Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: José Carlos Rossi / Banca: Edilson de Andrade Barbosa / Resumo: Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-02Bitstream added on 2014-06-13T19:08:15Z : No. of bitstreams: 1 beltani_jm_me_ilha.pdf: 770313 bytes, checksum: c4aedd3b82cf36c970644fabd877c0a8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... / The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Clarissa de Almeida Olivati / Coorientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Christine Dagron-Lartigau / Banca: Roberto Koji Onmori / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Henrique de Santana / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Abstract: In the area of organic photovoltaics, there is a continuous effort to improve the efficiency of the devices. In order to reach this goal. it necessary to evaluate the characteristics that influence their performance... / Resumo: Na área de fotovoltaicos orgânicos há um esforço contínuo no aumento da eficiência dos dispositivos. Para alcançar esse objetivo, é necessário a avaliação das características que inflenciam seu desempenho... / Résumé: Dans le domaine du photovoltaique organique il y un effort continu pour améliorer l'efficacité des dispositifs. Afin d'atteindre cet objectif, il est nécessaire d'évaluer les característiques qui influencent leur performance... / Doutor

Orientador: Clarissa de Almeida Olivati / Banca: Neri Alves / Banca: Henrique de Santana / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Grandes avanços tecnológicos na área de eletrônica, vêm sendo alcançados nos últimos anos. Com isso há uma busca por dispositivos cada vez melhores, e por sua vez cada vez menores, como por exemplo as grandes máquinas que se transformaram em dispositivos microscópicos. Assim, a busca por dispositivos utilizando moléculas orgânicas revolucionou ainda mais este setor, surgindo a eletrônica orgânica. Neste contexto, os estudos envolvendo filmes finos se mostraram bastante promissores, devido a sua alta capacidade de organização, a fabricação de filmes em escalas nanométricas, entre outras vantagens. Neste trabalho foram utilizados derivados alquilados de politiofenos (P3ATs) regioirregulares (RI). Devido a desorganização molecular estes politiofenos ainda são pouco estudados. Neste contexto este trabalho teve como objetivo fabricar filmes mistos Langmuir-Blodgett (LB) de derivados alquilados de politiofeno regioirregulares (RR) com ácido esteárico (Stearic Acid, SA), afim de obter filmes de boa qualidade em relação as suas propriedades elétricas. Por possuir um caráter antifilico, esta molécula é muito usada como referência na fabricação de filmes Langmuir. Esta técnica foi escolhida por possuir um alto controle de crescimento e organização destes filmes, podendo assim ser investigado como a organização proporcionada pela técnica influência na regioirregularidade das moléculas. Foram fabricados filmes LB de poli(3-butilftiofeno), poli(3-octiltiofeno) e de poli(3-dodectiltiofeno) misturados em diferentes proporções de ácido esteárico, pois os mesmos, apesar de possível, não possuem uma boa deposição em sua forma pura. Foram analisadas as isotermas de pressão dos filmes de Langmuir destes derivados para determinação dos parâmetros de deposição. Além disso, foi possível constatar uma melhora na qualidade de deposição dos filmes em relação a quantidade de SA inseridos na solução. Os filmes... / Abstract: Not available / Mestre

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-30T14:06:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModeloFractalResistividade.pdf: 17987582 bytes, checksum: a82d5c2849b2a49742aba13845e8d49b (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Ausência de palavras-chave on 2014-08-07T13:11:01Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-11T15:39:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModeloFractalResistividade.pdf: 17987582 bytes, checksum: a82d5c2849b2a49742aba13845e8d49b (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-15T16:02:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModeloFractalResistividade.pdf: 17987582 bytes, checksum: a82d5c2849b2a49742aba13845e8d49b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-15T16:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModeloFractalResistividade.pdf: 17987582 bytes, checksum: a82d5c2849b2a49742aba13845e8d49b (MD5) Previous issue date: 1996 / UFPA - Universidade Federal do Pará / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Rochas contendo metálicos disseminados ou partículas de argila em ambiente natural onde soluções eletrolíticas normalmente preenchem os poros das rochas, exibem um tipo de polarização em baixas freqüências conhecido como polarização induzida. Nesta tese foi desenvolvido um novo modelo para descrever o fenômeno de polarização das rochas, não apenas em baixas freqüências, mas compreendendo todo o espectro eletromagnético, possível de utilização na prospecção geoelétrica. Este novo modelo engloba a maioria dos modelos utilizados até o momento como casos especiais, além de superar as limitações dos mesmos. Seu circuito analógico inclui uma impedância não linear do tipo r (iwtf)-n que simula o efeito das superfícies rugosas das interfaces entre os grãos bloqueadores (partículas metálicas e/ou