O objeto de estudo deste trabalho é caracterizar um transdutor magnético de posição absoluto de longo percurso e robusto quanto à sua resposta dinâmica. O transdutor foi concebido na dissertação de mestrado do autor e denominada de ¨Régua Magnética¨na qual foi estudada a sua resposta estática. Diferentemente de outros transdutores magnéticos este tem como princípio de funcionamento a divisão do fluxo magnético entre dois caminhos distintos, cujas dimensões variam em função da movimentação da bobinas de excitação. Neste estudo analisa-se então a resposta dinâmica do transdutor, pois, quando o seu carro se desloca com velocidade constante, há uma modificação na grandeza física que é responsável pelo sinal de saída correlacionado à posição daquele carro. O estudo foi desenvolvido em dois transdutores de aproximadamente 2 m de comprimento confeccionados com lâminas de Fe-Si cortadas a laser. Os sinais de tensão induzida nas culatras, corrente e fluxo magnético no eletro-ímã do carro bem como o sinal de posição deste são coletados por um dispositivo digital e processados em um computador de modo a se poder obter as curvas estáticas e dinâmicas e assim compará-las. Com este propósito, foi desenvolvida uma bancada original de ensaio de transdutores de posição lineares para a medição da diferença dos sinais entre o caso estático e o dinâmico, denominado de diferença dinâmica, na qual foi empregado um transdutor de posição resistivo para a referência de posição, um sistema de aquisição de sinais para a medição das grandezas envolvidas no processo e um conjunto movimentador e servomotor para controle da velocidade e posição da parte móvel do transdutor. No final deste trabalho são comparados os resultados analíticos e experimentais obtidos como antes descritos. / The aim of this work is to characterize a long-span absolute magnetic position transducer that presents a robust dynamic response. The transducer was conceived by the MSc studies of the author and is called named “Magnetic Ruler” by which its static response was studied. Unlike other magnetic transducers, the magnetic ruler is based on the principle of the division of magnetic flux between two distinct magnetic paths that depends on the linear position of its movable part along the span of the transducer. This present study examines the dynamic response of the transducer when its movable part or car is moving with constant speed. Under such conditions, there is a change in the signal output that is correlated to the position of that car. The study was conducted by means of two transducers of approximately 2-m long laminations of Si-Fe that were laser cut. The voltage signals induced through the search coils on the end yokes, current and magnetic flux in the excitation coil on car, and the position are acquired by a digital device and processed by a computer. That is done to obtain the static and the dynamic curves and, thus, to allow the comparison between the two behaviors. With this objective, a specially built and unique test bench was developed to test linear position transducers under static and dynamic cases. The difference between the two results is called dynamic difference. That test bench employs a resistive position transducer to provide position reference, a signal acquisition system for measuring the quantities involved in the process, and a controlled traction system based on a servo system to control the speed and the position of the moving part of the transducer under test. At the end this work the analytical and experimental results obtained as described above are compared.

