Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-30T09:09:36Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Marcelino da Silva Filho - 2015.pdf: 2204549 bytes, checksum: 2f0941c7970eff84c86b64f4fd261cb6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-30T09:11:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Marcelino da Silva Filho - 2015.pdf: 2204549 bytes, checksum: 2f0941c7970eff84c86b64f4fd261cb6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T09:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Marcelino da Silva Filho - 2015.pdf: 2204549 bytes, checksum: 2f0941c7970eff84c86b64f4fd261cb6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / This work presents the study of the relationship between soil apparent electrical resistivity ρa and the moisture content, clay content and soil compaction, for use of the ρa as a mapping tool of spatial soil variability. The values of apparent electrical resistivity are obtained by geoelectrical prospecting methods that detect the effects produced by the flow of electrical current in the soil. It is used the Wenner array and the technique of Lateral Profiling for data collection. It was held measures of ρa in different soil types, varying moisture content gradually while maintaining a constant compaction, and then varying the compaction and relating it to a constant humidity. To the study of spatial variability, it was chose two areas that would enable the change of moisture and compaction content, in order to verify the measurement capacity of ρa as methodology of identification of change in soil dynamics. The results obtained are presented and discussed. / Este trabalho apresenta o estudo das rela¸c˜oes entre a resistividade el´etrica aparente do solo ρa e o teor de umidade, teor de argila e compacta¸c˜ao do solo, para utiliza¸c˜ao de ρa como ferramenta de mapeamento da variabilidade espacial do solo. Os valores da resistividade el´etrica aparente s˜ao obtidos atrav´es de m´etodos de prospec¸c˜ao geoel´etricos que detectam os efeitos produzidos pelo fluxo de corrente el´etrica no solo. Utilizam-se o arranjo de Wenner e a t´ecnica do Caminhamento El´etrico para coleta dos dados. Realizaram-se medidas de ρa em diferentes tipos de solo, variando-se gradualmente o teor de umidade, mantendo-se constante a compacta¸c˜ao, e posteriormente variando a compacta¸c˜ao em fun¸c˜ao de valor constante de umidade. Para o estudo da variabilidade espacial, escolheram-se duas ´areas que possibilitassem a altera¸c˜ao dos teores de umidade e compacta¸c˜ao, a fim de verificar a capacidade da medi¸c˜ao de ρa como metodologia de identifica¸c˜ao de altera¸c˜oes na dinˆamica do solo. Os resultados obtidos s˜ao apresentados e discutidos.

[pt] Nanopartículas são importantes ferramentas utilizadas em medicina, tanto para diagnóstico como para tratamento de diversas doenças. Seus tamanhos podem ser controlados, variando de dezenas até centenas de nanômetros, tornando-as menores ou comparáveis às dimensões de células, bactérias e vírus. As nanopartículas magnéticas possuem um núcleo de material magnético recoberto por camadas de diferentes materiais, incluindo sílica ou um polímero. Esta cobertura é responsável pela funcionalização, de forma que elas realizem tarefas específicas, seja para funcionar como um marcador com fins diagnósticos e/ou como um transportador de fármacos. É muito importante no processo de fabricação e utilização das nanopartículas o conhecimento de suas propriedades magnéticas. Com este objetivo, construímos um magnetômetro baseado em um criorefrigerador com capacidade para medir propriedades magnéticas em função da temperatura desde ambiente até 6 K. Como sensor magnético utilizamos um elemento Hall de GaAs de baixo custo. O magnetômetro construído tem uma configuração diferente dos magnetômetros Hall tradicionais, já que neste caso a amostra se movimenta na região do sensor. De forma a aumentar a exatidão do momento magnético obtido, foi desenvolvido um modelo que leva em consideração a geometria da amostra. A resolução está limitada pelo sensor utilizado em 10-7 Am2. O magnetômetro foi calibrado de forma independente e seu desempenho foi comparado a magnetômetros de amostra vibrante (VSM) comerciais, apresentando erros menores que 2 porcento na magnetização obtida de diversas amostras. Todos os equipamentos envolvidos na operação do magnetômetro a baixas temperaturas são controlados utilizando a linguagem LabVIEW. Na versão atual do programa, curvas M x H e ZFC-FC podem ser obtidas. Como exemplo de aplicação, fabricamos nanopartículas magnéticas com núcleo de oxido de ferro pelo processo de coprecipitação em meio alcalino e recobrimos com surfactantes e SiO2. As propriedades magnéticas das nanopartículas foram obtidas utilizando o magnetômetro construído. As nanopartículas apresentaram comportamento superparamagnético e grande potencial para liberação controlada de drogas. / [en] Nanoparticles are important tools used in medicine, for diagnosis as well as for treatment of various diseases. Their sizes can be controlled, ranging from tens to hundreds of nanometers, enabling them to interact with cells, bacteria, and viruses. Magnetic nanoparticles have a core of magnetic material