de argilas) e o eletrólito. A impedância de Warburg generalizada está em série com a resistência dos grãos bloqueadores da passagem de corrente e em paralelo com a impedância da dupla camada associada a essas interfaces. Esta combinação está em série com a resistência do eletrólito nas passagens dos poros bloqueados. Os canais não bloqueados são representados por uma resistência que corresponde à resistividade normal CC da rocha. A combinação desta resistência com a capacitância "global" da rocha é finalmente conectada em paralelo ao resto do circuito mencionado acima. Os parâmetros deste modelo incluem a resistividade CC (p0), a cargueabilidade (m), três tempos de relaxação (t, Tf and T2), um fator de resistividade de grãos (δr), e o expoente de freqüência (η). O tempo de relaxação fractal (Tf), e o expoente de frequencia (η) estão relacionados à geometria fractal das interfaces rugosas entre os minerais condutivos (grãos metálicos e/ou partículas de argila bloqueando os canais dos poros) e o eletrólito. O tempo de relaxação (T) é um resultado da relaxação em baixa freqüência das duplas camadas elétricas formadas nas interfaces eletrólito-cristais, enquanto (T0) é o tempo de relaxação macroscópico da amostra como um todo. O fator de resistividade dos grãos (δr) relaciona a resistividade dos grãos condutivos com o valor de resistividade CC da rocha. A resistividade CC da rocha (p0), e δr estão relacionados à porosidade, à condutividade do eletrólito e às relações mineralógicas entre a matriz e os grãos condutivos. O modelo foi testado sobre um intervalo largo de freqüências contra dados experimentais de amplitude e fase da resistividade bem como para dados de constante dielétrica complexa. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir da digitalização de dados experimentais publicados, obtidos por diversos autores e englobando amostras de rochas sedimentares, ígneas e metam6rficas. É mostrado neste trabalho que os parâmetros deste modelo permitem identificar diferenças texturais e mineralógicas nas rochas. Bote modelo foi introduzido, primeiramente, como propriedade intrínseca de um semiespaço homogêneo sendo demonstrado, neste trabalho, que a resposta observada em superfície reflete as propriedades intrínsecas do meio polarizável, sendo o acoplamento eletromagnético desprezível em freqüências menores que 104 Hz. Em seguida, o meio polarizável foi embebido em um pacote de N camadas sendo demonstrado que os parâmetros fractais do meio polarizável podem ser obtidos do levantamento em superfície para diferentes espessuras dessa camada. Isto justifica a utilização pura e simples de modelos de polarização desenvolvidos para amostras em laboratório para ajustar dados de campo, o que vem sendo feito sem uma justificativa bem fundamentada. Estes resultados demonstram a importância para a prospecção geolétrica do modelo proposto nesta tese. / Rocks containing disseminated metallics or clay particles in natural environment where electrolytic solutions fill the pore spaces, show a certain type of polarization at low frequencies known as induced electrical polarization. In this thesis, a new model to describe the electrical polarization on rocks was developed, not only for low frequencies, but spanning the entire electromagnetic spectrum used in geolectric prospection. This new model encompasses most of the other commonly used models as special cases, and overcomes some of the known limitations. The proposed circuit analog includes a non-linear impedance r(iwtf)-1 which simulates the effects of the rough surface of the interfaces between the blocking grains (metallic or clay particles) and the electrolyte. This generalized Warburg impedance is in series with the resistance of the blocking grains and both are shunted by the double layer capacitance. This combination is in series with the resistance of the electrolyte in the blocked pore passages. The unblocked pore paths are represented by a. resistance which corresponds to the normal DC resistivity of the rock. The parallel combination of this resistance with the "bulk" sample capacitance is finally connected in parallel to the rest of the above-mentioned circuit. The parameters of this model include the DC resistivity (p0), the chargeability (m), three relaxation times (T, Tf and T0), a grain resistivity factor (δr) and the frequency exponent (η). The fractal relaxation time (Tf) and the frequency exponent (η) are related to the fractal geometry of the rough pore interfaces between the conductive grains (metallic or clay minerals which are blocking the pore paths) and the electrolyte. The relaxation time T is a result of the low-frequency relaxation of the electrical double layers formed between the electrolyte and the crystals, whereas T0 is a macroscopic relaxation time of the "bulk" sample. The grain resistivity factor (δr) relates the resistivity of the conductive grains with the DC resistivity value of the rock. The DC resistivity of the rock and δr are related to the porosity, the electrolyte conductivity and the volumetric ratios between the matrix and the conductive grains. The model was tested over a wide range of frequencies against experimental data obtained for amplitude and phase of resistivity or conductivity as well as for the complex dielectric constant. The data used in this work