abstract: A noninvasive optical method is developed to monitor rapid changes in blood glucose levels in diabetic patients. The system depends on an optical cell built with a LED that emits light of wavelength 535nm that is a peak absorbance of hemoglobin. As the glucose concentration in the blood decreases, its osmolarity also decreases and the RBCs swell and decrease the path length absorption coefficient. Decreasing absorption coefficient increases the transmission of light through the whole blood. The system was tested with a constructed optical cell that held whole blood in a capillary tube. As expected the light transmitted to the photodiode increases with decreasing glucose concentration. The average response time of the system was between 30-40 seconds. The changes in size of the RBC cells in response to glucose concentration changes were confirmed using a cell counter and also visually under microscope. This method does not allow measuring the glucose concentration with an absolute concentration calibration. It is directed towards development of a device to monitor the changes in glucose concentration as an aid to diabetic management. This method might be improvised for precision and resolution and be developed as a ring or an earring that patients can wear. / Dissertation/Thesis / M.S. Bioengineering 2013

Este trabalho apresenta um projeto e implementação de um sensor virtual (soft sensor) "embedded", ou seja, um módulo de hardware genérico e autônomo, o qual pode ser utilizado em diversos processos complexos, nos quais uma determinada variável de interesse não possa ser diretamente medida por sensores convencionais. O hardware é baseado em um processador digital de sinais da família TMS320, com a adição de circuitos de instrumentação, como interface de entrada e saída em padrões industriais (0..10V, 4..20mA), conversores A/D e D/A, entre outros. A implementação do sensor virtual em hardware foi constituída basicamente de três etapas. A primeira consistiu no treinamento do modelo, realizado off-line, utilizando um microcomputador PC e o software Matlab. Neste trabalho, o modelo nebuloso obtido possui uma estrutura do tipo Takagi-Sugeno e os antecedentes são definidos com base no algoritmo de clusterização FCM. Em uma segunda etapa, o modelo de sensor obtido foi validado no PC, comparando-se sua saída com a do sensor "real". Finalmente, a terceira etapa consistiu em traduzir e implementar o modelo no formato do processador digital de sinais. O firmware contém então o modelo obtido e opera on-line, estimando a variável desejada a partir de outra(s) variável(eis) disponível(eis). Os testes foram realizados empregando-se uma planta simulada de neutralização de pH. / This work presents a design and implementation of an embedded soft sensor, i. e., a generic and autonomous hardware module, which can be used in many complex plants, wherein a certain variable can not be measured directly by convencional sensors. The hardware is based on a digital signal processor of TMS320 family, with the addition of instrumentation circuits, like industrial standard i/o interface (0..10V, 4..20mA), A/D and D/A converters, among other ones. The implementation of the embedded soft sensor basically consisted of three steps. The first one was the model training, done off-line, using a PC microcomputer and Matlab software. In this work, the obtained fuzzy model has a Takagi-Sugeno structure and the antecedents are defined based on the FCM clustering algorithm. In a second step, the obtained sensor model was validated in PC environment, comparing its output with the "real" sensor output. Finally, the third step consisted of translating and implementing the model to the digital signal processor format. The firmware so contains the obtained model and runs on-line, estimating the target variable from other available ones. The tests have been performed using a simulated pH neutralization plant.