coated with layers of different materials, including silica or a polymer. This coating is responsible for their functionalization, so they can carry out specific tasks serving as a marker for diagnostic purposes and / or as a carrier for drugs. The knowledge of the magnetic properties of nanoparticles is very important in the manufacturing process and their use. With this aim, we built a magnetometer based on a cryorefrigerator capable of measuring their magnetic properties as a function of temperature from room temperature to 6 K. We used a low cost GaAs Hall element as its magnetic sensor. The magnetometer built has a different configuration from the traditional Hall magnetometers, since in this case the sample moves in the region of the sensor. A model which takes into consideration the geometry of the sample was developed in order to increase the accuracy of the magnetic moment obtained. The magnetometer resolution is limited by the Hall sensor used in 10-7 Am2. The magnetometer was calibrated independently and its performance was compared to commercial vibrating sample magnetometers (VSM) showing errors smaller than 2 percent in the magnetization obtained from various samples. All the equipment involved in the operation of magnetometers at low temperatures is controlled by using the LabVIEW language. The M x H e ZFC-FC curves can be obtained in the current version. We manufactured the core with magnetic nanoparticles of iron oxide by coprecipitation process in an alkaline medium, coated with surfactants and SiO2. The magnetic properties of the nanoparticles were obtained using the magnetometer built. The nanoparticles showed superparamagnetic behavior and great potential for controlled drug release.

[pt] A inspeção interna de tanques de armazenamento pode ser uma tarefa longa, custosa e até nociva à saúde do inspetor. Uma alternativa à inspeção humana é a utilização de sistemas robóticos. Esses sistemas podem ser teleoperados de fora dos tanques, permitindo realizar a inspeção de maneira mais segura, rápida, e em alguns casos, sem que seja necessário esvaziá-lo. Para poder fornecer a localização de eventuais defeitos no tanque, o robô móvel precisa ser capaz de conhecer sua posição relativa dentro dele. Auto-localização é de grande importância para a navegação de robôs móveis. Robôs de inspeção são, na sua maioria, veículos de rodas ou esteiras magnéticas fixas. Esta configuração adiciona duas dificuldades que precisam ser abordadas na tarefa de localização. Devido à sua configuração, neste tipo de veículo, deslizamento das rodas é intrínseco ao seu funcionamento, sendo essencial levar em conta seu efeito para modelar seu comportamento adequadamente. Outra dificuldade está no uso de rodas magnéticas, devido ao forte campo magnético gerado por estes elementos, que interferem nas medições de sensores magnéticos, como por exemplo bússolas. Neste trabalho, um filtro de Kalman foi desenvolvido e implementado para a localização de um robô de quatro rodas magnéticas fixas, a partir da fusão de sensores inerciais e odometria. Na modelagem do veículo, foi utilizado um modelo cinemático como base para um modelo dinâmico, o que permitiu considerar o deslizamento intrínseco do sistema. Na fusão de sensores, foram dispensadas as medições do magnetômetro embarcado, devido à grande interferência produzida pelas rodas e à grande distância que seria necessária entre eles para não ser afetado pelo ruído. Simulações e experimentos comprovaram a eficiência do filtro implementado. / [en] Internal inspection of storage tanks can be long, costly and even detrimental to the health of the inspector. An alternative to human inspection is the use of robotic systems. These systems can be teleoperated from outside the tanks, making it possible to carry out the inspection more safely, quickly and in some cases without having to empty it. In order to provide the location of any defects in the tank, the mobile robot must be able to know its relative position within it. Self-localization is of great importance for mobile robot navigation. Inspection robots are, for the most part, vehicles with wheels or tracks. This configuration adds two difficulties that need to be addressed in the localization task. Due to its configuration, in this type of vehicle, wheel slip is intrinsic to its operation, being essential to take into account its effect to model its behavior properly. Another difficulty is the use of magnetic wheels, due to the strong magnetic field generated by these elements, which interfere with the measurements of magnetic sensors, such as compasses. In this work, a Kalman filter was developed and implemented for the localization of a four-wheel fixed magnetic robot, from the fusion of inertial sensors and odometry. In the modeling of the vehicle, a kinematic model was used as the basis for a dynamic model, which allowed to consider the intrinsic slippage of the system. In the sensor fusion, measurements of the magnetometer on board were discarded, due to the great interference produced by the wheels and the great distance that would be necessary between them to be unaffected by noise. Simulations and experiments have proven the efficiency of the implemented filter.

