Resumo: O presente trabalho teve por objetivo avaliar o emprego da reflectometria no domínio do tempo, conhecida também, como TDR (Time Domain Reflectometry) na obtenção da umidade em madeiras. Atualmente esta técnica é muito empregada na física dos solos e sistemas de irrigação, para o monitoramento do teor de água no solo. Para este estudo, empregou-se duas espécies de madeiras comerciais, o Pinus caribaea var. hondurensis e a Grevillea robusta (Cunn.), procedentes dos municípios de Cabrália Paulista-SP e Duartina-SP. Para cada espécie, foram escolhidas de forma aleatória 11 árvores onde estas foram abatidas, serradas em toras de 3,0m e encaminhadas para serraria onde foi realizado o processo de desdobramento em tábuas pelo sistema de corte tangencial. As tábuas apresentaram espessura de 28mm e largura de 24cm. Em seguida, escolheu-se novamente de forma aleatória 11 tábuas, que foram embaladas em plástico para evitar a perda de água, e encaminhadas para o laboratório. Uma vez obtidas as amostras representativas para avaliação, estas foram inicialmente pesadas e secas em estufa elétrica a 40 oC de temperatura. Para o Pinus caribaea var. hondurensis, o processo de secagem iniciou-se com umidade média de 101,45% e finalizou, à 7,36% de umidade. Já para a Grevillea robusta (Cunn.), a umidade média inicial foi de 125,88% e final de 6,62%. Durante o processo de secagem, a umidade foi determinada, periodicamente, através do método de massas correntes, bem como, a respectiva constante dielétrica relativa pela TDR. Para o estudo da viabilização da TDR na determinação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main objective of this present work was to evaluate the applied of the reflectometry in the domain of time, technique known as TDR (Time Domain Reflectometry) to obtention of moisture in woods. Nowadays, this technique is very used in soil physics and irrigation system, to the monitoring of moisture in the soil. To this study, two species of commercial woods were used, the Pinus caribaea var. hondurensis and the Grevillea robusta (Cunn.), these woods come from the municipal district of Cabrália Paulista-SP and Duartina-SP. To each specie, were chosen in a casual way, 11 trees. They were dejected, planked in logs of 3,0m and referred to the sawmill, the place where was realized the process of unfolding the wood in boards by the system of tangential section. The boards brung up the ply of 28mm and the width of 24cm. Next, were chosen again, in a casual way, 11 planks that were unrolled in plastic just to avoid the waterless, and referred to the lab. When were obtained the appropriate samples to the evaluation, they were, in an initial instant, measure out and dry in an electric greenhouse of a temperature of 40 oC. To Pinus caribaea var. hondurensis, the dry process started with a media moisture of 101,45% and finished with 7,36% of moisture. To the other specie, the Grevillea robusta (Cunn.), the initial media moisture found was 125,88% and the final was 6,62%. During the whole dry process, the moisture was determinated, periodically, throw the masses current, as like the relative dielectric constant by the TDR. To the study of the feasibility of TDR in the determination of moisture in woods, was chosen to establish 3 distances among the sensor's stick: 10mm, 20mm and 30mm (these distances were applied in commercial resistive gauges too). In the same way, it was established the variations in the velocity of propagation of electromagnetic pulses send out from TDR equipment... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Coorientador: Antonio Evaldo Klar / Coorientador: Elias Taylor Durgante Severo / Banca: Marcos Antonio de Rezende / Banca: Momotaro Imaizumi / Banca: José Fernandes Presenço / Banca: Eik Teório / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-19Bitstream added on 2014-06-13T19:20:48Z : No. of bitstreams: 1 batista_wr_dr_botfca.pdf: 2260401 bytes, checksum: b61aab17efe4e099be5e84d8637f318a (MD5) / Outros / O presente trabalho teve por objetivo avaliar o emprego da reflectometria no domínio do tempo, conhecida também, como TDR (Time Domain Reflectometry) na obtenção da umidade em madeiras. Atualmente esta técnica é muito empregada na física dos solos e sistemas de irrigação, para o monitoramento do teor de água no solo. Para este estudo, empregou-se duas espécies de madeiras