Filmes ultrafinos de polímeros condutores, polímeros naturais e lipídios foram depositados sobre microeletrodos interdigitados a fim de se desenvolver sensores capazes de detectar gases liberados durante o processo de amadurecimento de frutas e avaliar a qualidade de bebidas. Foi investigado o efeito do ácido dopante em um filme self-assembly de poli(o-etoxianilina) (POEA) na detecção do gás etileno utilizando-se medidas elétricas em corrente contínua (DC). Observou-se um aumento na sensibilidade do dispositivo aos gases quando o polímero é dopado com o ácido p-toluenosulfônico, acompanhado de um comportamento não ôhmico na resposta elétrica do sensor. Em contraste, a dopagem da POEA em ácido clorídrico indica um comportamento ôhmico, sem melhorar a sensibilidade do sensor polimérico ao gás. O sensoriamento dos gases etileno e CO2 também foi realizado por meio das medidas elétricas em corrente alternada (AC), que se mostrou mais eficiente tanto na aquisição dos dados quanto na sensibilidade do sensor aos gases de interesse. A variação de umidade foi observada de forma bastante pronunciada pelo sensor polimérico, que demonstrou menores valores de resistência elétrica para maiores valores de umidade relativa. A combinação das diferentes técnicas de deposição de filmes ultrafinos, automontagem (SA) e Langmuir - Blodgett (LB), e a escolha adequada de diversos materiais (polímeros condutores, lignina e lipídio) para a fabricação das unidades sensoriais de uma \"língua eletrônica\" permitiu o reconhecimento de soluções padrões de paladares distintos e a análise da qualidade de vinhos. A sensibilidade da língua eletrônica mostrou-se acima da sensibilidade humana, sendo muito eficiente tanto na diferenciação de vinhos com características semelhantes de paladar, como por exemplo, distinguir Cabernet Sauvignon de Cabemet Franc, como entre vinhos rosados, brancos e tintos de diferentes tipos e produtores. O modelo teórico que combina capacitores e resistores em um circuito equivalente descreveu com muito boa aproximação o comportamento do sistema em estudo, o que foi evidenciado pela boa concordância entre os valores calculados e aqueles encontrados na literatura para as constantes dielétricas do 16-mero e ácido esteárico. / Ultra-thin films of conducting polymers, a natural polymer and a lipid-like material were deposited onto gold interdigitated rnicroelectrodes envisaging the development of sensors able to detect gases released in the fruit ripening process and also to evaluate the quality of some beverages. It was checked the doping effect over a self assembled film of poly(o-ethoxyalinine) (POEA) regarding to the detection of ethylene through DC measurements. The POEA doping with p-toluenesulphonic acid (TSA) leads to a non-ohmic behavior and to an increase in the sensitivity of the device. On the other band, HCI doping points to an ohmic behavior regardless to the gas with no improvement in the sensor sensitivity. AC measurements were also acquired in the assessment of the sensor, displaying a better data acquisition and a higher sensibility of the polymeric film to the gaseous species ana1ysed. The humidity effect was quite strong in the sensor response, as the polymeric film became more conducting at high humidity environments. The combination of the self-assembly and Langmuir-Blodgett techniques together with the right choice of the materials (conducting polymers, a natural polymer and stearic acid) to make the sensing units of an electronic tongue allowed the distinction of tastants and the appraisal of wine quality in a simple and cheaper way than the conventional techniques normally employed in the analysis of complex liquid system threshold of the device was quite below of that observed in humans, and a very good efficiency was observed in the distinction of similar wines, e.g., Cabernet Sauvignon and Cabernet Franc as well as between white, rose and red wines from different brands and producers. A theoretical model using an equivalent circuit described well the system investigated providing a very good agreement between the relative permittivity values found in the literature and those from the curve fitting for 16-mer polyaniline and stearic acid