[pt] A microscopia magnética de varredura tem sido um importante campo de pesquisa destinado à obtenção das propriedades magnéticas de diferentes materiais e suas aplicações em áreas como geologia, medicina, ciências e tecnologia. No Laboratório de Instrumentação do Departamento de Física da PUC-Rio construímos e calibramos um microscópio magnético de varredura capaz de medir e mapear amostras com massas na ordem de microgramas. O microscópio foi construído utilizando um sistema de leitura baseado em uma configuração gradiométrica que utiliza dois elementos sensores de efeito Hall com tamanho de 300 um (micrômetro) e está separado da superfície da amostra por uma distância de 143 um (micrômetro). Os mapeamentos podem ser realizados sob um campo magnético aplicado de até 500 mT. Aperfeiçoamos o microscópio Hall utilizando uma plataforma feita de acrílico capaz de diminuir o ruído mecânico gerado durante o mapeamento usando um sistema de molas ligada à atuadores lineares responsáveis pela varredura bidimensional. Também foi construído um sistema de leitura composto por três placas de circuito impresso de baixo custo. O microscópio Hall possui uma sensibilidade em torno de 300 nTrms/ (Hz) 1/2 e foi calibrado usando uma esfera de níquel com 99 porcento de pureza. A sensibilidade em momento magnético alcançada foi da ordem de 10 −12Am2. Todos os equipamentos envolvidos na operação do microscópio são controlados utilizando a linguagem LabVIEW. Como exemplo de aplicação, fabricamos cubos feitos de micropartículas de óxido de ferro e nanopartículas magnéticas de magnetita usando o método de coprecipitação em meio alcalino. As propriedades magnéticas destes materiais foram obtidas utilizando o microscópio construído. / [en] Scanning magnetic microscopy has been an important field of research for obtaining magnetic properties of different materials and their applications in areas such as geology, medicine, science, and technology. In this study, a scanning magnetic microscope, capable of measuring and mapping samples with masses in the microgram range, was developed and calibrated at the Instrumentation Laboratory of the Physics Department of the PUC-Rio. This device was developed using a reading system based on a gradiometric configuration with two 300 um Hall-effect sensor elements. The microscope was separated from the sample surface by a distance of 143 um. The mappings can be performed under an applied magnetic field of up to 500 mT. The Hall microscope was improved by using a platform made of acrylic capable of reducing mechanical noise generated during the mapping, through a system of springs connected to linear actuators responsible for twodimensional scanning. A reading system with three low-cost printed circuit boards was also developed. The Hall microscope has a sensitivity of around 300 nTrms/(Hz)1/2 and was calibrated using a nickel sphere (99 percent pure). The magnetic moment sensitivity achieved was of the order of 10 −12Am2. All devices used for operating the microscope were controlled using the LabVIEW language. As an application example, cubes of iron oxide microparticles and magnetite magnetic nanoparticles were made using the alkaline coprecipitation method. The magnetic properties of these materials were obtained using the microscope developed in this study.