were obtained from digitizing published experimental data, obtained by several authors from sedimentary, metamorphic and igneous rocks. The results show that the parameters of this model are related to textural and mineralogical aspects of the rocks. This model was introduced firstly as the intrinsic electric property of a homogeneous and polarizable half-space, and it was demonstrated, in this thesis, that the response observed at the surface is equivalent to the intrinsic property of the polarizable medium, been the electromagnetic coupling irrelevant to frequencies lower than 104 Hz. Next, the polarizable medium was embedded as an intermediate layer between two non-polarizable layers with the same De resistivity. The response obtained shows that the frequency exponent of the fractal medium could be determined even when the polarizable medium is at a considerable depth in relation to the dipole-dipole length. This justifies the use of simple models developed to explain the response of laboratory samples to fit field data, and that is being used without a right justification. These results shows the importance of the proposed model to the geoelectric prospection.

A necessidade de monitoramento do comportamento de substâncias é fundamental em diversas áreas de da indústria atual, como por exemplo, a análise de produções provenientes de reações químicas ou a investigação de escoamentos com múltiplos componentes, como é o caso do sistema de extração de petróleo. A espectroscopia de impedância, onde a impedância elétrica de uma substancia é analisada em diversas frequências, é uma técnica candidata e tem seu uso difundido principalmente em laboratórios voltados para pesquisas na área de química analítica. No entanto, ainda é uma técnica pouco aplicada para monitoração em processos industriais. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um sistema simples e de baixo custo de espectroscopia de impedância contendo uma possível forma de aplicação em atividades industriais. Inicialmente foram revisadas diversas técnicas para obtenção do espectro de impedância. Para a implementação, optou-se pela utilização do sinal de multifrequência chirp para excitação na faixa de 1 Hz a 495 kHz e do circuito amplificador de transimpedância para recepção dos sinais de respostas. Além disso, foram utilizadas duas variações de sensores para uma investigação mais abrangente do funcionamento do sistema. O sistema desenvolvido é composto por um software de recepção de dados no computador, conectado diretamente a um sistema de medição microcontrolado, encarregado pela geração amostragem dos sinais do sensor. Para validação do sistema, realizaram-se medidas com resistores e capacitores de referência assim como o sistema foi testado com diversas substâncias conhecidas, tais como ar, água deionizada, óleo de silicone, isopropanol e etilenoglicol. Em comparação com valores teóricos, os resultados do sistema se mostraram apropriados para que seja possível identificar diferentes substâncias, por meio da medição da resposta em frequência da impedância das mesmas. Como exemplo de aplicação, o sistema foi utilizado para monitoração do processo de formação de gelo, onde pode-se constatar a transição de água líquida para gelo. Desta forma, o sistema pode ser aplicado em trabalhos futuros para monitoração outros processos. / The need to monitor the behavior of substances is fundamental in several areas of the industry, such as the analysis of reactions in chemical reactors or the investigation of flows with multiple components, such as in the oil and gas extraction. Impedance spectroscopy, where the electrical impedance of a substance is analyzed at different frequencies, is a candidate technique and its use is spread mainly in laboratories focused on research in the area of analytical chemistry. However, this technique is still only limitedly applied for monitoring industrial processes. Hence, this work aims at the development of a simple and low-cost system based on impedance spectroscopy with possible applications in industrial activities. Initially several techniques for obtaining the impedance spectrum were reviewed. For the implementation, we opted for the use of the chirp multifrequency signal in the range of 1 Hz to 495 kHz for excitation and the transimpedance amplifier circuit for receiving the signals of substances. In addition, two sensor variations were used for a more comprehensive investigation of the system operation. The developed system consists of data reception software on the computer, connected directly to a microcontrolled sensing electronics, in charge of the generation and sampling of the signals from the sensor. To validate the system, measurements were made with reference impedance (resistors and capacitors) as well as the system was applied to measure various known substances, such as air, water, silicon oil and isopropanol. In comparison with theoretical values, the results of the system proved to be appropriate for the identification of different substances by measuring the frequency response of the impedance. As an example of application, the system was applied to monitor the ice formation process, where was possible to verified the transition from liquid to ice water. In this way, the system can be applied in future work to monitor other processes.