O objeto de estudo deste trabalho é caracterizar um transdutor magnético de posição absoluto de longo percurso e robusto quanto à sua resposta dinâmica. O transdutor foi concebido na dissertação de mestrado do autor e denominada de ¨Régua Magnética¨na qual foi estudada a sua resposta estática. Diferentemente de outros transdutores magnéticos este tem como princípio de funcionamento a divisão do fluxo magnético entre dois caminhos distintos, cujas dimensões variam em função da movimentação da bobinas de excitação. Neste estudo analisa-se então a resposta dinâmica do transdutor, pois, quando o seu carro se desloca com velocidade constante, há uma modificação na grandeza física que é responsável pelo sinal de saída correlacionado à posição daquele carro. O estudo foi desenvolvido em dois transdutores de aproximadamente 2 m de comprimento confeccionados com lâminas de Fe-Si cortadas a laser. Os sinais de tensão induzida nas culatras, corrente e fluxo magnético no eletro-ímã do carro bem como o sinal de posição deste são coletados por um dispositivo digital e processados em um computador de modo a se poder obter as curvas estáticas e dinâmicas e assim compará-las. Com este propósito, foi desenvolvida uma bancada original de ensaio de transdutores de posição lineares para a medição da diferença dos sinais entre o caso estático e o dinâmico, denominado de diferença dinâmica, na qual foi empregado um transdutor de posição resistivo para a referência de posição, um sistema de aquisição de sinais para a medição das grandezas envolvidas no processo e um conjunto movimentador e servomotor para controle da velocidade e posição da parte móvel do transdutor. No final deste trabalho são comparados os resultados analíticos e experimentais obtidos como antes descritos. / The aim of this work is to characterize a long-span absolute magnetic position transducer that presents a robust dynamic response. The transducer was conceived by the MSc studies of the author and is called named “Magnetic Ruler” by which its static response was studied. Unlike other magnetic transducers, the magnetic ruler is based on the principle of the division of magnetic flux between two distinct magnetic paths that depends on the linear position of its movable part along the span of the transducer. This present study examines the dynamic response of the transducer when its movable part or car is moving with constant speed. Under such conditions, there is a change in the signal output that is correlated to the position of that car. The study was conducted by means of two transducers of approximately 2-m long laminations of Si-Fe that were laser cut. The voltage signals induced through the search coils on the end yokes, current and magnetic flux in the excitation coil on car, and the position are acquired by a digital device and processed by a computer. That is done to obtain the static and the dynamic curves and, thus, to allow the comparison between the two behaviors. With this objective, a specially built and unique test bench was developed to test linear position transducers under static and dynamic cases. The difference between the two results is called dynamic difference. That test bench employs a resistive position transducer to provide position reference, a signal acquisition system for measuring the quantities involved in the process, and a controlled traction system based on a servo system to control the speed and the position of the moving part of the transducer under test. At the end this work the analytical and experimental results obtained as described above are compared.