comerciais, o Pinus caribaea var. hondurensis e a Grevillea robusta (Cunn.), procedentes dos municípios de Cabrália Paulista-SP e Duartina-SP. Para cada espécie, foram escolhidas de forma aleatória 11 árvores onde estas foram abatidas, serradas em toras de 3,0m e encaminhadas para serraria onde foi realizado o processo de desdobramento em tábuas pelo sistema de corte tangencial. As tábuas apresentaram espessura de 28mm e largura de 24cm. Em seguida, escolheu-se novamente de forma aleatória 11 tábuas, que foram embaladas em plástico para evitar a perda de água, e encaminhadas para o laboratório. Uma vez obtidas as amostras representativas para avaliação, estas foram inicialmente pesadas e secas em estufa elétrica a 40 oC de temperatura. Para o Pinus caribaea var. hondurensis, o processo de secagem iniciou-se com umidade média de 101,45% e finalizou, à 7,36% de umidade. Já para a Grevillea robusta (Cunn.), a umidade média inicial foi de 125,88% e final de 6,62%. Durante o processo de secagem, a umidade foi determinada, periodicamente, através do método de massas correntes, bem como, a respectiva constante dielétrica relativa pela TDR. Para o estudo da viabilização da TDR na determinação... / The main objective of this present work was to evaluate the applied of the reflectometry in the domain of time, technique known as TDR (Time Domain Reflectometry) to obtention of moisture in woods. Nowadays, this technique is very used in soil physics and irrigation system, to the monitoring of moisture in the soil. To this study, two species of commercial woods were used, the Pinus caribaea var. hondurensis and the Grevillea robusta (Cunn.), these woods come from the municipal district of Cabrália Paulista-SP and Duartina-SP. To each specie, were chosen in a casual way, 11 trees. They were dejected, planked in logs of 3,0m and referred to the sawmill, the place where was realized the process of unfolding the wood in boards by the system of tangential section. The boards brung up the ply of 28mm and the width of 24cm. Next, were chosen again, in a casual way, 11 planks that were unrolled in plastic just to avoid the waterless, and referred to the lab. When were obtained the appropriate samples to the evaluation, they were, in an initial instant, measure out and dry in an electric greenhouse of a temperature of 40 oC. To Pinus caribaea var. hondurensis, the dry process started with a media moisture of 101,45% and finished with 7,36% of moisture. To the other specie, the Grevillea robusta (Cunn.), the initial media moisture found was 125,88% and the final was 6,62%. During the whole dry process, the moisture was determinated, periodically, throw the masses current, as like the relative dielectric constant by the TDR. To the study of the feasibility of TDR in the determination of moisture in woods, was chosen to establish 3 distances among the sensor’s stick: 10mm, 20mm and 30mm (these distances were applied in commercial resistive gauges too). In the same way, it was established the variations in the velocity of propagation of electromagnetic pulses send out from TDR equipment... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-15Bitstream added on 2014-06-13T20:52:24Z : No. of bitstreams: 1 batista_wr_me_botfca.pdf: 1130016 bytes, checksum: ddfc9e578c4ebe8b97f552280ad25c83 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este trabalho foi desenvolvido nas dependências das Fazendas Lageado e Edgárdia, pertencentes à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP de Botucatu-SP, no município de Pratânia e no distrito de Vitoriana, município de Botucatu-SP, com o objetivo de avaliar 2 técnicas de obtenção do teor de água no solo. A primeira delas é conhecida como moderação de nêutrons, que consiste na emissão de nêutrons rápidos e contagem de nêutrons moderados retornados após colisão, com moléculas de hidrogênio encontradas no solo. A partir da contagem obtida, estabeleceu-se uma correlação entre essa contagem e o teor de água no solo obtido pelo método gravimétrico, tomado como padrão. Outra técnica é a do TDR (Time Domain Reflectometry) ou Reflectometria no Domínio de Tempo, onde se determina a constante dielétrica relativa do solo e, por correlação, obtém-se o teor de água correspondente. Esta técnica foi desenvolvida de 2 maneiras: na primeira, manteve-se a calibração geral conhecida como Equação de Topp, que consiste numa Equação polinomial cúbica, obtida de forma empírica. E, na segunda, desenvolveu-se uma calibração específica para cada solo analisado. Foram avaliados 7 tipos de solos às profundidades de 15 e 30cm respectivamente com 3 variações de textura: arenosa, média e argilosa. Também, determinou-se variáveis físicas, como densidade de partículas e análises químicas, dando ênfase no teor de matéria orgânica. O trabalho de campo consistiu no levantamento de dados (contagens) com a sonda de nêutrons in situ e na obtenção de amostras de solo, nas respectivas profundidades, para análise em laboratório pelas técnicas TDR e gravimétrica. Como referencial ou padrão, utilizou-se o método direto ou gravimétrico para a determinação do teor de água no solo... / This work was developed at Fazenda Lageado and Edgárdia areas, belonging to the Agronomics Science School - UNESP Botucatu-SP, in Pratânia borough and in Vitoriana district, both in the Botucatu borough. The main objective was to study and evaluate two techniques to obtain the water content in the soil. The first technique evaluated is known as neutron moderation which consists in the emission of fast neutrons and in the counting of moderate neutrons which came back after a collision with hydrogen molecules found in the soil. From the coint obtained, it was settled the correlation between the count and the water content value in the soil, obtained througth the gravimetric method. Another technique is the TDR (Time Domain Reflectometry). In this, it can be determined the apparent relative constant dielectric in the soil and by the correlation, to reach the correspondent value of water content. This technique was developed in two ways: in the first one, it was kept the general calibration known as Topp's equation which consists in a cubic polynomial equation obtained in an empiric form. The second one, it was developed a specific calibration to each kind of soil analysed. It was evaluated seven kinds of soils to the depths of 15cm and 30cm, respectively. As an initial criterion to the choice of soils, we tried to obtain three texture variations: gritty sandy, mean and mudoy. It was also observed the physical variables such as: particles density and chemical analyses, giving a special emphasis on the drift of organic matter. Basically, the fieldwork consited in data surveys (count) with the neutron probe in situ and in the...(Complete abstract click electronic access below)

Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho do reflectômetro no domínio do tempo (TDR) comparativamente ao tensiômetro com manômetro de mercúrio (considerado como instrumento padrão), dando-se ênfase na sensibilidade de detecção de variações na umidade do solo sob condições de molhamento e secagem. Foi instalado um experimento em um solo classificado como Nitossolo Vermelho distrófico latossólico de textura muito argilosa, localizado próximo ao Posto Meteorológico do Departamento de Ciências Exatas, ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brasil, 22 o 42’ 30’’ de latitude sul e 47 o 38’ 00’’ de longitude oeste. Com dados de um ensaio de determinação da condutividade hidráulica do solo pelo Método do Perfil Instantâneo, de um período de secagem e de inundações intermitentes do solo, analisou-se a concordância entre a constante dielétrica obtido pelo TDR e o potencial matricial da água no solo obtido pelo tensiômetro, além dos valores de umidade volumétrica obtidos pelas mesmas técnicas. Concluiu-se que o desempenho do TDR foi superior ao do tensiômetro sob condições de secagem do solo e na detecção de variações de umidade. / The performance of a time domain-reflectometer (TDR) was compared with a mercury tensiometer (considered to be the norm), emphasizing the detection of variations in soil water content under wetting and drying conditions (as in instantaneous profile method to determine soil hydraulic conductivity). An experiment was performed in a Nitossolo Vermelho distrófico latossólico argiloso (Brazilian classification system), close to the meteorological observatory of the ESALQ/USP, Piracicaba (SP), Brazil, latitude 22 o 42’30’’ S, longitude 47 o 38’00’’ W. Data of matric potential, dieletric constant and water content during a dry period and water application were analyzed. The TDR cable tester was better than the tensiometer to detect the soil moisture variation.

Em função do número reduzido de estudos sobre o movimento da água e de íons no bulbo molhado, foi realizado este trabalho com o objetivo de avaliar a distribuição de água e concentração de nutrientes no bulbo formado pelo sistema de gotejamento enterrado em comparação ao superficial. O ensaio foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP, localizada no município de Piracicaba, SP. Para a avaliação foram abertas trincheiras e instaladas sondas de TDR, para o monitoramento da distribuição da solução, dispostas a 0,5; 0,15; 0,25; 0,35 e 0,45 m - profundidade, e a 0,5; 0,15; 0,25; 0,35 m - comprimento, totalizando 17 sondas em malha por trincheira. A solução de KNO3 foi aplicada a partir de gotejadores com diferentes vazões (2 e 4 L/h), sendo aplicado o volume de 1 L em intervalos de 1 hora, totalizando 10 L de solução por repetição, Conjuntamente ao monitoramento da distribuição da solução no solo, medições da área superficial molhada e do disco saturado foram feitas com régua milimetrada, além disso, foi estabelecido um volume de controle onde foram avaliadas a uniformidade de aplicação de água e KNO3. Desta forma, foi possível verificar que: em relação aos sistemas superficiais, os sistemas enterrados apresentaram menor área superficial molhada e atingiram uma maior largura e profundidade; a umidade inicial do solo influencia a formação do bulbo molhado e o movimento do KNO3 no solo; a uniformidade de sais distribuídos no volume de controle é afetada negativamente pelo aumento do volume aplicado e as maiores concentrações de água e concentração de KNO3 foram obtidas próximas ao ponto de emissão. / In function of the reduced number of studies on the water and ions movement in the wet soil volume, this work was conducted with the goal of evaluating the distribution of water and nutrient concentration in the wetted soil volume formed by subsurface drip irrigation (SDI) in comparison to surface system. The rehearsal was concducted in the experimental area of the Rural Engineering Department - ESALQ/USP, located in Piracicaba, SP. Trenches were opened and installed probes of TDR for studying to solution distribution, to facilitate the study a mesh of probes was disposed to 0,5; 0,15; 0,25; 0,35 and 0,45 m - depth, and to 0,5; 0,15; 0,25; 0,35 m - length, with the total of 17 probes. The solution of KNO3 was applied starting from emitters with different flows (2 and 4 L/h), it was applied the volume of 1 L within intervals of 1 hour, with the total of 10 L of solution for repetition. All together to study the solution distribution in the soil, the wet superficial area measurements and of the saturated disc they were done by the ruler, besides, it was established a control volume where the uniformity application of water and KNO3 was analysed. This way, it was possible to verify that: in relation to the superface systems, the SDI presented smaller wet superficial area and they reached a larger width and depth; the initial soil water content influences the formation of the wetted soil volume and the KNO3 movement in the soil; the salt uniformity, distributed in the control volume, is affected negatively by the applied volume increased, and the largest concentrations of water and KNO3 were obtained close to the emission point.

Este trabalho de pesquisa apresenta a avaliação de uma sonda TDR helicoidal para estimar o teor de umidade dos solos, em diferentes profundidades, através da técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR). Essa sonda, desenvolvida especificamente para esse fim, foi devidamente calibrada em laboratório para diferentes tipos de solo. O processo de calibração consistiu na determinação da constante dielétrica aparente (Ka) e condutividade elétrica volumétrica (ECb) de um mesmo solo com diferentes teores de umidade. Posteriormente foram buscadas correlações entre Ka e o teor de umidade gravimétrico (w), obtido em estufa. São propostas correlações entre w e Ka, entre w e \'KA POT. 1/2\' e entre teor de umidade volumétrico (\'teta\') e Ka. Também foram consideradas as correlações propostas por Yu e Drnevich (2004), visando estimar também a massa específica seca dos solos. Foram realizados ensaios de campo para a validação das equações de calibração. Os valores dos teores de umidade estimados através da técnica da reflectometria no domínio do tempo, tanto em laboratório como em campo, foram comparados com os valores de teor de umidade obtidos com o método da estufa. Com base nos resultados foram determinados os erros referentes às calibrações. Nos ensaios de campo, os teores de umidade obtidos através da correlação entre w e \'KA POT. 1/2\' apresentaram melhores resultados, quando comparados com aqueles estimados com as outras correlações. Pelos resultados obtidos conclui-se que a técnica TDR é uma alternativa viável para a estimativa em campo do teor de umidade em grandes profundidades. / In this work is presented the evaluation of a recently developed helicoidal probe used for estimating the soil water content through the time domain technology (TDR). This probe has been calibrated in laboratory for different types of soils. The calibration process consisted in assessing the values of the apparent dielectric constant (Ka) and the bulk electric conductivity (ECb) of a specific soil at different levels of water content (w). Subsequently, correlations between the apparent dielectric constant and the water content have been established. The same has done with the bulk electric conductivity. Correlations between Ka and w, \'KA POT. 1/2\' and w, \'teta\' (volumetric water content) and Ka have been proposed. Also, the correlations proposed by Yu and Drnevich (2004) have been considered. To validate the proposed correlations, tests using the helicoidal probe were performed in the field. Estimated values of field water content, using the TDR technology have been compared to the correspondent oven water content values. Based on these comparisons, errors regarding the calibrations have been calculated. In the field tests, the correlations between \'KA POT. 1/2\' and w have presented more accurate results than those obtained with the other correlations. Experimental results have shown that the TDR technology for estimating water content at different depths in the field is feasible and expedite.

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Regina Célia de Matos Pires / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LeonardoNazarioSilvados_D.pdf: 9014714 bytes, checksum: 443fd6aa43099fa45fe1a9d094fc9afb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A agricultura irrigada é a atividade caracterizada pelo alto consumo de água. Nesse contexto, a utilização de efluente de esgoto tratado (EET) como fonte de água para a irrigação pode ser uma alternativa para substituição de água doce, mas que requer estudos específicos para adoção e uso de forma sustentável. Assim, objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação de EET via gotejamento subsuperficial sobre as propriedades físicas do solo (Latossolo Vermelho distroférrico), distribuição da umidade no perfil do solo, desenvolvimento do sistema radicular, a produção de colmos e a qualidade tecnológica do caldo da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). O experimento foi instalado em Campinas-SP, Brasil, adotando-se delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 2x2x2+1, com cinco repetições. Os fatores estudados foram: duas profundidades de instalação do tubo gotejador (0,2 e 0,4 m); duas qualidades de água (efluente de esgoto tratado ¿ EET, e água de reservatório superficial ¿ ARS); complementação nutricional via fertirrigação (com complementação nutricional ¿ CN, e sem complementação nutricional ¿ SN); e a testemunha sem irrigação. Para avaliação da umidade no perfil do solo foi utilizada a técnica da TDR (Time Domain Reflectometry); para a avaliação radicular foi utilizado o sistema minirhizotron; para determinar os atributos físicos do solo foram utilizadas amostras deformadas e indeformadas; e a produtividade estimada por biometria. O uso de efluente de esgoto tratado como fonte hídrica na irrigação demonstrou ser opção sustentável do ponto de vista agronômico, proporcionando incrementos na produtividade e melhoria na qualidade tecnológica da cana-de-açúcar em relação ao tratamento sem irrigação. A instalação do tubo gotejador a 0,2 m de profundidade disponibilizou água na região de maior desenvolvimento radicular e reduziu as perdas de água por evaporação e por percolação profunda. Os fatores