Arbetet syftar till att skapa en prototyp av en textil trycksensor som kan känna av och skilja på olika typer av belastning. En lämplig metod för att på ett vetenskapligt sätt testa sagda prototyp har också utvecklats. Prototypen har tillverkats för hand på en datoriserad vävstol och de ingående materialen är piezoelektrisk poly(vinyldifluorid), PVDF, tvinnad tillsammans med ett konduktivt garn, Shieldex®, samt polyester. När PVDF-fiber utsätts för töjning genererar de en spänning, vars storlek står i relation till töjningen. Den vävda konstruktion som valdes till prototypen är en distansvara där väftinläggen lagts in i 7 olika lager för att skapa volym. Därmed möjliggörs en töjning av PVDF-fibern som relaterar till trycket strukturen utsätts för. För att utvärdera strukturen skapades tre likadana trycksensorer innehållandes fyra PVDF-fiber som lagts in med ett mellanrum på ca 1,5 cm. Dessa prototyper har sedan fästs på en egentillverkad ramp och PVDF- samt Shieldex®-garnet har kopplats in till ett oscilloskop. Därefter har vikter rullats över prototypen för att generera spänning, vilken har kunnat uppmätas med oscilloskopet. De uppmätta resultaten har analyserats och utvärderats med hjälp av Excel. Testerna visade tydligt att spänningen som uppmättes stod i relation till vikternas storlek; högre vikter gav en mätbart större spänning. Det finns dock stor varians bland resultaten och utvärdering av samtliga prover visar på stora standardavvikelser hos samtliga fiber. Detta innebär att även om det är tydligt att ökad vikt medför ökad signal så kan det finnas svårigheter i att avgöra storleken på vikten utifrån den uppmätta spänningen. / The aim of this project was to create a sensor in textile material which can register and recognize different kinds of pressure. A suitable method has been developed in order to scientifically investigate and evaluate the sensitivity of the prototypes. The prototypes have been produced with a computerized hand weave machine and the materials used were polyester and piezoelectric PVDF-fiber, twisted with a conductive yarn, Shieldex®. When a force is applied to the PVDF-fiber, causing an extension of the fiber, a voltage is generated directly related to the applied force. The final prototype is a woven textile with integrated monofilaments and weft inserted in seven different layers to create a voluminous structure. An extension by the PVDF-fiber is there by enabled to occur which is related to the force applied onto the structure. Three equable prototypes were produced, each consisting four separated PVDF-fibers which were inserted with a distance of 1, 5 cm from each other. The prototypes were further attached one by one on a homemade ramp and the PVDF- and Shieldex®-fibers were connected to an oscilloscope. Different weights were then rolled from the top of the ramp, generating a voltage each time it pressures a fiber, which were seen on the computer software of the oscilloscope. The results were afterwards analyzed and evaluated using Excel. A clear relationship between applied force and generated voltage is shown although there is a great variety among the test results on each weight along with large standard deviations. The exact weight generating a specific voltage is therefore difficult to determine.

This report describes a simple mechanical system developed for producing dynamic pressures of up to 50 kPa from zero-to-peak and over the frequency range 0-58 Hz. The system is constructed for dynamic calibration of pressure sensors and consists of an open tube, 30 cm in height, mounted vertically on the support plate. The support plate is connected to the vibration exciter which is driven by a piston, a connecting rod, disc and axle, and an electric motor. The pressure  sensor to be calibrated is mounted vertically at the bottom of the open tube so that the diaphragm of the sensor is in contact with the working liquid in the tube. When the system is started, the motion of the piston provides a sinusoidal movement to the open tube and calibration is achieved. The different parts of the system are designed using NX Siemens. MatLab is used to determine the results and graphs from the equations derived. The analysis shows that the displacement, velocity, and acceleration of the system are highly affected by the distance between the disc centre and the disc pin, and the rotational speed of the system. The length of the connecting rod does not affect the displacement and barely affects the velocity and acceleration of the system. The total force, torque, and power of the system is utilized to select the electric motor and the frequency inverter. / Denna rapport beskriver ett enkelt mekaniskt system som utvecklas för att producera dynamiska tryck upp till 50 kPa från noll-till-topp och över frekvensområdet 0-58 Hz. Systemet är konstruerat för dynamisk kalibrering av trycksensor och består av öppet rör 30 cm höjd monteras vertikalt på stödplattan. Stödplattan är ansluten till vibrationsexcite dvs, den yttre cylindern som drivs av en kolv, en vevstake, skiva och axel och en elmotor. Trycksensorn som skall kalibreras är monterad vertikalt vid botten av det öppna röret så att membranet hos sensorn är i kontakt med arbetsvätskan i röret. När systemet startas, ger rörelsen hos kolven som ger vibrationer till det öppna röret och kalibrering uppnås. De olika delarna av systemet är utformade med hjälp av NX Siemens. MatLab används för att bestämma resultaten och diagram härledda från ekvationerna. Analysen visar att den förskjutning, hastighet och acceleration av systemet är i hög grad påverkade av avståndet mellan skivans centrum och skivtappen, och rotationshastigheten hos systemet. Längdn av vevstaken påverkar inte försjutningen och påverkar knappt hastigheten och accelerationen hos systemet. Den totala kraften, vridmomentet och kraften i systemet användes för attvälja de andra komponenterna i systemet dvs, den elektriska motorn och frekvensomvandlaren.

Det finns många sensormetoder för vattennivåmätning ute på marknaden idag. Målet för forskningsstudien är att presentera och jämföra några av de mätningsmetoder som finns på marknaden för nivåmätning. I studien jämförs modellerna för trycksensorer, flytsensorer, ultraljudssensor och elektromagnetisk sensor för att sedan se vilken sensor som passar bäst för just mätningar av vattennivåer. Genom, datainsamlingen från sök motorerna Google scholar och Mittuniversitetets egen databas Primo har fakta samlats. Informationen har sedan bearbetas och jämförts mot behoven från Vattenfall som ska göra tre sensorbyten på vattenkraftverket i Stugun. Resultatet av studien visade slutsatsen att utifrån kravspecifikationerna Vattenfall gav så var en trycksensor det bästa alternativet för Stugun. Studien gjorde så att Vattenfall köpte in tre stycken Waterpilot FMX21, 22 mm som sedan sattes på plats och kalibrerades. / There are many sensor methods for water level measurement on the market today. The aim of the research study is to present and compare some of the measurement methods available on the market for level measurement. In the study, the models for pressure sensors, flow sensors, ultrasonic sensors and electromagnetic sensors are compared to see which sensor is most suitable for precise measurements of water levels. Through the data collection from the search engines Google scholar and Mid University of Sweden own database Primo, facts have been gathered. The information has since been processed and compared to the needs of Vattenfall, which will do three sensor changes at the Stugun hydropower plant. The result of the study showed that according to the requirement specifications of Vattenfall, a pressure sensor was the best alternative for Stugun. The study resulted in Vattenfall purchasing three Waterpilot FMX21, 22 mm, which were then put in place and calibrated.

Currently, existing devices for extracting electrical power from ocean waves all suffer from problems with low efficiency due to a lack of information about the incoming waves in advance. The complex dynamic nonlinear characteristics of the ocean make the prediction of these incoming waves a great challenge. This paper aims to investigate a deterministic short-term wave-by-wave prediction system, that can accurately predict the wave height and timing of the incoming waves, based on measurements from a submerged pressure sensor. The complete prediction process contains three steps, namely reconstruction, assimilation, and prediction. A nonlinear Weakly Dispersive Reconstruction method (WDM) is firstly employed to accurately calculate the surface elevation from the measured pressures. Afterwards, a variational assimilation method is used to convert the time series surface elevation to a spatial wavefield, to obtain initial conditions for the prediction. Lastly, a High Order Spectral Method (HOSM) deterministically predicts the evolution of the 2D irregular wavefield based on the acquired initial conditions. To verify the performance of this proposed prediction system, tests were conducted with data from irregular sea states with varying wave parameters, generated by simulations as well as model experiments in the controlled environment of a wave tank. The results show that the surface elevation can be predicted within 5% from the reference, for a future period of about 10 seconds for wavefields commonly experienced by a wave energy converter. Based on the results, a prediction is possible, but the accuracy heavily depends on the current sea state and the chosen prediction distance.The results have been compared against similar tests made using radar data and proven to be a viable alternative for certain sea states. In conclusion, pressure measurements, as a mean to sample an ocean wavefield, is shown to be a good option when combined with nonlinear reconstruction and prediction methods to assist the power harvesting capabilities of a wave energy converter. / Nuvarande enheter för att extrahera elektrisk energi från havsvågor lider av stora problem med låg effektivitet på grund av brist på information om de inkommande vågorna. Det komplexa ickelinjära dynamiska beteendet hos havsvågor gör förutsägelsen av dem till en stor utmaning. Det här arbetet syftar till att undersöka ett deterministiskt kortsiktigt system för att förutspå våg för våg, som noggrant kan förutspå våghöjd och tidpunkt för de inkommande vågorna, baserat på mätdata från en dränkbar trycksensor. Den kompletta förutsägelseprocessen innehåller tre steg, rekonstruktion, assimilering och förutsägelse. En ickelinjär weakly dispersive reconstruction method används först för att med hög noggrannhet beräkna ythöjningen från det uppmätta trycket. Därefter, används en variational assimilation method för att konvertera en tidsserie av ythöjningen till ett rumsligt vågfält, för att erhålla initialvillkor för förutsägelsen. Slutligen används en High Order Spectral Method för att deterministiskt förutspå utvecklingen av det tvådimensionella oregelbundna vågfältet baserat på de förvärvade initialvillkoren. För att verifiera prestandan av det föreslagna förutsägelsesystemet, så genomfördes tester med data från olika oregelbundna havstillstånd med varierande parametrar, genererade av simuleringar, såväl som modellexperiment utförda i en kontrollerad miljö i form av en vågtank. Resultaten från testerna visar att ythöjningen förutspås inom 5% från referensen, för en period på 10 sekunder framåt i tiden, för vågor som ett vågkraftverk vanligtvis utsätts för. Baserat på resultatet, så är det möjligt att förutspå inkommande vågor, men noggrannheten beror kraftigt på det aktuella havstillståndet och det valda avståndet för förutsägelsen. Resultaten har jämförts mot liknande tester gjorda med radardata och visat sig vara ett genomförbart alternativ för vissa havstillstånd. Sammanfattningsvis visas det att tryckmätningar, som ett medel för att mäta ett havsvågfält, är ett bra alternativ när de kombineras med ickelinjära rekonstruktions- och förutsägelsemetoder för att hjälpa till att öka ett vågkraftverks energigenerering.