possible to demodulate the signal regardless of environmental drift. These kinds of interferometers, known as quadrature interferometers, are widely used in metrology laboratories, but, due to the large amount of optical components, they are expensive and difficult to design. In this work a low cost homodyne interferometer with two output quadrature beams based on the Michelson configuration is studied, and the procedure to achieve the quadrature signals is mathematically described. Also, a recent technique, not widely known in the literature and that is able to obtain two quadrature signals by using the standard configuration of the Michelson interferometer is explored, exploiting the spatial distribution of the fringe pattern. A new method for optical phase shift demodulation based on phase unwrapping is developed. This approach is able to recover not only the modulation signal waveform, but can also calculate the static phase shift between the interferometer arms when the modulation signal has an average value equal to zero. The method also has the ability to demodulate signals which vary arbitrarily in time. Computational test were done aiming to demonstrate the technique potential. By using this new optical phase shift demodulation method, combined with the proposed interferometer and exploiting the spatial distribution of the fringe pattern, a piezoelectric flextensional actuator is characterized. Displacement versus drive voltage and frequency ... / Mestre

Esta tese apresenta uma analise sistemática, de natureza teórica e experimental, do interferômetro tipo Mach-Zehnder com controle acustico-eletro-optico. A nível teórico foram abordados os efeitos eletro-optico e acustico-optico lineares, bem como a utilização destes efeitos para controlar as características de um interferômetro tipo Mach-Zehnder. Foi mostrado por exemplo, que o interferômetro pode ser utilizado para controlar linearmente a fase de um sinal de RF sobre uma ampla faixa angular. Tal faixa angular dificilmente seria obtida recorrendo-se as técnicas convencionais. No que se refere a parte experimental, foram desenvolvidos experimentos metódicos para caracterizar as cédulas Bragg e Pockels. Estas cédulas foram utilizadas na implementação do interferômetro tipo Mach-Zehnder, o qual também foi metodicamente caracterizado experimentalmente. Os resultados experimentais obtidos mostram boa concordância com as previsões teóricas. Aplicações para o dispositivo desenvolvido também são sugeridas.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Estrutural, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor J. Silva Gomes