CAPES; CNPQ; FINEP; FA; SETI / Este trabalho tem como objetivo implementar, caracterizar, calibrar e testar um acelerômetro óptico biaxial para o monitoramento de vibrações em máquinas elétricas. São apresentados os métodos convencionais de sensoriamento e sistemas ópticos para a análise de vibrações. O acelerômetro proposto tem como elemento sensor as redes de Bragg em fibra óptica, onde a oscilação da massa inercial provoca a alteração do comprimento de onda de Bragg conforme o deslocamento da base do sensor. O acelerômetro óptico biaxial permite a medição da aceleração em duas direções ortogonais, onde a frequência natural para o eixo x é 747,5 Hz e para o eixo y é 757,5 Hz, podendo assim realizar medições com sensibilidade constante até aproximadamente um terço dessas frequências. A caracterização em resposta em frequência denominado massa dinâmica, foi obtido com os ensaios experimentais utilizando o martelo de impacto e o atuador eletromecânico. Este último ensaio permitiu que o acelerômetro fosse exposto a uma excitação harmônica de 10 Hz a 750 Hz. A comparação da resposta obtida com o acelerômetro piezoelétrico utilizado como referência e o sistema óptico possibilitou obter a curva de sensibilidade em pm por g ao longo da frequência de análise. A análise em frequência está em consonância com a NBR 60034-14 a qual especifica os limites de vibração para máquinas elétricas girantes quando desacopladas de qualquer carga ou acionamento. Os ensaios realizados para validar a resposta do acelerômetro óptico biaxial para o monitoramento das frequências de vibrações em máquinas elétricas, foram desenvolvidos em três momentos. Primeiro foi analisado um grupo-gerador de 500 kVA no Hospital Pequeno Príncipe em Curitiba. Segundo foi utilizado um motor de indução conectado a um inversor de frequência e por último foi analisado um motor de indução operando com o rotor com a barra quebrada, onde foi acoplado um gerador síncrono para prover a carga ao motor. / The means focus of this study is to implement, characterize, calibrate and test of a biaxial optical fiber accelerometer for vibration monitoring in electrical machines. The conventional methods of the sensing as well as the optical systems for analysis of the vibrations are presents. The accelerometer proposed uses fiber Bragg gratings to measure the displacement of the na inertial mass, where cause the change of Bragg wavelength relatively to a displacement of the support base. The biaxial optical accelerometer allows the measurement of the acceleration in two ortogonal directions, where the natural frequency for the x-axis is 747,5 Hz and for y-axis is 757,5 Hz, being able to perform measurements with constant sensitivity up to one third of these frequencies. The characterization in frequency response called dynamic mass was obtained with the experimental tests using the impact hammer and electromechanical actuator. The last test allowed the accelerometer was exposed to a harmonic excitation of the 10 Hz to 750 Hz. The comparison of the response between the optical system and the piezoelectric accelerometer used as reference allowed to get the sensibility in pm by g regarding the analysis of the frequency. The analysis frequency is in line with the NBR 60034-14 wich specifies the limits of the vibration for rotating electrical machines when uncoupled from any load or drive. The tests perfomed to validate the response of the biaxial optical accelerometer for a monitoring of the vibration frequencies in electrical machines were developed in three moments. First it was tested a group-generator, 500 kVA at the Hospital Pequeno Príncipe in Curitiba. Second was used an induction motor connected to a frequency inverter and finally was analyzed na operating induction motor with broken rotor bar where was also used a synchronous generator to provide the load for motor.