[pt] A pesquisa aponta para a possibilidade de realizar a reação de redução de CO2 (CO2RR) para a formação de nanomateriais de carbono por ablação a laser pulsado(PLA) de alvos magnéticos de Ferro(Fe) e Níquel(Ni) em água pura deionizada. Os materiais coloidais sintetizados foram caracterizados por diferentes técnicas de espectroscopias ópticas (UVVis, ICP-MS, FTIR e Raman) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), revelando a presença de nanopartículas de óxidos e hidróxidos de metais de transição, junto com nanomaterial orgânico. Esse último, é bem visível por TEM, espectroscopia de raio-X por dispersão em energia (EDS), espectroscopia por perda de energia de elétrons (EELS), e espectroscopia Raman, que indica a presença de carbono amorfo grafítico e vibrações CH. No caso do nanomaterial obtido do Níquel, os resultados FTIR confirmam a presença da fase do hidróxido beta-Ni(OH)2, enquanto as medidas Raman e TEM sugerem também a presença de nano-folhas de Ni(HCO3)2. Os resultados experimentais foram enfim discutidos no contexto da origem e da evolução de moléculas simples e complexas de interesse astroquímico, com foco especial nas espécies potencialmente formadas na superfície de pequenos corpos metálicos do Sistema Solar e grãos de poeira cósmica do meio interestelar. / [en] The proposed research points to the possibility to perform CO2 reduction reaction (CO2RR) to solid carbon nanomaterials by the pulsed laser ablation (PLA) of magnetic target of iron (Fe) and nickel (Ni) in pure deionized water. The synthesized colloidal dispersions were characterized by different optical spectroscopies (UV-Vis, ICP-MS, FTIR and Raman) and transmission electron microscopy (TEM), revealing the presence of nanosized transition metal oxide and hydroxide nanoparticles, together with organic nanomaterial. The latter is well visible by TEM, energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDS), electron energy-loss spectroscopy(EELS), and Raman spectroscopy, which indicates the presence of amorphous graphitic carbon and CH vibrations. In the case of Ni derived nanomaterial, FTIR results confirm the presence of a beta-Ni(OH)2 hydroxide phase, while Raman and TEM measurements suggest also the presence of Ni(HCO3)2 nanosheets. The experimental results were finally discussed in the frame of the origin and evolution of simple and complex molecules of astrochemical interest, with special focus on those species potentially formed on the surface of metallic minor bodies in the solar system and cosmic dust grains in the interstellar medium(ISM).

[pt] A pesquisa de caracterização de materiais é fundamental para o desenvolvimento de diversas tecnologias. No campo de estudo de amostras anisotrópicas como o caso encontrado no paleomagnetismo, é importante estudar a caracterização magnética de minerais rochosos para compreender o campo geomagnético. A caracterização de amostras anisotrópicas, como rochas, tem aplicações na datação do tempo geológico e na caracterização de minérios que sofrem mudanças magnéticas em temperaturas superiores à de Curie. Assim, é necessário conhecer as propriedades físicas desses materiais em relação ao comportamento magnético. Existem várias instrumentações usados neste estudo, como magnetômetro utilizando sensores Superconducting Quantum Interference Device (SQUID), magnetômetro de Amostra Vibrante (VSM), Magnetic Property Measurement System (MPMS) e os Microscópios Magnéticos de Varreduras (MMV) entre outros. Entretanto, o MMV permite mapear o comportamento magnético do material realizando desta forma uma caracterização magnética local da amostra. Nesse contexto, foi proposta uma alternativa de leitura usando a técnica Delta Mode da empresa Keithley no MMV. O objetivo é eliminar os efeitos termoelétricos, realizar medições com baixo ruído de tensão e obter uma alternativa para a leitura do campo magnético induzido no MMV. No desenvolvimento do trabalho, foram utilizados sensores de efeito Hall do modelo HQ-811 em uma configuração gradiométrica, juntamente com uma fonte de corrente (Keithley, modelo 6220) e um Nanovoltímetro (Keithley, modelo 2182A). Os resultados iniciais da calibração revelaram um desvio de cerca de 6 por cento nas medições. Com base nessa calibração, nosso objetivo final é empregar a técnica Delta Mode no MMV para obter as curvas de magnetização das amostras, mesmo em situações desafiadoras de sobreposição de sinais de campo magnético induzido. A metodologia adotada envolve o uso de partículas magnéticas de óxido de ferro em escala nano e micro, posicionadas em três cavidades cilíndricas (A1, A2 e A3) de aproximadamente 800 micrômetros de diâmetro com 800 micrômetros de profundidade, dentro do mesmo porta-amostra. Durante o experimento, um dos desafios foi lidar com a sobreposição de sinais quando aplicado um campo magnético perpendicular ao plano do porta-amostra. Para determinar o valor de magnetização de cada amostra, utilizamos um modelo teórico de um cilindro de corrente devido ao formato das cavidades onde as amostras foram depositadas. Os valores de magnetizações encontrados para diferentes