Os objetivos deste trabalho foram estudar, desenvolver e avaliar filmes para a captação de vapores de benzeno e amônia, tornando possível a detecção e quantificação destas substâncias no ar atmosférico, utilizando sensores piezelétricos de quartzo. Dispositivos piezelétricos destes cristais são hoje de grande importância em Química Analítica, possuindo inúmeras aplicações (meio gasoso e em solução), uma vez que se encontram muitos trabalhos no campo da eletroanalítica, enzimologia, imunoquímica, análise de alimentos, análises clínicas e em análises ambientais. O princípio do método baseia-se no fato de que o cristal de quartzo, sob um campo elétrico alternado, vibra com uma freqüência bem definida. Ao se depositar uma pequena massa de material na superfície do cristal (eletrodo), ocorre uma queda proporcional da freqüência de vibração. Depositando-se um filme (coating) que tenha afinidade pela substância que se quer detectar e quantificar, tem-se uma microbalança. À medida que o poluente passa pelo cristal ocorre a sorção do mesmo. Com o aumento da massa, a freqüência de vibração do cristal diminui proporcionalmente, sendo possível a construção de uma curva analítica, o que permite a quantificação do poluente em níveis da ordem de parte por milhão (ppm) ou mesmo parte por bilhão (ppb). No início dos estudos, várias substâncias (individualmente ou misturadas) foram investigadas como possíveis substratos captores (filmes) para detecção de benzeno e amônia. Entre elas, diferentes fases estacionárias viscosas utilizadas em cromatografia gasosa, além de alguns silicones, glicóis, ácidos orgânicos, zeólitas, complexos de metais de transição e até porfirinas. Para a detecção e quantificação de benzeno, em níveis da ordem de 10 ppm (32 mg m-3), dentre as muitas substâncias investigadas, até o presente momento, nenhuma apresentou resultados satisfatórios para a montagem de método analítico. Para a detecção e quantificação de amônia, encontrou-se que uma mistura de 50 ?L de solução de ácido glicólico em THEED (3:4 m/m) com 25 ?L de solução saturada de ácido tânico em acetona, mostrou-se a mais promissora. Nas etapas seguintes, passou-se às investigações para otimização das condições experimentais. Foram estudados, então, a melhor vazão de trabalho, os efeitos da quantidade de filme depositado sobre o cristal, efeito da temperatura, reversibilidade, entre outros. Todas as medidas foram realizadas para quatro tempos diferentes de exposição do cristal ao poluente (30 segundos, 1, 2 e 3 minutos). A quantidade de filme considerada ideal foi de 133 g, correspondendo a uma variação de freqüência de aproximadamente 67 KHz. Valores maiores, além de diminuírem a sensibilidade, geralmente causam parada das oscilações enquanto o poluente passa pelo cristal (aumento excessivo de massa), sendo que valores menores de massa provocam diminuição de sensibilidade. A melhor vazão de trabalho encontrada está na faixa de 80 a 100 mL min-1. Temperaturas entre 15ºC e 35ºC não apresentaram efeitos significativos sobre a sensibilidade do detector, ocorrendo uma diminuição da mesma em temperaturas acima deste limite. O sensor apresentou queda de freqüência linear (r = 0,999 para tempos de exposição de 30 segundos e 1 minuto, e r = 0,988 para tempos de exposição de 2 e 3 minutos) no intervalo de concentração estudado (2 à 10 ppm). Alguns possíveis interferentes foram investigados, entre eles CO, CO2, H2S, NO2 e ar atmosférico, sendo que, apenas o NO2 interferiu nas análises. Portanto, deve estar ausente do ar analisado ou deve ser retirado por algum captor específico estrategicamente inserido na linha de entrada. Estudos sobre o \"envelhecimento\"da película após preparo, mostraram que nenhum efeito considerável foi observado quanto à captação do poluente, após dois meses . Nos estudos de reversibilidade, o sensor mostrou-se irreversível, o que nos impediu de verificar o tempo de vida de uma mesma película para vários ciclos consecutivos. Contudo, este fato é compensado pela elevada sensibilidade e pelo curto tempo gasto na análise, ficando demonstrado sua grande potencialidade na detecção e quantificação de amônia no ar. / The objective of this work was to study, develop and evaluate coatings for detecting benzene and ammonia in atmospheric air, by using a piezoelectric quartz sensor. Nowadays, piezoelectric quartz sensors are very important in Analytical Chemistry due to their numerous aplications (in gaseous fase or in solution). This method is based on the fact that the quartz crystal when placed under an alternated electric field, vibrates with a well known frequency. When a very low mass of substance is deposited on the crystal surface (electrode) a proportional decrease in the vibrational frequency occurs. This coating must have affinity for the substance we wish to detect and quantify. The sorption of the pollutant occurs as it is passes through the crystal. Increased mass leads to decreased vibrational frequency in a proportional way, so it is possible to build an analytical curve and quantify the pollutant in levels of part per million (ppm) and part per billion (ppb). Many substances (individually or mixed) were investigated as possible coatings for detection of benzene and ammonia detection, such as different chromatography viscous stationary phases, glycols, some organic acids, zeolites, transition metal complexes and porphyrins. For benzene detection and quantification at the level of 10 ppm (32 mg m-3), none of the investigated substances presented satisfactory results. For ammonia detection and quantification a mixture of 50 ?L of Glycolic Acid in THEED solution (3:4 w/w) and 25 ?L of Tannic Acid in acetone solution was the most promising one. The optimization of the experimental conditions found 133 ?g as the ideal coating mass to be deposited on the crystal surface. A working flow of ix 80 to 100 mL min-1and a working temperature in the 15ºC to 35ºC range (59ºF to 95ºF) were found to be ideal. In the studied concentration range, the sensor presented linear decrease in frequency. Some possible interfering substances were investigated (CO, CO2, H2S, NO2 and atmospheric air) and only NO2 showed some interference. Although the sensor showed to be irreversible, it is also very sensitive and can therefore be used to detect and quantify ammonia.

