A espectroscopia fotoacústica (PA) vem sendo largamente utilizada em diversos ramos de pesquisa, principalmente nas investigações de materiais quanto às suas propriedades ópticas e térmicas, demonstrando a sua vasta versatilidade. No presente trabalho, desenvolveu-se uma câmara fotoacústica de uso geral e uma metodologia baseada na técnica fotoacústica, técnica não intrusiva e não destrutiva, para a determinação da porosidade aberta de membranas vítreas. A porosidade aberta de membranas vítreas está relacionada diretamente à permeabilidade e à eficiência dessas membranas em processos de filtração. Essas membranas foram processadas utilizando-se a técnica de preenchimento e garrafas de vidro, encontradas comercialmente, como matéria-prima. Através da utilização de NaCl como o material inerte, foram processadas membranas com diferentes percentagens de poros. A metodologia fotoacústica desenvolvida neste trabalho teve como base modelos teóricos fotoacústicos tradicionais de análise. Esta metodologia foi capaz de determinar a porosidade aberta das membranas e de distinguí-las quanto as suas superfícies. Os resultados obtidos através da técnica fotoacústica foram comparados com os resultados obtidos por porosimetria de mercúrio (técnica intrusiva e destrutiva) e por ensaios de permeabilidade (técnica intrusiva e não destrutiva) com as mesmas membranas. Estas duas técnicas de análise são as usualmente utilizadas em estudos de estruturas porosas. A comparação entre os dados experimentais comprovou a validade dos resultados obtidos com a nova metodologia. Além desta metodologia fornecer a porosidade aberta com relativa facilidade, ela demonstrou ser rápida, não-destrutiva e de baixo custo para cada ensaio nas análises / The photoacoustic (PA) spectroscopy has been used in several research lines, mainly in the investigation of thermal and optical properties related to different materials, showing in this way high versatility. In this work is described the development of a general-purpose photoacoustic cell, and of a methodology based on photoacoustic technique for the determination of the opened porosity of vitreous membranes. The technique is non-intrusive and non-destructive in relation to the membranes. The opened porosity of vitreous membranes is directly related to the permeability and also directly related to the efficiency of these membranes in the filtration processes. Membranes with different percentage of pores were processed by means of filler principle. For this purpose were used glass bottles found commercially as raw material and NaCl as inert material. The photoacoustic methodology developed in this work was based on classical theoretical models found in the literature. This methodology was capable to determine the open porosity of the membranes and to distinguish membranes with different surfaces. The results obtained with the photoacoustic technique were compared with that obtained by means of mercury porosimetry (intrusive and destructive technique) and permeability measurements (intrusive and non destructive technique) with the same membranes. These two techniques are usually used in studies of porous structures. The comparison between the experimental data showed the validity of the results obtained with this new methodology. Moreover, it supplies the opened porosity with relative easiness, in a faster and non-destructive way, and with low cost in the analyses

A espectroscopia fotoacústica (PA) vem sendo largamente utilizada em diversos ramos de pesquisa, principalmente nas investigações de materiais quanto às suas propriedades ópticas e térmicas, demonstrando a sua vasta versatilidade. No presente trabalho, desenvolveu-se uma câmara fotoacústica de uso geral e uma metodologia baseada na técnica fotoacústica, técnica não intrusiva e não destrutiva, para a determinação da porosidade aberta de membranas vítreas. A porosidade aberta de membranas vítreas está relacionada diretamente à permeabilidade e à eficiência dessas membranas em processos de filtração. Essas membranas foram processadas utilizando-se a técnica de preenchimento e garrafas de vidro, encontradas comercialmente, como matéria-prima. Através da utilização de NaCl como o material inerte, foram processadas membranas com diferentes percentagens de poros. A metodologia fotoacústica desenvolvida neste trabalho teve como base modelos teóricos fotoacústicos tradicionais de análise. Esta metodologia foi capaz de determinar a porosidade aberta das membranas e de distinguí-las quanto as suas superfícies. Os resultados obtidos através da técnica fotoacústica foram comparados com os resultados obtidos por porosimetria de mercúrio (técnica intrusiva e destrutiva) e por ensaios de permeabilidade (técnica intrusiva e não destrutiva) com as mesmas membranas. Estas duas técnicas de análise são as usualmente utilizadas em estudos de estruturas porosas. A comparação entre os dados experimentais comprovou a validade dos resultados obtidos com a nova metodologia. Além desta metodologia fornecer a porosidade aberta com relativa facilidade, ela demonstrou ser rápida, não-destrutiva e de baixo custo para cada ensaio nas análises / The photoacoustic (PA) spectroscopy has been used in several research lines, mainly in the investigation of thermal and optical properties related to different materials, showing in this way high versatility. In this work is described the development of a general-purpose photoacoustic cell, and of a methodology based on photoacoustic technique for the determination of the opened porosity of vitreous membranes. The technique is non-intrusive and non-destructive in relation to the membranes. The opened porosity of vitreous membranes is directly related to the permeability and also directly related to the efficiency of these membranes in the filtration processes. Membranes with different percentage of pores were processed by means of filler principle. For this purpose were used glass bottles found commercially as raw material and NaCl as inert material. The photoacoustic methodology developed in this work was based on classical theoretical models found in the literature. This methodology was capable to determine the open porosity of the membranes and to distinguish membranes with different surfaces. The results obtained with the photoacoustic technique were compared with that obtained by means of mercury porosimetry (intrusive and destructive technique) and permeability measurements (intrusive and non destructive technique) with the same membranes. These two techniques are usually used in studies of porous structures. The comparison between the experimental data showed the validity of the results obtained with this new methodology. Moreover, it supplies the opened porosity with relative easiness, in a faster and non-destructive way, and with low cost in the analyses

