Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224315.pdf: 3116247 bytes, checksum: daa45fc33a70ed20b54eb10bd048d834 (MD5) / Transformadores de potência são equipamentos caros e com amplo uso em subestações de transmissão e de distribuição de energia elétrica. Dentre as diversas atividades de manutenção que um transformador está sujeito, a análise de gases dissolvidos em óleo é uma das mais relevantes. Comumente, o monitoramento da concentração desses gases é realizado através da análise por cromatografia em fase gasosa, que apresenta resultados aceitáveis. Infelizmente, esta análise representa um estado determinado na condição do transformador, não permitindo uma análise continuada e de longo prazo, i.e., a cromatografia não garante o status dos valores até que uma próxima amostra de óleo seja retirada. Existem no mercado sistemas de medição, que são instalados nos transformadores, capazes de monitorar continuamente a concentração dos gases dissolvidos no óleo isolante. Entretanto, esses equipamentos são caros e requerem a instalação de um sistema por transformador. Nesse sentido, este trabalho apresenta o primeiro protótipo automatizado, de campo, para monitorar até três transformadores de potência. Neste protótipo um único sistema de medição é capaz de analisar a concentração dos gases dissolvidos no óleo dos múltiplos transformadores, reduzindo significativamente os custos de monitoramento, já que permite o acompanhamento de até três transformadores com um único sistema de medição.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317815.pdf: 3325422 bytes, checksum: f1a9e1935216cc987423e3ba074e85c0 (MD5) Previous issue date: 2013 / O campo da geodésia industrial pode ser definido como a metrologia de grandes máquinas e estruturas. Tarefas típicas neste âmbito são as de alinhamento e posicionamento de estruturas, assim como a inspeção geométrica de componentes de grande porte. Dentro deste escopo, a medição com baixa incerteza de comprimentos e, em especial, de coordenadas espaciais em escalas de 5 m até 100 m tornou-se um requisito de rotina em indústrias como naval e aeronáutica. Com o objetivo de melhorar o desempenho do produto, reduzir tempos e custos e eliminar retrabalho, tem-se definido requisitos cada vez mais rigorosos para a fabricação e montagem de peças grandes e complexas. A multilateração sequencial com LaserTracer é uma técnica potencialmente capaz de realizar a medição de coordenadas espaciais com baixa incerteza e garantia da rastreabilidade direta à definição do metro. O presente trabalho de pesquisa se propõe então a desenvolver uma técnica de medição por multilateração sequencial com LaserTracer, onde a configuração da medição é otimizado por meio de simulação computacional, voltada ao sistema indoor-GPS. A sequência de ações visando a atingir os resultados consiste de: desenvolvimento dos algoritmos computacionais necessários; realização do experimento e análise dos resultados. Em primeiro lugar, é desenvolvido o algoritmo que calcula, a partir das distâncias medidas com o LaserTracer, as coordenadas espaciais dos pontos-alvo. Um segundo algoritmo estima a incerteza de medição das coordenadas espaciais calculadas pelo método da simulação de Monte Carlo. O último algoritmo procura otimizar a distribuição das estações de medição para uma dada configuração dos pontos-alvo. Um experimento foi realizado visando a investigar a viabilidade e a funcionalidade da técnica em questão. Os resultados experimentais confirmam a viabilidade da técnica. As simulações realizadas indicam que é possível atingir incertezas experimentais inferiores àquelas das técnicas tradicionais de geodésia industrial <br> / The field of large volume metrology may be defined as the metrology of large machines and structures. Its typical tasks include alignment and positioning of structures, as well as geometrical inspection of large components. In this context, the low-uncertainty measurement of lengths and, particularly, 3D coordinates in ranges from 5 m up to 100 m has become a routine requirement in shipbuilding and aircraft industries. Intending to enhance product#s performance and to reduce time, costs and rework, the industry has been narrowing tolerances for the manufacturing and assembling of large parts. Multilateration using a LaserTracer is a technique potentially capable of performing the measurement of 3D coordinates with low uncertainty and assuring direct traceability to the definition of the meter. Thus, this work intends to develop a sequential multilateration technique using a LaserTracer oriented to an indoor-GPS system, where the measurement setup is