Made available in DSpace on 2015-04-22T21:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jucimara Canto.pdf: 2044119 bytes, checksum: a3c9c070206699b47fab5f53b06b349d (MD5) Previous issue date: 2013-11-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / A dissertação aqui apresentada investiga a utilização dos mediadores tecnológicos do curso de Licenciatura em Biologia na modalidade a distância no contexto Amazônico e suas implicações no processo de formação dos professores/cursistas. A pesquisa, assim, buscou traçar a cartografia de um caso frente aos desafios Amazônicos tendo como lócus a realidade do exercício profissional dos professores/cursistas e os requerimentos de formação como problemática para a investigação: frente aos desafios desse contexto, estaria a oferta dessa modalidade e seus mediadores tecnológicos congruentes com uma educação comprometida com qualidade técnica e social? O estudo foi desenvolvido dentro de uma concepção que busca, nas múltiplas dimensões que atravessam o objeto investigado, a compreensão do todo, concebendo este, em uma rede interligada e aberta. Para tanto, têm-se, na Teoria Ator-Rede (TAR) e nas proposições de Bruno Latour (2000), as base para a compreensão das relações que envolvem os atores (actantes) desse processo, além dos estudos de Pierre Lèvy (1993) como pressupostos para o conhecimento dos mediadores tecnológicos em questão. O caminho metodológico foi construído congregando princípios inteiramente voltados para uma experimentação ancorada no real, desse modo, lançou-se mão dentro de uma pesquisa com características predominantemente qualitativas, do princípio da cartografia como metáfora para o percurso trilhado, baseando-se na concepção de rizoma de Deleuze e Guattari (1995). Para coleta e análise dos dados, teve-se como base teórico-metodológica o Discurso do Sujeito Coletivo (DSC), metodologia desenvolvida por Fernando Lefèvre e Ana Maria Cavalcanti Lefèvre (2005). A dissertação está estruturada em três capítulos, o Território Temático que aborda o campo de investigação, Traçados que se Entrecruzam que, além de apresentar os fundamentos que embasam a pesquisa e seu objeto, apresenta os registros e análises dos dados e Algumas Pistas que traz as considerações temporárias acerca dos resultados apresentados. Como resultado, o estudo evidencia as limitações de acesso aos mediadores tecnológicos e seu uso pelos professores/cursistas que atuavam na zona rural como reflexo da desconsideração do contexto dos participantes na execução do projeto, reduzindo, com isso, o papel dos mediadores tecnológicos a meros intermediários comprometendo a qualidade da formação ofertada em vários aspectos. O estudo revela, ainda, o surgimento dos mais diferentes elementos (híbridos) como resultado dos entrelaçamentos na busca de superação frente às dificuldades.

This report has been written to analyze a newly acquired measurement method within the companyAston Harald Mekaniska Verkstad AB, which is a 3D scanner made by the company Creaform. Thismodel bought has the name Metrascan 3D Black Elite. 3D scanning is an optical measurement methodwhich uses light to create a mesh of a measured object, where it is later compared to a nominal CAD filein the software Polyworks Inspector. To verify this method of measurement, it will be compared to twoother known calibrated and verified methods, which are coordinate measuring machines (CMM) andregular measuring instruments, which includes several kinds of micrometers and general anglemeasuring devices. To analyze and compare these methods an amount of data will be collected, and willbe used to conduct statistical analysis, where the mean/median, normal distribution, standarddeviation, and confidence intervals are included. The report will analyze two different kinds of data,where the first set consists of regular geometries such as linear and circular measurements, as well asseveral kinds of GD&T (Geometric Dimensions and Tolerances). The second set involves more complexgeometries according to the ISO standard ISO 484. The first set of data will be analyzed using amanufactured reference