A necessidade de monitoramento do comportamento de substâncias é fundamental em diversas áreas de da indústria atual, como por exemplo, a análise de produções provenientes de reações químicas ou a investigação de escoamentos com múltiplos componentes, como é o caso do sistema de extração de petróleo. A espectroscopia de impedância, onde a impedância elétrica de uma substancia é analisada em diversas frequências, é uma técnica candidata e tem seu uso difundido principalmente em laboratórios voltados para pesquisas na área de química analítica. No entanto, ainda é uma técnica pouco aplicada para monitoração em processos industriais. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um sistema simples e de baixo custo de espectroscopia de impedância contendo uma possível forma de aplicação em atividades industriais. Inicialmente foram revisadas diversas técnicas para obtenção do espectro de impedância. Para a implementação, optou-se pela utilização do sinal de multifrequência chirp para excitação na faixa de 1 Hz a 495 kHz e do circuito amplificador de transimpedância para recepção dos sinais de respostas. Além disso, foram utilizadas duas variações de sensores para uma investigação mais abrangente do funcionamento do sistema. O sistema desenvolvido é composto por um software de recepção de dados no computador, conectado diretamente a um sistema de medição microcontrolado, encarregado pela geração amostragem dos sinais do sensor. Para validação do sistema, realizaram-se medidas com resistores e capacitores de referência assim como o sistema foi testado com diversas substâncias conhecidas, tais como ar, água deionizada, óleo de silicone, isopropanol e etilenoglicol. Em comparação com valores teóricos, os resultados do sistema se mostraram apropriados para que seja possível identificar diferentes substâncias, por meio da medição da resposta em frequência da impedância das mesmas. Como exemplo de aplicação, o sistema foi utilizado para monitoração do processo de formação de gelo, onde pode-se constatar a transição de água líquida para gelo. Desta forma, o sistema pode ser aplicado em trabalhos futuros para monitoração outros processos. / The need to monitor the behavior of substances is fundamental in several areas of the industry, such as the analysis of reactions in chemical reactors or the investigation of flows with multiple components, such as in the oil and gas extraction. Impedance spectroscopy, where the electrical impedance of a substance is analyzed at different frequencies, is a candidate technique and its use is spread mainly in laboratories focused on research in the area of analytical chemistry. However, this technique is still only limitedly applied for monitoring industrial processes. Hence, this work aims at the development of a simple and low-cost system based on impedance spectroscopy with possible applications in industrial activities. Initially several techniques for obtaining the impedance spectrum were reviewed. For the implementation, we opted for the use of the chirp multifrequency signal in the range of 1 Hz to 495 kHz for excitation and the transimpedance amplifier circuit for receiving the signals of substances. In addition, two sensor variations were used for a more comprehensive investigation of the system operation. The developed system consists of data reception software on the computer, connected directly to a microcontrolled sensing electronics, in charge of the generation and sampling of the signals from the sensor. To validate the system, measurements were made with reference impedance (resistors and capacitors) as well as the system was applied to measure various known substances, such as air, water, silicon oil and isopropanol. In comparison with theoretical values, the results of the system proved to be appropriate for the identification of different substances by measuring the frequency response of the impedance. As an example of application, the system was applied to monitor the ice formation process, where was possible to verified the transition from liquid to ice water. In this way, the system can be applied in future work to monitor other processes.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Rodrigo Ramos.pdf: 1546367 bytes, checksum: d9dd7667fd9e6d0f4d87e3b238a29764 (MD5) Previous issue date: 2006-12-14 / The use of transit time ultrasonic flow measurement technique has increased very quickly in the last years, so that it is urgently necessary to develop Brazilian technology in this instrumentation field. This work presents the development of a transit time flow meter prototype, called MEVUS, devoted to measurement of gas flows. It presents the mathematical modeling of the governing physical process of the interaction between the ultrasonic wave and the flow that one wants to measure, which is supposed completely developed in a circular pipe. It also presents a systematization of the uncertainty analysis related to the measurement process. The process of conception, analysis and design of the prototype is equally described, so that the reader can easily understand the problems found during the development, highlighting the proposed solutions and the feedback of the creation process of MEVUS Medidor de Vazão por Ultra-Som (Ultrasonic Flowmeter). Performance tests were conducted in the Flow Machines Laboratory of the Mechanical Engineering Department UFES. They are clearly described. The conclusions are presented, as well as the suggestions for future works / A medição ultra-sônica por tempo de trânsito vem alargando velozmente seu campo de aplicação nos últimos anos, havendo, sem dúvida, a necessidade urgente de desenvolvimento de tecnologia brasileira neste campo da instrumentação. O trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo, batizado de MEVUS, para medidor de vazão ultra-sônico por tempo de trânsito voltado à medição de vazão de gás. Desenvolve-se a modelagem matemática do processo físico que governa a interação entre a onda ultra-sônica e o escoamento que se deseja medir, o qual se supõe plenamente desenvolvido numa tubulação circular. Apresenta-se também a sistematização da análise de incertezas. O processo de concepção, análise e projeto do protótipo é igualmente descrito, permitindo ao leitor a compreensão dos desafios enfrentados durante as atividades, destacando as soluções propostas e realimentação do processo de desenvolvimento do MEVUS Medidor de Vazão por Ultra-Som. Os testes preliminares de desempenho conduzidos no Laboratório de Máquinas de Fluxo do departamento de Engenharia Mecânica UFES são claramente descritos, apresentando-se as conclusões e as sugestões de trabalhos futuros

Submitted by Cristiane Chim (cristiane.chim@ucpel.edu.br) on 2017-08-14T14:59:15Z No. of bitstreams: 1 ANDERSON AFONSO CARDOZO.pdf: 14214534 bytes, checksum: 2fe18ba05bfad7a5bf6b404bb2fcfd6c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T14:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANDERSON AFONSO CARDOZO.pdf: 14214534 bytes, checksum: 2fe18ba05bfad7a5bf6b404bb2fcfd6c (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Recent surveys show that in the near future billions of smart devices will be interconnected via the Internet, thus attracting the attention of Industry and directing the research of the academic community, this synergy of investment has contributed to the materialization of the scenario known as IoT. From the perspective of IoT, computing provides information of all the "things" at all times, regardless of location, providing a highly distributed environment, heterogeneous, dynamic and strong interaction between man and machine. To this end, the IoT devices need to be aware of contextual data that interest you and where appropriate respond to, interoperating autonomously and with minimal human intervention possible in the aspects of management. For the processing of contextual data in IoT has been used cloud-based strategies, which has proven effective in the treatment of important aspects for the IoT, such as ease of access and availability. Howere, these strategies are vulnerable to systems that have limitations on their channels to the Internet, as well as for systems that require low latency in responses or present high disconnect chances. Given this motivation, the central objective of this thesis is the design of an architecture capable of providing the acquisition and processing of distributed contextual events. Therefore, the proposed architecture, called EXEHDA-FOG provides the middleware EXEHDA support to Fog Computing, using the distributed event processing at the edges as a cloud computing extension strategy. The results obtained with the case studies conducted have shown promising results, leading to the continuity of research efforts. / Pesquisas recentes apontam que em um futuro próximo bilhões de dispositivos inteligentes estarão interconectados através da Internet, atraindo assim a atenção da Indústria e direcionando as pesquisas da comunidade acadêmica. Esta sinergia de investimentos vem contribuindo para a materialização do cenário conhecido como Internet of Things (IoT). Na perspectiva da IoT a computação provê informação de todas as "coisas", a todo o momento, independente de localização, constituindo um ambiente altamente distribuído, heterogêneo, dinâmico e com forte interação entre homem e máquina. Para tal, os dispositivos da IoT necessitam ter ciência dos dados contextuais que lhe interessam e quando for o caso reagirem aos mesmos, interoperando de forma autônoma e com o mínimo de intervenção humana possível nos aspectos de gerenciamento. Para o processamento de dados contextuais na IoT tem sido empregadas estratégias baseadas em Cloud, as quais tem se provado eficientes no tratamento de aspectos importantes para a IoT, como a facilidade de acesso e disponibilidade. Estas estratégias porém mostramse vulneráveis para sistemas que possuem limitações nos seus canais com a Internet, assim como para sistemas que necessitam de baixa latência nas respostas ou ainda apresentem chances de desconexão elevadas. Considerando esta motivação, o objetivo central desta dissertação é a concepção de uma arquitetura capaz de prover a aquisição e o processamento de eventos contextuais distribuídos. Para tanto, esta arquitetura, denominada EXEHDA-FOG capacita o middleware Execution Environment for Highly Distributed Applications (EXEHDA) o suporte à Fog Computing, empregando o processamento distribuído de eventos nas bordas como estraté- gia de extensão da Cloud Computing. Os resultados obtidos com o estudo de caso desenvolvido se mostraram promissores, apontando para continuidade dos esforços de estudo e pesquisa.