espaçamentos de posicionamento das amostras foram em média de AM1= 62,59 Am(2) /kg, AM2= 13,14 Am(2) /kg e AM3= 10,13 Am(2) /kg para um campo de 0,5 T, onde apresentaram reprodutividade para diferentes situações. / [en] Materials characterization research is fundamental for the development of various technologies. In the field of anisotropic sample studies, such as in paleomagnetism, it is important to investigate the magnetic characterization of rock minerals to understand the geomagnetic field. Characterizing anisotropic samples, such as rocks, has applications in geological time dating and the characterization of ores that undergo magnetic changes at temperatures higher than the Curie temperature. Therefore, it is necessary to understand the physical properties of these materials in relation to their magnetic behavior. Various instrumentation techniques are used in this study, including magnetometers using Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) sensors, Vibrating Sample Magnetometer (VSM), Magnetic Property Measurement System (MPMS), and Magnetic Scanning Microscopes (MMV), among others. However, MMV allows for mapping the magnetic behavior of the material, thus providing a local magnetic characterization of the sample. In this context, an alternative reading technique using the Delta Mode of the Keithley company was proposed for MMV. The objective is to eliminate thermoelectric effects, perform low-noise voltage measurements, and provide an alternative for reading the induced magnetic field in MMV. In the course of this work, Hall effect sensors of the HQ-811 model in a gradiometric configuration, along with a current source (Keithley, model 6220), and a Nanovoltmeter (Keithley, model 2182A) were used. The initial calibration results revealed a deviation of about 6 percent in the measurements. Based on this calibration, our ultimate goal is to employ the Delta Mode technique in the MMV to obtain the magnetization curves of the samples, even in challenging situations of overlapping induced magnetic field signals. The adopted methodology involves the use of nano- and micro-scale iron oxide magnetic particles positioned in three cylindrical cavities (A1, A2, and A3) of approximately 800 micrometers in diameter with 800 micrometers in depth, within the same sample holder. During the experiment, one of the challenges was dealing with signal overlap when a magnetic field was applied perpendicular to the plane of the sample holder. To determine the magnetization value of each sample, a theoretical model of a current cylinder was used due to the shape of the cavities where the samples were deposited. The magnetization values found for different sample positioning spacings were on average AM1 = 62.59 Am(2)/kg, A(2) = 13.14 Am(2)/kg, and A3 = 10.13 Am(2)/kg for a magnetic field of 0.5 T, which showed reproducibility for different situations.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-03T18:29:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FerramentasGestaoEstrategica.pdf: 2360127 bytes, checksum: 05758293a4fa8d73bf89e8a3f1d54318 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-04T12:26:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FerramentasGestaoEstrategica.pdf: 2360127 bytes, checksum: 05758293a4fa8d73bf89e8a3f1d54318 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-04T12:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FerramentasGestaoEstrategica.pdf: 2360127 bytes, checksum: 05758293a4fa8d73bf89e8a3f1d54318 (MD5) Previous issue date: 2012 / Eletronorte - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A / Normalmente, os programas de manutenções implementados nas empresas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica buscam evitar que falhas venham a provocar a retirada do equipamento do sistema elétrico, o que significa grandes perdas financeiras, seja pela diminuição do faturamento, seja pelo pagamento de multas a agência reguladora, alem da diminuição da confiabilidade do sistema. Para evitar esses inconvenientes, a engenharia de manutencao lanca mao de ferramentas estrategicas para a gestao e solucoes dos problemas, visando a otimizacao, juntamente com circulo virtuoso de melhorias continuas nos processos de manutencao. Este trabalho tem por finalidade fazer uma analise da Metodologia de Analise e Solucao de Problemas (MASP), como ferramenta de gestao estrategica na busca e solucao de problemas no ambito da engenharia de manutencao. Para isso, inicialmente, apresenta-se uma serie de informacoes sobre a gestao da manutencao, bem como todo o arcabouco que envolve qualidade e ferramentas gerenciais. Com o capitulo que trata especificamente do MASP, tem-se uma nocao mais exata do quanto cada ferramenta e necessaria para que se possa desenvolver um bom trabalho, visto que ele retrata que essa metodologia nada mais e do que o somatorio de todas as ferramentas existentes, colocadas de maneira ordenada. Por fim, apresentam-se quatro estudos de casos, pelos quais pretendemos demonstrar a Metodologia de Analise e Solucao de Problemas e a aplicabilidade na gestão estratégica, com