testados não alteraram significativamente os parâmetros sódico-salinos, as propriedades físicas do solo e o comprimento radicular da cana-de-açúcar / Abstract: Irrigated agriculture is characterized by higher water consumption. In this context, the use of treated sewage effluent (TSE) as a water resource for irrigation can be an alternative in replacing freshwater, however it requires specific studies for adoption and as well as for sustainable use. Therefore, this study aimed to evaluate the TSE subsurface drip irrigation effect on a dystrophic Red Latossolo (Oxisol) physical properties, the effect on the moisture distribution in the soil profile, on the root system development, as well as on the yielding and quality of produced sugarcane (Saccharum officinarum L.). The experiment was carried out in Campinas-SP, Brazil, adopting a randomized block design in a 2x2x2+1 factorial, with five replications. Studied factors included: two depths of the dripline (0.2 to 0.4 m); two water qualities (treated sewage effluent ¿ TSE, and surface reservoir water ¿ SRW); nutritional supplementation by fertigation (with nutritional supplementation ¿ NS, and without nutritional supplementation - WNS); and no irrigation (NI). To evaluate the moisture in the soil profile it was used the technique named TDR (Time Domain Reflectometry); to evaluate root development was used the system known as minirhizotron; to determine soil physical properties it was employed disturbed and undisturbed samples; and productivity estimated by biometrics. The use of treated sewage effluent as a water resource for irrigation proved to be a sustainable option through the agronomic point of view, providing productivity increases and improvement of technological quality of sugarcane compared to treatment without irrigation. The installation of the dripline to 0.2 m depth provided of water in the region highest root development and reduced water losses by evaporation and deep percolation. The tested factors did not significantly alter the sodic-saline parameters, the physical properties of soil and root length of sugarcane / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

[pt] Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma estrutura automatizada para o monitoramento de fibras ópticas. Esta estrura consite em dois tipos de reflectômetros ópticos por contagem de fótons no domínio do tempo e um filtro de tendências que é utilizado para detectar as falhas em uma fibra óptica de forma automatizada. O primeiro OTDR por contagem de fótons apresenta uma faixa dinâmica de 32 dB com resolução espacial de 6 m, já o segundo OTDR apresenta uma faixa dinâmica de 14 dB e uma resolução de 3 cm. Foi demonstrada a sua capacidade de detectar falhas automaticamente em um enlace óptica e de sintonização no monitoramento de redes passivas WDM. / [en] In this work the development of an automated structure for the monitoring of optical fibers is presented. This structure consists of two types of Photon Counting Optical Time Domain Reflectometers and a trend filter that is used to detect fiber faults in an automated way. The first Photon Counting OTDR has a 32 dB dynamic range with spatial resolution of 6 m, while the second OTDR has a 14 dB dynamic range and a resolution of 3 cm. Its ability to automatically detect faults in an optical fiber link and tunability for monitoring of optical WDM networks has been demonstrated.

Frequency response analysis (FRA) is a method which is used to detect mechanical faults in transformers. The FRA response of a transformer is determined by its geometry and material properties, and it can be considered as the transformer’s fingerprint. If there are any mechanical changes in the transformer, for example if the windings are moved or distorted, its fingerprint will also be changed so, theoretically, mechanical changes in the transformer can be detected with FRA. The purpose of this thesis is to partly create a simple model for the ferromagnetic material in the transformer core, and partly to investigate the high frequency part of the FRA response of the transformer winding. To be able to realize these goals, two different models are developed separately from each other. The first one is a time- and frequency domain complex permeability model for the ferromagnetic core material, and the second one is a time- and frequency domain winding model based on lumped circuits, in which the discretization is made finer and finer in three steps. Capacitances and inductances in the circuit are calculated with use of analytical expressions derived from approximated geometrical parameters. The developed core material model and winding model are then implemented in MATLAB separately, using state space analysis for the winding model, to simulate the time- and frequency response. The simulations are then compared to measurements to verify the correctness of the models. Measurements were performed on a magnetic material and on a winding, and were compared with obtained results from the models. It was found that the model developed for the core material predicts the behavior of the magnetic field for frequencies higher than 100 Hz, and that the model for the winding predicts the FRA response of the winding for frequencies up to 20 MHz.