optimized through computer simulation. The sequence of actions for achieving the goal is: algorithms development; experimental procedure and results analysis. Firstly, the algorithm that calculates the target-points# coordinates using the measured lengths as input is developed. The second algorithm estimates the measurement uncertainty by means of a Monte Carlo simulation. The third algorithm tries to optimize the measuring stations distribution given the positions of the target-points. An experiment has been carried out in order to investigate the feasibility and performance of the technique. The experimental results confirm its feasibility. Simulations suggest that it is possible to achieve experimental uncertainties lower than those of traditional large volume metrology techniques.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T08:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:35:17Z : No. of bitstreams: 1 221954.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T18:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A metrologia elétrica vem apresentando crescente importância na garantia da confiabilidade metrológica nos processos de diversos ramos da indústria. Particularmente na grandeza resistência elétrica, a garantia da cadeia de rastreabilidade está fortemente ligada a métodos de calibração de padrões corporificados. As faixas nominais de resistência elétrica podem ser divididas em baixa, média e alta resistência. As principais dificuldades na calibração desses padrões corporificados são: garantir confiabilidade na medição de baixos níveis de corrente e tensão e minimizar a influência da temperatura e da umidade sobre os padrões. A faixa de alta resistência, acima de 10 M., é relacionada com a resistência de materiais isolantes elétricos. Na faixa nominal de alta resistência, há uma grande demanda pela prestação de serviços de calibração de padrões corporificados na Rede Brasileira de Calibração. Considerando esse cenário, este trabalho propõe um sistema de calibração de padrões de alta resistência elétrica. A escolha do método empregado foi realizada após estudo de possíveis métodos. Para isso, foram tomadas como base diversas referências nacionais e internacionais. Pesou fortemente na escolha o fato dos instrumentos utilizados serem do tipo multifunção, o que permite o uso desses em outras aplicações. O sistema implementado foi automatizado através do software Labview. Foi realizado um estudo minucioso das fontes de incertezas do sistema automatizado e a avaliação de incertezas foi sistematizada através do software Excel. O sistema de calibração mostrou-se confiável e as calibrações apresentaram excelentes resultados, com níveis de incerteza abaixo dos propostos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:15:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A inspeção de peças cilíndricas é uma importante operação nas indústrias, colaborando para o aumento de eficiência e durabilidade, principalmente em sistemas com partes acopladas que apresentam movimentos relativos entre si, como, por exemplo, pistões, cilindros, mancais, eixos e rolamentos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:23:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228309.pdf: 9183690 bytes, checksum: 43e6f8e60327d0c8a47ca7cb504846df (MD5) / Devido à natureza dos ambientes encontrados na indústria do petróleo, os dutos de transporte estão sujeitos à corrosão e perda de integridade. Para evitar o problema, estes podem ser revestidos com materiais compostos que fornecem resistência à corrosão e, opcionalmente, reforço estrutural. Apesar da proteção contra corrosão dada pelos revestimentos, após a sua aplicação não é mais possível a inspeção visual da superfície metálica do duto. É por isso que é muito importante garantir uma perfeita adesão entre o revestimento e a superfície do duto para garantir a qualidade do revestimento. Este trabalho trata da utilização da técnica óptica de shearography para a detecção e localização destas falhas de adesão. Esta técnica é do tipo não-destrutiva e consiste na análise das imagens resultantes da interferência entre regiões vizinhas da superfície inspecionada iluminada por laser, medindo o campo de deformações do objeto. Essa é a sua principal vantagem em relação a outras técnicas ópticas que medem apenas o campo de deslocamentos. Sendo assim, a shearography é mais sensível a variações no campo de deformações (e conseqüentemente à detecção de falhas) e menos sensível a deslocamentos de corpo rígido. Essa vantagem a torna mais adequada à utilização em campo sem a necessidade de equipamentos para isolação de calor e vibrações. Para a medição do campo de deformações, são obtidas imagens do objeto em dois estados diferentes de carregamento, que por sua vez aqui é aplicado utilizando três métodos: carga mecânica, vácuo e aquecimento localizado. O objetivo final do trabalho é desenvolver um protótipo capaz de detectar um conjunto de falhas artificiais especialmente construídas para este trabalho e validar a aplicabilidade da técnica na detecção destas falhas de adesão. Due to the nature of the environments found in the oil industry, oil and gas pipes are subject to corrosion and integrity loss. To avoid this problem these pipes can be coated with composite materials, providing them corrosion protection and, optionally, structural reinforcements. Despite the corrosion protection that should be given by the composite coatings, after they are applied it is not possible to visual inspect their metallic surface anymore. It is why it is very important to guarantee perfect adhesion between coating and pipe to guarantee the quality of the coating. This work is about the use of the optical technique called shearography to detect and locate these adhesion defects. It is a non-destructive form of inspection and consists in comparing two images resulting from the interference between neighbor areas from the surface illuminated by a laser, measuring the stress field of the object. This is its main advantage in comparison to other optical techniques who measure only the displacement field. In this way, the shearography is more sensitive to the stress field variations (and consequently to the defects detection) and less sensitive to rigid body motions. This advantage turns it more adequate to be used in the field without equipment to isolate vibrations and heat. To measure the stress field, two pictures of the object are taken in two distinct loading states. The loading is here applied to the pipe using three methods: mechanical stress, surface vacuum and heating. The main purpose of this work is to develop a prototype which is capable of detecting a series of adhesion defects specifically built and validate the applicability of shearography in detecting this special kind of adhesion defects.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246125.pdf: 2379653 bytes, checksum: 614688a85b6ff6af46390b9eda428508 (MD5) / O complexo sistema de causas de incertezas atuante na medição por coordenadas dificulta sobre maneira a comprovação da rastreabilidade das medições específicas. A interação entre a geometria real da peça e a estratégia de medição, reconhecida como uma das mais influentes fontes de incertezas em medição por coordenadas, permanece como um dos problemas de difícil solução no âmbito das medições industriais. O trabalho aqui apresentado propõe um método baseado em dados reais com apoio da simulação computacional. O objetivo desse método é fornecer uma ferramenta que possibilite ao metrologista obter uma estimativa confiável para a parcela de incerteza de interação entre estratégia/peça. Diversas estratégias de medição podem ser desenvolvidas e testadas virtualmente sobre superfícies adquiridas por engenharia reversa. Desta forma pretende-se possibilitar uma tomada de decisão à respeito da estratégia mais adequada do ponto de vista metrológico e econômico, sem ter que lançar mão de uma quantidade proibitiva de medições experimentais. Como estudo de caso, utilizando-se das recomendações da norma ISO 15530-3, são apresentados os resultados obtidos para estimação de incerteza de medição de diâmetros e cilindricidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:50:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 259182.pdf: 27296189 bytes, checksum: 58b47fb4b2c7e6970bdffac251e1d466 (MD5) / O controle da qualidade de um produto através da inspeção, seja ela de produto ou processo, é fundamental para a sobrevivência de toda e qualquer empresa, principalmente as que produzem em pequenos lotes. Empresas que produzem em pequenos lotes são, na grande maioria, pequenas e médias, e lidam em sua rotina com condições dinâmicas e de pouca previsibilidade, que dificultam o processo de melhoria contínua. Para estas empresas, fatores como a grande variabilidade de produtos, o tamanho dos lotes produzidos, que em alguns casos chegam a ser unitários, a sazonalidade de clientes, a variabilidade das ordens de produção e o quadro de pessoal reduzido, dificultam a prática da engenharia da qualidade e do planejamento da inspeção, ação fundamental para a avaliação do status da qualidade de um produto e seu processo. Neste trabalho foi realizada uma análise crítica do processo de planejamento e execução da inspeção