Neste trabalho, 2 diferentes procedimentosforam utilizados para a extração de lignina a partir do licor negro, caracterizando-se quimicamente as amostras de lignina obtidas em relação a umalignina comercial, visando a aplicação no desenvolvimento de sensores voltamétricos. A análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica e caracterização eletroquímica do material mostraram que, tanto a origem da lignina quanto a metodologia de obtenção da mesma, a partir do licor negro, podem fornecer materiais com propriedades químicas distintas, embora possuam comportamento eletroquímico similar. Observou-se, também, que a lignina só pode ser armazenada na forma sólida,devido à oxidação pelo oxigênio dissolvidodurante o tempo em que a solução mãe é armazenada.No entanto, a oxidação dalignina é necessária quando se tem por objetivo o desenvolvimento de sensores voltamétricos, devido a predominância de carbonos sp2na estrutura químicaoxidada, condição em que se obtém maior condutividade. Constatou-se também a necessidade de utilizar um transdutor metálico para o desenvolvimento de eletrodos qumicamente modificados com este material, visto que os eletrodos de carbono modificados com lignina oxidada ou não oxidada não apresentaram atividade eletroquímica. Devido à pequena porcentagem de enxofre existente na estrutura química, a lignina oxidada tende a se organizar pelos grupamentos SH quando na presença de ouro, expondo os grupamentos quinônicos eletroativos. A lignina oxidada ainda foi utilizada no preparo de eletrodo de pasta de carbono com nanopartículas de ouro, na qual a lignina oxidada impregnada no grafite atua como redutor \"in-situ\" do ouro, permitindo o preparo de um sensor voltamétrico versátil, capaz de realizar a determinação de ácido ascórbico, dopamina, nitrito e iodato. No que tange ao comportamento eletroquímico de fármacos e estudos de interação fármaco-DNA, eletrodos de carbono foram modificados com DNAdupla fita com a finalidade de monitorar a interação DNA-Gemcitabina.O fármaco não apresentou atividade eletroquímica tanto na região positiva quanto na região negativa de potencial. A interação do mesmo com o DNA promove a condensação/agregação das duplas fitas do DNA em uma primeiraetapa, seguida da clivagem do nucleosídeo guanosina, formando guanina livre. O comportamento eletroquímico de leflunomida e sulfasalazina, dois fármacos aplicados ao tratamento da artrite reumatóide, foi estudado e mecanismos de oxidação foram propostos para cada fármaco. / The chemical properties of samples of lignin, which were precipitated from black liquor using two different methodologies (precipitation with CO2 and H2SO4), were studied and the results compared to those obtained from a commercial lignin sample in order to prepare voltammetric sensors. The elementary analysis, infrared spectroscopy, thermal analysis and electrochemical characterization of the material demonstrated that both, the source of lignin and the precipitation method from the black liquor, can provide lignin samples with different chemical properties, although the electrochemical behavior of all samples has been the same. Lignin could only be stored in solid form as lignin in the black liquor is slowly and quantitatively oxidized by dissolved oxygen, preventing the extraction procedures. However, the lignin as extracted from black liquor cannot be used to modify solid electrodes due its high resistivity. The previous oxidation of the all material was necessary when the aim was its application on the sensors development. The electrical conductivity in the oxidized lignin was achieved, probably due to the predominance of sp2 hybridized carbon atoms, which improved orbital overlapping in the material. In addition, it was necessary to use a metallic transducer to produce electrodes modified with films of lignin with good electrochemical activity. The films drying time was also important parameter, which suggested a specific organization of lignin macromolecules over the electrode surface. Due to the small percentage of sulfur in the material, the oxidized lignin tended to be organized by the SH groups in the presence of metallic substrates, exposing its electroactive quinone groups. The oxidized lignin was further used to prepare carbon paste electrodes modified with gold nanoparticles, in which the impregnated oxidized lignin on graphite acted as an \"in situ\" reducing agent towards HAuCl4.The resulting composite allowed the preparation of a versatile voltammetric sensor, capable of detecting ascorbic acid, dopamine, nitrite and iodate. Regarding the electrochemical behavior and drug interaction studies DNA-molecule, carbon electrodes were modified with double strand DNA with the purpose of monitoring Gemcitabine-DNA interaction. The drug showed no electrochemical activity both, in the positive and the negative potential. The Gemcitabine-DNA interaction promoted condensation / aggregation of the double strand DNA in a first step, followed by cleavage of the nucleoside guanosine in the form of free guanine. In addition, the electrochemical behavior of sulfasalazine and leflunomide, two pharmacological compounds applied to the treatment of rheumathoid arthritis, were studied and their oxidation mechanisms were proposed.