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.

Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico. / Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement, forces, pressure, density and concentration of substances in two-phase flows. Their application in industry is still insipient, in part because specific studies are still necessary to properly understand the phenomenon of charge transfer. The goal of this research is the development of a non-intrusive double-sensor probe to on-line measurement of in-situ volumetric fractions in two and three-phase flows. Therefore, we present the calibration work, through quick-closing valves, and validation techniques under certain conditions and for different flows patterns. A transducer circuit to transmit the capacitance sign accurately from the sensors to the central acquisition was developed. Two sensors with different geometries (rings and helix) comprise the double-sensor capacitive probe. Finally, we propose the solution of a linear system for the direct measurement of in-situ volumetric fraction in three-phase flow.

Este trabalho consta da apresentação de um modelo, denominado de Plano de Segurança Aduaneira Portuária (PSAP), a ser implementado pela Secretaria da Receita Federal, a partir de suas unidades locais, denominadas de ?Inspetorias da Receita Federal? ou de ?Alfândega de determinado Porto ou Aeroporto?. Foi desenvolvido especificamente para os portos alfandegados brasileiros e considera uma implantação gradual e acompanhada, a partir de um projeto piloto a ser testado no Porto de Santos. O PSAP consiste na automação de todos os processos e controles da atividade portuária, com utilização de alta tecnologia para a fiscalização da aduana, mediante inspeção não-intrusiva de contêineres, sua lacração e rastreamento na zona portuária. Centralizando os dados de diversos sistemas de controle das atividades portuárias em uma Central de Tratamento das Informações (CTI) e trabalhando esses registros mediante o cruzamento de todos os dados disponíveis. O Plano busca, com o resultado dessa análise integral, disparar uma ação fiscal específica, baseada na determinação do ?risco? potencial da carga, com probabilidade de elevado grau de sucesso da operação. Além das necessidades de equipamentos e software, o modelo define todas as rotinas operacionais para a utilização desses recursos de maneira eficaz e duradoura garantindo a viabilidade do modelo. A apresentação deste trabalho está subdividida em sete itens: apresentação geral da pesquisa; apreciação do conceito de segurança; informações sobre o estado da arte, por meio de conhecimentos sobre o modelo atualmente vigente na aduana brasileira; análise dos acordos internacionais sobre segurança assinados pelo Brasil; apresentação do Porto de Santos, por selecioná-lo como o de maior relevância e local para o plano piloto do modelo proposto; caracterização e descrição do modelo e conclusão, com argumentos favoráveis à implantação do PSAP. Finalmente, a justificativa da pertinência do modelo para a Secretaria da Receita Federal, é a certeza de que ele propiciará uma melhor fiscalização aduaneira, o que resultará em eficácia na prevenção e no combate aos crimes de contrabando, descaminho, pirataria e contrafação. / This work is the presentation of a model named as ?Plano de Segurança Aduaneira Portuaria? (Customs Port Security Plan) ? PSAP to be implemented by ?Secretaria da Receita Federal?, throughout its local units called ?Inspetorias da Receita Federal? or ?Alfândega? at a certain Seaport or Airport. It was developed specially for the Brazilian Custom Ports and it is considered a gradual implementation followed closely, starting with a pilot project to be tested at Port of Santos. The PSAP plan consists of the automation of the processes and controls of the port activities, utilizing advance technology for Customs examinations through non-intrusive container inspections of the containers within the port to include their seal and tracking and security in the port area. Centralizing all electronic data coming from different control systems of activities within port area in a ?Central de Tratamento das Informações? (Central Treatment of Information) ? CTI and working these information by utilizing all the data available. The Plan looks for the best action should be taken with the results of that entire analysis based on determines the potential cargo risk and which with a high probability successful operation. Besides the equipment and software needs, the model defines all operational routine to utilize these resources in an efficient and lasting way of using those riches providing the model viability. The presentation of this work is divided in seven items the research general presentation, shows security concepts,. It tells the condition of the art through the knowledge of the present model in Brazilian Customs, it analyzes the international agreements regarding security signed up by Brazil, introduction of Port of Santos selected like the most relevant and the place for the proposed plan pilot project, it describes the model after the characterization and concludes with argues that justify the implementation of the PSAP. Finishing, the argue that justifies the opportunity of the model to the ?Secretaria da Receita Federal? is the certainty that it will provide a better customs inspection so will result in effective way preventing and combating against crimes like smuggling fraud piracy and counterfeit.