visão em resultados no ambiente da engenharia de manutenção no pilar das manutenções programadas e autônomas - MP/MA, no ambito da Divisãoo de Transmissão de Ji-Parana/RO - ORDJ, vinculada a Centrais Eletricas do Norte do Brasil (Eletronorte). Na conclusao, faz-se uma analise critica do uso da metodologia na prestação de serviços, baseada na aplicaão supracitada. / Typically, maintenance programs implemented in companies for generation, transmission and distribution of electricity that seek to avoid failure will cause the removal of equipment from the electrical system, which means large financial losses, either by decreased revenues, either by paying fines the regulatory agency, in addition to decreased system reliability. To avoid these drawbacks, the maintenance engineering makes use of strategic tools for the management of problems and solutions aimed at optimizing along with virtuous cycle of continuous improvement in maintenance processes. This study aims to make an analysis of the Methodology Analysis and Troubleshooting (MASP) as a strategic management tool to find and solve problems within the maintenance engineering. Thus initially presents a lot of information on the management of maintenance as well as the entire framework involving quality and management tools. With the chapter that deals specifically with MASP, have become a better sense of how each tool is required so that we can develop a good job, since it portrays that this methodology is nothing more than the sum of all existing tools placed in an orderly manner. Finally, we present four case studies where we intend to demonstrate the methodology Analysis and Troubleshooting (MASP) and applicability in strategic management vision into results in environmental engineering maintenance on the pillar of scheduled maintenance and autonomous - MP/MA within the Transmission Division Ji-Parana/RO - ADJR, linked to Power Plants in Northern Brazil (Eletronorte). In conclusion, it is a critical analysis of the methodology used in the provision of services, based on the above application.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-28T12:22:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-28T13:36:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T13:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) Previous issue date: 2015-11-18 / O bom desempenho do sistema de aterramento de subestações e de usinas geradoras é uma condição essencial para que tais plantas possam operar dentro dos padrões de qualidade estabelecidos. Portanto, um sistema de monitoramento contínuo da malha de aterramento é uma ferramenta importante para auxiliar as equipes técnicas na identificação de falhas que afetem a operação dos Sistemas Elétricos de Potência. Alguns dos métodos tradicionais de medição nas malhas de aterramento necessitam do desligamento das instalações. No entanto, os contratos de concessão preveem penalidades por indisponibilidade da Geração e Transmissão, de modo que a adoção de procedimentos de avaliação constante do sistema de aterramento, sem o desligamento das instalações é essencial. Atendendo a essas especificações, esta Dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado de aquisição de sinais de tensão e corrente em pontos selecionados da malha de aterramento. Outro componente do sistema proposto é um software capaz de gerenciar a rede formada pelos diversos instrumentos de medição, organizar as informações coletadas em uma base de dados e produzir relatórios de acompanhamento das condições de operação da malha de aterramento. Um aspecto importante do sistema é a adoção da tecnologia de redes sem fio para comunicação entre um computador servidor e o conjunto de instrumentos de medição. Os resultados obtidos experimentalmente reforçam a contribuição do sistema desenvolvido e encorajam novos esforços de aperfeiçoamento. / The good performance of grounding system in substations and generating plants is an essential condition for their operation according with established quality standards. Therefore a continuous monitoring system for grounding grid is an important tool to aid technical teams to identify failed zones that depreciate the Power Systems operation. Some traditional measuring methods in grounding grids need the power system shutdown. However the concession contracts allow penalties for the unavailability of generation and transmission facilities. Therefore the constant adoption of grounding grid evaluation without the plant shutdown is important. Having these specifications as target this Dissertation presents an embedded system development for voltage and current measurement. Another proposed system component is the software to manage the measuring network and organize the collected information in a database to produce grounding system operation reports. An important aspect of the system is the adoption of wireless network technology to data transfer between each measuring instrument and a web server installed in the power plant operation center. The experimentally obtained results reinforce the system contribution and encourage new developments.

CAPES; CNPq; Fundação Araucária; FINEP / Esta tese apresenta aplicações de inteligência computacional para o aprimoramento de sensoriamento ótico realizado com sensores em fibra ótica. Para tanto, redes neurais artificiais (perceptron de múltiplas camadas), máquinas de vetor de suporte para regressão, evolução diferencial e métodos de sensoriamento compressivo são empregados em conjunto com transdutores de redes de Bragg em fibras óticas. As redes neurais artificiais, máquinas de vetor de suporte para regressão e redes de Bragg são empregadas na localização de uma carga aplicada sobre uma placa de acrílico. É apresentado um novo método utilizando evolução diferencial para a solução do problema do espalhamento inverso em redes de Bragg em fibra ótica, propondo o uso de restrições para solucioná-lo na ausência de informação de fase do sinal refletido. Um método para a detecção de múltiplas cargas posicionadas acima de uma placa de metal é proposto. Neste método, a placa de metal é suportada por anéis de ferro contendo redes de Bragg em fibra ótica e a detecção das cargas é realizada com o uso de métodos de sensoriamento compressivo para a solução do problema inverso subdeterminado resultante. A troca dos anéis de ferro por blocos de silicone e um novo método baseado em sensoriamento compressivo e evolução diferencial são propostos. Os resultados experimentais mostram que os métodos computacionais propostos auxiliam o sensoriamento e podem permitir uma melhoria da resolução espacial do sistema sem a necessidade do aumento do número de elementos transdutores. / This thesis presents new optical fiber sensing methodologies employing computational intelligence approaches seeking for the improvement of the sensing performance. Particularly, artificial neural networks, support vector regression, differential evolution and compressive sensing methods were employed with fiber Bragg grating transducers. Artificial neural networks (multilayer perceptron) and fiber Bragg gratings were used to determine the location of a load applied to a polymethyl methacrylate sheet. A new method based on the application of differential evolution is proposed to solve the inverse scattering problem in fiber Bragg gratings, where constraints are imposed to solve the problem without the need of phase information. A method for detecting multiple loads on a metal sheet is also proposed. In this method, the metal sheet is supported by iron rings containing fiber Bragg gratings, and compressive sensing methods are employed to solve the resulting underdetermined inverse problem. Further developments of the method replaced the iron rings by silicon blocks and employed a new reconstruction method based on compressive sensing and differential evolution. Experimental results show that the proposed computational methods improve the optical fiber sensing and lead to an enhancement of the spatial resolution without increasing the number of transducers.