Este trabalho apresenta um sistema de rastreamento de obstáculos, utilizando sensor laser 2D e filtro de Kalman. Este filtro não é muito eficiente em situações em que ocorrem severas perturbações na posição medida do obstáculo, como, por exemplo, um objeto rastreado passando por trás de uma barreira, interrompendo o feixe de laser por alguns instantes, tornando impossível receber do sensor as informações sobre sua posição. Este trabalho sugere um método de minimizar esse problema com o uso de um algoritmo denominado Corretor de Discrepâncias. / An obstacle detection and tracking system using a 2D laser sensor and the Kalman filter is presented. This filter is not very efficient in case of severe disturbances in the measured position of the obstacle, as for instance, when an object being tracked is behind a barrier, thus interrupting the laser beam, making it impossible to receive the sensor information about its position. This work suggests a method to minimize this problem by using an algorithm called Corrector of Discrepancies.

Este trabalho apresenta a compensação e calibração de sensores de pressão piezoresistivos com a utilização de resistores de alta precisão. Para que tal objetivo fosse cumprido, foi necessária a caracterização do sensor com relação aos parâmetros térmicos e elétricos. Além disso, foi definida uma metodologia com a qual se obteve os tempos necessários para aquisição dos dados com relação ao valor de precisão requisitada. Os resultados mostram que os valores dos resistores são dependentes da alimentação fornecida ao sensor e que a variação da tensão de saída, com relação a uma média, tem caráter parabólico. A curva do tempo de estabilização para aquisição de dados tem formato assintótico. Com a compensação e calibração tivemos uma diminuição na tensão de offset de cerca de 97% e compensação térmica com cerca de 70% para a tensão de fundo de escala, porém com isso foi reduzido 8% no valor da sensibilidade. / This work presents the compensation and calibration of piezoresistive pressure sensors with the use of precision resistors. For this objective to be met was necessary to characterize the sensor with respect to thermal and electrical parameters. Also it was defined a methodology with which they obtained the time required for data acquisition based on the value of precision required. The results show that the values of resistors are dependent on power supplied to the sensor and the variation of the output voltage with respect to an average has a parabolic feature. The curve of the settling time for data acquisition format is asymptotic. With the compensation and calibration, a decrease in the offset voltage of about 97% was observed and temperature was compensated with 70% for full scale, however, the sensitivity was reduced in 8%.

Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Blande_ValterSouza_M.pdf: 5993109 bytes, checksum: 95c8d39a291faf2af9764174c116a7f9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta dissertação apresenta um sensor e um estudo teórico para otimização e monitoramento em tempo real da produção bruta de poços de petróleo operados com o sistema artificial de elevação GLI (Gás Lift Intermitente). O trabalho aborda desde a conceituação do ambiente de pesquisa ate o desenvolvimento de instrumentação para instalação em poços de petróleo, começando com a modelagem teórica e levantamento da função de produção de um poço terrestre operado com GLI, propondo em seguida um modelo de calculo de produção estimada em tempo real através do uso de instrumentação especialmente desenvolvida para este modelo e, finalmente, apresenta o projeto de hardware de um sensor capacitivo que viabiliza a aplicação do modelo de calculo de produção estimada em poços terrestres operados com GLI através da medição da impedância no tempo de tubulações onde ha escoamento de óleo, água e gás / Abstract: This thesis presents a sensor and a theoretical study to monitor and optimize the oil wells production with artificial lifting IGL (intermittent gas lift). The work begins with an introduction to oil well production concepts and the sensor development motivation. A theoretic model for IGL wells production is proposed in order to get an IGL well production curve. Then an estimated calculus for the oil well production measurement in real time is presented with the capacitive sensor which measures the flow impedance at time, especially designed for this purpose. Finally, the impedance sensor is presented as a measurement instrument for oil flow applications related to the flow impedance measurement at time in two phase flow / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica