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El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo de variables físicas en un ventilador centrífugo, tales como presión diferencial, fuerza y velocidad. Dichas variables se extraen con el objetivo de calcular la eficiencia del ventilador a diferentes condiciones. Se suma a esto el diseño del sistema electrónico regulador del porcentaje de apertura o caudal para la salida de aire. Dicho ventilador centrífugo se encuentra ubicado en el Laboratorio de Energía, en el Pabellón de Ingeniería Mecánica de nuestra casa de estudios. En el primer capítulo se reúne información general acerca del ventilador centrífugo, desde su definición, las partes que lo componen, balance de energía, conceptualizaciones generales en torno al diseño, equipos existentes a la venta a nivel internacional y finalmente, la instrumentación que actualmente se utiliza en la realización de estas mediciones en torno a esa máquina. En el segundo capítulo se presenta la problemática, el entorno de desarrollo del proyecto y la secuencia de pasos realizados, además se describen las partes mecánicas del banco ventilador centrífugo y se indica la ubicación de los puntos de medición. En el tercer capítulo se plantean los objetivos a cumplir en el desarrollo de la tesis, el diagrama de bloques realizado y se justifica la selección de todos los componentes que integran el sistema diseñado. Adicionalmente se muestran los diagramas de flujo de la programación realizada, tanto en el microcontrolador como en la interfaz de usuario. En el cuarto capítulo se realiza el montaje general y los ensayos para todas las variables a ser medidas siguiendo el diseño descrito en el capítulo anterior. Se verifica el cumplimiento de los objetivos trazados a través de la realización de pruebas independientes con sistemas simulados y pruebas en conjunto. Finalmente se concluye que el diseño realizado e implementado cumplió exitosamente los objetivos de esta tesis y se indican algunas recomendaciones a tomar en cuenta. / Tesis

To obtain spectra of a light emitting substrate during the deposition of Terbium (Tb) doped thin films by RF magnetron sputtering, an optomechanical device is developed, constructed and tested. The device is required to enable spatial scans of the substrate plane and the plasma beneath. Thereby, measurements of spatial emission intensity distribution and a separation of the Tb spectrum from the plasma-overlain substrate spectrum shall be possible. After an introduction into theoretical and practical boundary conditions, the system’s requirements are specified, followed by a brief investigation of existing solutions for similar problems. A basic optical prototype system is introduced and analysed. After a discussion and evaluation of part solutions, an optomechanical system is developed, constructed, analysed and compared to the prototype system. / Zur spektralen Analyse eines lichtemittierenden Substrates während des Beschichtungsprozesses von Terbium (Tb)-dotierten Dünnfilmen durch RF Magnetronsputtern wird ein optomechanisches Gerät entwickelt, konstruiert und getestet. Das Gerät soll räumliche Scans der Substratoberfläche und dem, sich darunter befindenden, Plasma ermöglichen. Räumliche Verteilungen der Emissionsintensit ät sollen dadurch messbar- und das Tb-Spektrum von dem plasmaüberlagerten Substratspektrum trennbar gemacht werden. Nach einer Einführung in die theoretischen- und praktischen Rahmenbedingungen erfolgt die Präzisierung der Aufgabenstellung und eine kurze Recherche zu bereits vorhandenen Lösungen von ähnlichen Problemen. Ein Prototyp wird vorgestellt und geprüft. Nach der Diskussion und Evaluierung von Teillösungen wird ein optomechanisches System entwickelt, konstruiert, analysiert und mit dem Prototyp verglichen. / Tesis

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Estágio realizado no INESC Porto-Instituto de Engenharia e Sistemas e Computadores do Porto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008