Este trabalho consta da apresentação de um modelo, denominado de Plano de Segurança Aduaneira Portuária (PSAP), a ser implementado pela Secretaria da Receita Federal, a partir de suas unidades locais, denominadas de ?Inspetorias da Receita Federal? ou de ?Alfândega de determinado Porto ou Aeroporto?. Foi desenvolvido especificamente para os portos alfandegados brasileiros e considera uma implantação gradual e acompanhada, a partir de um projeto piloto a ser testado no Porto de Santos. O PSAP consiste na automação de todos os processos e controles da atividade portuária, com utilização de alta tecnologia para a fiscalização da aduana, mediante inspeção não-intrusiva de contêineres, sua lacração e rastreamento na zona portuária. Centralizando os dados de diversos sistemas de controle das atividades portuárias em uma Central de Tratamento das Informações (CTI) e trabalhando esses registros mediante o cruzamento de todos os dados disponíveis. O Plano busca, com o resultado dessa análise integral, disparar uma ação fiscal específica, baseada na determinação do ?risco? potencial da carga, com probabilidade de elevado grau de sucesso da operação. Além das necessidades de equipamentos e software, o modelo define todas as rotinas operacionais para a utilização desses recursos de maneira eficaz e duradoura garantindo a viabilidade do modelo. A apresentação deste trabalho está subdividida em sete itens: apresentação geral da pesquisa; apreciação do conceito de segurança; informações sobre o estado da arte, por meio de conhecimentos sobre o modelo atualmente vigente na aduana brasileira; análise dos acordos internacionais sobre segurança assinados pelo Brasil; apresentação do Porto de Santos, por selecioná-lo como o de maior relevância e local para o plano piloto do modelo proposto; caracterização e descrição do modelo e conclusão, com argumentos favoráveis à implantação do PSAP. Finalmente, a justificativa da pertinência do modelo para a Secretaria da Receita Federal, é a certeza de que ele propiciará uma melhor fiscalização aduaneira, o que resultará em eficácia na prevenção e no combate aos crimes de contrabando, descaminho, pirataria e contrafação. / This work is the presentation of a model named as ?Plano de Segurança Aduaneira Portuaria? (Customs Port Security Plan) ? PSAP to be implemented by ?Secretaria da Receita Federal?, throughout its local units called ?Inspetorias da Receita Federal? or ?Alfândega? at a certain Seaport or Airport. It was developed specially for the Brazilian Custom Ports and it is considered a gradual implementation followed closely, starting with a pilot project to be tested at Port of Santos. The PSAP plan consists of the automation of the processes and controls of the port activities, utilizing advance technology for Customs examinations through non-intrusive container inspections of the containers within the port to include their seal and tracking and security in the port area. Centralizing all electronic data coming from different control systems of activities within port area in a ?Central de Tratamento das Informações? (Central Treatment of Information) ? CTI and working these information by utilizing all the data available. The Plan looks for the best action should be taken with the results of that entire analysis based on determines the potential cargo risk and which with a high probability successful operation. Besides the equipment and software needs, the model defines all operational routine to utilize these resources in an efficient and lasting way of using those riches providing the model viability. The presentation of this work is divided in seven items the research general presentation, shows security concepts,. It tells the condition of the art through the knowledge of the present model in Brazilian Customs, it analyzes the international agreements regarding security signed up by Brazil, introduction of Port of Santos selected like the most relevant and the place for the proposed plan pilot project, it describes the model after the characterization and concludes with argues that justify the implementation of the PSAP. Finishing, the argue that justifies the opportunity of the model to the ?Secretaria da Receita Federal? is the certainty that it will provide a better customs inspection so will result in effective way preventing and combating against crimes like smuggling fraud piracy and counterfeit.