Diferentes complexos de cobre(II), contendo ligantes do tipo base de Schiff e um grupamento imidazólico, com interesse bioinorgânico, catalítico e como novos materiais, foram preparados na forma de sais perclorato, nitrato ou cloreto e caracterizados através de diferentes técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IR, EPR, Raman) e espectrometria de massa Tandem (ESI-MS/MS), além de análise elementar, condutividade molar e medidas de propriedades magnéticas. Alguns destes compostos, obtidos como cristais adequados, tiveram suas estruturas determinadas por cristalografia de raios-X. As espécies di- e polinucleares contendo pontes cloreto, mostraram desdobramentos das hiperfinas nos espectros de EPR, relacionados à presença do equilíbrio com a respectiva espécie mononuclear, devido à labilidade dos íons cloretos, dependendo do contra-íon e do tipo de solvente utilizado. Adicionalmente, em solução alcalina, estes compostos estão em equilíbrio com as correspondentes espécies polinucleares, onde os centros de cobre estão ligados através de um ligante imidazolato. Em meio alcalino, estes compostos polinucleares contendo ponte imidazolato foram também isolados e caracterizados por diferentes técnicas espectroscópicas e magnéticas. Através da variação estrutural e também do ligante-ponte foi possível modular o fenômeno da interação magnética entre os íons de cobre em estruturas correlatas di- e polinucleares. Os respectivos parâmetros magnéticos foram obtidos com ajuste das curvas experimentais de XM vs T, correlacionando-se muito bem com a geometria, ângulos e distâncias de ligação entre os íons, quando comparado com outros complexos similares descritos na literatura. Posteriormente, estudaram-se os fatores relacionados com a reatividade de todas essas espécies como catalisadores na oxidação de substratos de interesse (fenóis e aminas), através da variação do tamanho da cavidade nas estruturas cíclicas ou de variações no ligante coordenado ao redor do íon metálico. Vários deles se mostraram bons miméticos de tirosinases e catecol oxidases. Um novo complexo-modelo da citocromo c oxidase (CcO), utilizando a protoporfirina IX condensada ao quelato N,N,-bis[2-(1,2-metilbenzimidazolil)etil]amino e ao resíduo de glicil-L-histidina, foi sintetizado e caracterizado através de diferentes técnicas espectroscópicas, especialmente EPR. A adição de H2O2 ao sistema completamente oxidado, FeIII/CuII, a -55°C, ou o borbulhamento de oxigênio molecular a uma solução do complexo na sua forma reduzida, FeII/CuI, saturada de CO, resultou na formação de adutos com O2, de baixo spin, estáveis a baixas temperaturas. / Different Schiff base copper(II) complexes containing an imidazole ligand were prepared as perchlorate, nitrate and chloride salts, and characterized by different techniques (UV/Vis, IR, EPR, Raman) and tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS), besides elemental analysis, conductivity measurements and magnetic properties. Some of these complexes, suitable crystals were isolated, allowing its structure to be determined by X-ray crystallography. Equilibria involving mono- and dinuclear species containing chloro-bridges were monitored in solution by EPR spectra, indicating a significant dependence on the solvent, and the counter-ion. In alkaline solution, deprotonation of the imidazole moiety promotes a self-assembled process, by coordination of the irnidazolate nitrogen atom to a copper(II) center of an adjacent unit, leading to the macrociclic or zig-zag-chain structures. These complexes were isolated and characterized by different spectroscopy techniques and magnetic susceptibility. The use of different bridging ligands and well-designed polydentate ligands afforded correlated structural features and exchange coupling constant in a series of di- e polinuclear copper(II) complexes. The magnetic parameters of these compounds were determined by temperaturedependent magnetic studies XM vs T, showing that the sign and the magnitude of the exchange coupling constant depends of the geometry, angle at the bridge, as well as on the bond length between paramagnetic ions, when compared with other complexes already described in the literature. The catalytic activity of the obtained complexes toward the usual biological oxidant, molecular oxygen, were then compared. Most of the di- and polynuclear compounds showed to be efficient catalysts of the aerobic oxidation of amines and o henolic substrates. Differinvg in some structural features, their tyrosinase-like catalytic activity was verified to be influenced by several factors, including steric hindrance of the ligands, cavity dimensions and accessibility of the oxidant to the catalytic center. A new biomimetic model system of the cytochrome c oxidase (CcO) derived from protohemin-IX and it contains a glycyl-L-histidine methyl ester arm axially binds the iron; the bis(benzimidazole) group acts as copper-coordinating site. has been prepared and characterized by different spectroscopic techniques, including EPR spectroscopy. The H2O2 addiction to the fully oxidised state of the system at -55ºC, or bubbling molecular oxygen into a CO-saturated solution of the reduced FeII/CuI state of the complex, resulted in a low spin oxygenated intermediate.