object, made using the aluminum alloy AL-7020 T6. The second set will beanalyzed using a propeller blade borrowed from the company Kongsberg. The results from this reportshow that 3D scanning is not as accurate nor as precise compared to CMM measurement and regularhand measuring instruments and cannot replace these measuring methods entirely. An empiricalformula has been derived from the analyzed data, and tolerance intervals are recommended to beincreased by approximately 0.1 to 1.0 % percent for regular linear and circular measurements dependingon the size of the detail measured. and upwards of 200 percent for GD&T tolerance intervals. However,3D scanning shows a greater promise when it comes to scanning propeller blades, as most measurementpoints were within specification according to the ISO 484 standard, and results can be further improved,such as with a tighter scanning mesh. Quality control and regulation is a topic whose discussion wasdesired, however, due to time constraints and the sensitivity of the scanner equipment, only an FMEAtable of potential error sources has been made for this report. Ergonomically some issues were found,particularly when it comes to static loading of arm muscles and repeated neck movement, both potentialsources for fatigue and injury. Recommended solutions for this include a flexible workstation whereboth the operator and the workpiece can be adjusted for optimal movement with minimal strain onpreviously mentioned body parts. Future improvements include performing a regression analysis ondifferent reference objects with many similar measurement types, for instance 50 holes with differentdiameters, which can lead to direct comparison formulas compared to nominal values. Furthermore,tests can be repeated with eliminating fault sources such as bad lightning.

Die vorliegende Arbeit untersucht, wie die genaue Kenntnis der Sende- und Empfangsschallfelder eines Ultraschallwandlers zur Entwicklung neuer Meßverfahren genutzt werden kann. Insbesondere werden dargestellt: - ein neuartiges, nichtscannendes Verfahren zur Bestimmung der Krümmung eines Reflektors, basierend auf der Analyse der Wellenfrontkrümmung reflektierter Schallfelder - ein neuartiges, nichtinvasives Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit durch Auswertung der Echosignale von im Ausbreitungsmedium vorhandenen Streupartikeln und - ein Verfahren zur Wandlercharakterisierung durch Messungen in Fluiden mit Streupartikeln, sowie verschiedene Zuordnungen von Schallfeldmerkmalen zu spezifischen Eigenschaften eines Ultraschallwandlers. Im Zusammenspiel von Simulation und Experiment konnten die Funktionstüchtigkeit aller Meßverfahren nachgewiesen und vielversprechende innovative Ansätze für zukünftige Entwicklungen angeregt werden: 1. Das nichtscannende Verfahren zur Krümmungsmessung erlaubt bei guter Justage eine Krümmungsbestimmung von Reflektoren mit Radien zwischen 6 und 11 mm mit einer Unsicherheit von ungefähr 0,5 mm. In Kombination mit herkömmlichen scannenden Verfahren bietet es Ansätze zur präzisen Größenbestimmung von Fehlern in der zerstörungsfreien Prüfung. 2. Das Verfahren zur nichtinvasiven Schallgeschwindigkeitsmessung erlaubt eine Bestimmung von Schallgeschwindigkeiten mit einer statistischen Meßunsicherheit von 0,1 %. Mögliche Weiterentwicklungen zur Messung der Schallgeschwindigkeit mit örtlicher Auflösung und zur Gewinnung neuer Diagnosemöglichkeiten in Metallurgie (nichtinvasive Charakterisierung von Mischungsvorgängen) und Biomedizintechnik (nichtinvasive Temperaturmessung in Körpergewebe zur Überwachung der Hyperthermiebehandlung, Gewebecharakterisierung) werden erläutert. Aus verschiedenen bekannten sowie einem neuartigen, leicht anwendbaren Meßverfahren werden neue Schlüsse gezogen a) zur Bestimmung der akustisch effektiven Elementgröße von Wandlerelementen mittels Schallfeldmessungen, b) zur Qualitätssicherung im Hinblick auf Schallkopfasymmetrien und c) zur Verbesserung von Schallfeldsimulationen. / The current thesis explores how the precise knowledge of the sending and receiving sound fields of an ultrasonic transducer can contribute to the