em uma empresa do setor de transformados plásticos que produz em pequenos lotes, visando a implantação de um sistema integrado para garantia da qualidade na produção, capaz de prover agilidade ao planejamento da inspeção, armazenar informações sobre a qualidade dos produtos e fornecer aos diferentes níveis organizacionais, em tempo real, informações relacionadas ao desempenho dos processos da empresa. A partir da análise realizada e aplicação do sistema na linha de produção, foi possível propor e implementar melhorias no gerenciamento da inspeção da qualidade da empresa, viabilizando agilidade ao monitoramento dos dados de inspeção e à tomada de ação para correção dos desvios nos processos, enfatizando a necessidade de suporte às pequenas e médias empresas para executar o planejamento da inspeção em seus produtos e a respectiva análise de dados da qualidade para a prática da melhoria contínua.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 259517.pdf: 1000081 bytes, checksum: 487e0f35a72cddd12f4ddebc1bb26846 (MD5) / Ensaio de desempenho é uma atividade experimental de suma importância para análise de compressores de refrigeração. Os principais resultados obtidos são capacidade de refrigeração, potência consumida e coeficiente de performance. É demorado, demandando normalmente mais de quatro horas, divididas em dois períodos associados a regimes operacionais: transitório e permanente. A efetiva coleta de dados para compor os resultados dos ensaios se dá no regime permanente, o qual é estabelecido por norma em uma hora. Diversos trabalhos estão sendo desenvolvidos visando reduzir o tempo de ensaio. Atualmente já se vislumbra viabilidade de, no futuro, se ter duração de transitório de aproximadamente uma hora. Embora tais regimes sejam bem definidos por normas, durante o ensaio não é trivial a identificação da passagem de um regime para outro. Essa identificação só se dá quando o ensaio é terminado. O que caracteriza que um ensaio é válido e que pode ser encerrado é a manutenção, por uma hora seguida, de condições de variabilidade das variáveis de ensaio em valores abaixo do previsto em norma. Por isso, só se conhece o instante em que o ensaio entrou em regime permanente após o seu término. A identificação em tempo real de que o regime permanente foi atingido pode possibilitar uma redução substancial do tempo em que as medições são feitas em tal regime, reduzindo a duração do ensaio. Nesta dissertação foi desenvolvido um sistema especialista probabilístico utilizando redes bayesianas e lógica fuzzy para identificação do instante em que o sistema de ensaio entra em regime permanente no tocante à capacidade de refrigeração. O sistema se baseia numa análise conjunta do comportamento dinâmico de outras variáveis, como temperaturas e grandezas elétricas. Avaliação experimental do sistema, com base em dados reais de ensaios de compressores, mostrou que a técnica é empregável e que possibilita a determinação do instante da entrada em regime com baixa incerteza. O emprego do método proposto pode ser autônomo ou, para aumento da confiabilidade, associado a outras técnicas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O sistema de fornecimento de energia elétrica inclui as etapas de geração, transmissão, distribuição e consumo. Em cada uma dessas etapas são previstos equipamentos de proteção para garantir a integridade do sistema em caso de falha. Uma falha típica é o curto-circuito. Em baixa tensão, os equipamentos que executam a função de proteção, objetivando minimizar os efeitos da falha de curto-circuito, são os disjuntores e os fusíveis. Portanto, é de grande importância o desempenho desses equipamentos em uma situação de curto-circuito. A garantia da confiabilidade operacional de tais sistemas é baseada em ensaios. Nos ensaios de curto-circuito, a exemplo do que acontece com a maioria dos ensaios elétricos, observa-se, historicamente, pequena preocupação com as questões metrológicas. Mesmo quando existe a preocupação com a confiabilidade metrológica, é raro que os procedimentos aplicados para avaliação de incertezas e análise de confiabilidade sejam feitos de acordo com estado-da-arte em metrologia. A proposta do trabalho é fazer uma análise detalhada do ensaio de curto-circuito em baixas tensões. São analisados, do ponto de vista metrológico, os equipamentos usuais de medição e controle. É feita uma proposta de estruturação de um sistema automatizado de ensaio. É feito o desenvolvimento parcial do sistema e uma avaliação das incertezas de medição das grandezas mais críticas, para avaliação do comportamento metrológico dos sistemas de medição e de controle do ensaio.