development of novel measuring techniques. Emphasis is placed on: - a novel, non-scanning method for the determination of the curvature radius of a spherical reflector, based on the analysis of the wave front curvature of the reflected sound field, - a novel non-invasive method for sound velocity measurements in fluids using the echo signals from scattering particles, and - novel conclusions on how to use well-known sound field measurement methods for transducer characterisation, as well as an introduction to a novel easy-to-use method for transducer characterisation exploiting the echo signals from scattering particles. Proof of concept is shown for all methods by simulation and measurement, and different promising improvements for further techniques are suggested: - The non-scanning method for curvature measurements makes it possible to determine reflector radii between 6 and 11 mm with an uncertainty of about 0.5 mm, provided that there is a good reflector alignment. In combination with conventional methods, a novel approach for the determination of the size of discontinuities in non-destructive testing is outlined. - The method for non-invasive sound velocity measurements allows the determination of sound velocity in homogeneous fluids with a statistical uncertainty of 0.1 %. Future improvements are suggested to allow sound velocity measurements with local resolution, which enables novel approaches for metallurgy (non-invasive characterisation of mixing processes) and biomedical engineering (non-invasive temperature control for hyperthermia treatment, tissue characterisation). - New conclusions are drawn based on well-established and a novel easy-to-implement measurement method regarding a) the determination of the acoustically effective element size of transducer elements, b) transducer asymmetries, thereby improving quality control, and c) the improvement of sound field simulations.

Aus der Einleitung: "Der Anteil erneuerbaren Energien in der Energieversorgung soll auch in den kommenden Jahren weiter ausgebaut werden. Dadurch steigt der Bedarf an großen und effizienten Windkraftanlagen (WKA) mit immer höheren Anforderungen an Materialien und Strukturen. Die hohen Belastungen und limitierenden Faktoren in Bezug auf die Lebensdauer solcher Anlagen sind meist dynamisch und abhängig von Strukturschwingungen und Belastungsanregung. Hierzu werden vermehrt Simulationstechniken eingesetzt, die in der Praxis durch den Mangel an genauen Randbedingungen unpräzise sind bzw. als Modell durch Messungen validiert werden müssen. Während typischerweise zur Erfassung von Schwingwegen Beschleunigungsaufnehmer eingesetzt werden, gestaltet sich die Implementierung solcher Messtechnik in drehenden Strukturen meist komplex und aufwändig (Ozbek et al. 2010). Der Einsatz optischer Messtechnik ist im Vergleich einfacher und kann potentiell die Optimierung von Simulationsmodellen unterstützen (Ozbek et al. 2010, Schmidt-Paulsen et al. 2009, 2011)."

Die vorliegende Arbeit untersucht, wie die genaue Kenntnis der Sende- und Empfangsschallfelder eines Ultraschallwandlers zur Entwicklung neuer Meßverfahren genutzt werden kann. Insbesondere werden dargestellt: - ein neuartiges, nichtscannendes Verfahren zur Bestimmung der Krümmung eines Reflektors, basierend auf der Analyse der Wellenfrontkrümmung reflektierter Schallfelder - ein neuartiges, nichtinvasives Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit durch Auswertung der Echosignale von im Ausbreitungsmedium vorhandenen Streupartikeln und - ein Verfahren zur Wandlercharakterisierung durch Messungen in Fluiden mit Streupartikeln, sowie verschiedene Zuordnungen von Schallfeldmerkmalen zu spezifischen Eigenschaften eines Ultraschallwandlers. Im Zusammenspiel von Simulation und Experiment konnten die Funktionstüchtigkeit aller Meßverfahren nachgewiesen und vielversprechende innovative Ansätze für zukünftige Entwicklungen angeregt werden: 1. Das nichtscannende Verfahren zur Krümmungsmessung erlaubt bei guter Justage eine Krümmungsbestimmung von Reflektoren mit Radien zwischen 6 und 11 mm mit einer Unsicherheit von ungefähr 0,5 mm. In Kombination mit herkömmlichen scannenden Verfahren bietet es Ansätze zur präzisen Größenbestimmung von Fehlern in der zerstörungsfreien Prüfung. 2. Das Verfahren zur nichtinvasiven Schallgeschwindigkeitsmessung erlaubt eine Bestimmung von Schallgeschwindigkeiten mit einer statistischen Meßunsicherheit von 0,1 %. Mögliche Weiterentwicklungen zur Messung der Schallgeschwindigkeit mit örtlicher Auflösung und zur Gewinnung neuer Diagnosemöglichkeiten in Metallurgie (nichtinvasive Charakterisierung von Mischungsvorgängen) und Biomedizintechnik (nichtinvasive Temperaturmessung in Körpergewebe zur Überwachung der Hyperthermiebehandlung, Gewebecharakterisierung) werden erläutert. Aus verschiedenen bekannten sowie einem neuartigen, leicht anwendbaren Meßverfahren werden neue Schlüsse gezogen a) zur Bestimmung der akustisch effektiven Elementgröße von Wandlerelementen mittels Schallfeldmessungen, b) zur Qualitätssicherung im Hinblick auf Schallkopfasymmetrien und c) zur Verbesserung von Schallfeldsimulationen. / The current thesis explores how the precise knowledge of the sending and receiving sound fields of an ultrasonic transducer can contribute to the development of novel measuring techniques. Emphasis is placed on: - a novel, non-scanning method for the determination of the curvature radius of a spherical reflector, based on the analysis of the wave front curvature of the reflected sound field, - a novel non-invasive method for sound velocity measurements in fluids using the echo signals from scattering particles, and - novel conclusions on how to use well-known sound field measurement methods for transducer characterisation, as well as an introduction to a novel easy-to-use method for transducer characterisation exploiting the echo signals from scattering particles. Proof of concept is shown for all methods by simulation and measurement, and different promising improvements for further techniques are suggested: - The non-scanning method for curvature measurements makes it possible to determine reflector radii between 6 and 11 mm with an uncertainty of about 0.5 mm, provided that there is a good reflector alignment. In combination with conventional methods, a novel approach for the determination of the size of discontinuities in non-destructive testing is outlined. - The method for non-invasive sound velocity measurements allows the determination of sound velocity in homogeneous fluids with a statistical uncertainty of 0.1 %. Future improvements are suggested to allow sound velocity measurements with local resolution, which enables novel approaches for metallurgy (non-invasive characterisation of mixing processes) and biomedical engineering (non-invasive temperature control for hyperthermia treatment, tissue characterisation). - New conclusions are drawn based on well-established and a novel easy-to-implement measurement method regarding a) the determination of the acoustically effective element size of transducer elements, b) transducer asymmetries, thereby improving quality control, and c) the improvement of sound field simulations.

Aus der Einleitung: "Der Anteil erneuerbaren Energien in der Energieversorgung soll auch in den kommenden Jahren weiter ausgebaut werden. Dadurch steigt der Bedarf an großen und effizienten Windkraftanlagen (WKA) mit immer höheren Anforderungen an Materialien und Strukturen. Die hohen Belastungen und limitierenden Faktoren in Bezug auf die Lebensdauer solcher Anlagen sind meist dynamisch und abhängig von Strukturschwingungen und Belastungsanregung. Hierzu werden vermehrt Simulationstechniken eingesetzt, die in der Praxis durch den Mangel an genauen Randbedingungen unpräzise sind bzw. als Modell durch Messungen validiert werden müssen. Während typischerweise zur Erfassung von Schwingwegen Beschleunigungsaufnehmer eingesetzt werden, gestaltet sich die Implementierung solcher Messtechnik in drehenden Strukturen meist komplex und aufwändig (Ozbek et al. 2010). Der Einsatz optischer Messtechnik ist im Vergleich einfacher und kann potentiell die Optimierung von Simulationsmodellen unterstützen (Ozbek et al. 2010, Schmidt-Paulsen et al. 2009, 2011)."