La producción de truchas se viene desarrollando de manera artesanal, y generalizada en todo el país; este tipo de crianza se realiza en la gran mayoría de casos con asistencia de ONG’s que brindan apoyo técnico a los campesinos que ven como alternativa económica la crianza de esta especie. Sin embargo, la crianza de truchas en nuestro país no cuenta con herramientas tecnológicas que faciliten una adecuado monitoreo y medición de parámetros de agua a bajo costo, de manera que durante la etapa de producción y comercialización los lleva a tener pérdidas significativas, además de no ofrecer la calidad necesaria de agua en los estanques de crianza para mejorar el desarrollo de los peces. Dada la problemática, indisponible el uso de una alternativa tecnológica económica y eficiente a fin de mantener la crianza de truchas sostenible y de gran calidad. En la tesis está previsto el desarrollo de un instrumento de medida con resolución de 2 centésimas y contribuir a mantener los niveles óptimos de acidez y alcalinidad en todas las etapas de crianza de truchas. Cuenta con una pantalla donde se visualiza la medida del pH y el rango establecido por el usuario y muestra el error asociado a este. Puede ser calibrado para garantizar que la medida sea la correcta mediante soluciones buffer de pH. Además tiene la posibilidad de poder enviar los datos medidos de pH vía el puerto serial incorporado en el equipo para que puedan ser visualizados en la pantalla de una computadora personal y analizar los datos. El cuerpo del presente documento consta de cuatro capítulos. El primero presenta la problemática a todo nivel y el análisis de la misma llegando finalmente a la síntesis de la problemática donde se puntualizan los problemas. El segundo capítulo muestra los avances tecnológicos en cuanto al desarrollo y métodos de medición de pH. En el tercer capítulo se plantea la hipótesis y se definen objetivos y limites, además se propone la metodología y se presentan las etapas que seguirán en desarrollo del proyecto. El último capítulo contiene todo el desarrollo y la ingeniería del proyecto en sí, los detalles del diseño electrónico y de programación utilizada en los dispositivos. En cuento a los resultado de mayor importancia y relevancia, en el ámbito de la ciencia, se demuestra la factibilidad de medir el pH del agua; así mismo en materia de desarrollo, la versatilidad y bajo costo para la construcción del equipo de medición. / Tesis

Los alevines de paiche de etapa 1 (cuando miden de 2 a 7cm) son muy vulnerables ante cambios bruscos de temperatura y de pH. Así, en su hábitat natural, la tasa de mortalidad de alevinos de paiche durante esta etapa puede ser de hasta un 80% cuando no se les da un debido seguimiento a los parámetros críticos del agua. Estos parámetros pueden variar en cualquier momento del día y resulta complicado e ineficiente tener a personas haciendo mediciones de forma constante a lo largo del día para corregir los posibles cambios. Entonces se hace indispensable el uso de tecnología para hacer frente a esta problemática. Por ello, el presente trabajo tiene por finalidad diseñar un sistema automatizado de control de temperatura y de pH en la crianza de alevines de paiche de etapa 1 en los laboratorios del Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana. El cuerpo del presente documento consta de cuatro capítulos. En el primero, se presenta las características del paiche para tener una mayor comprensión del contexto en el que habita y se define la problemática. El segundo capítulo describe específicamente la acuicultura del paiche, la etapa de vida en la cual se centrará este trabajo y muestra las tecnologías empleadas hasta la fecha en el ámbito de acuicultura. En el tercer capítulo se describe la propuesta de solución del presente objeto de estudio, todos los componentes a utilizar y su respectivo diseño. Finalmente, en el cuarto capítulo se hace una simulación del sistema a través de software, se muestra el alcance del trabajo y el presupuesto del mismo. / Tesis

Sensores com material magnetoelástico vêm sendo desenvolvidos pois possibilitam medidas sem contato de fios (wireless). Apresentam variação da frequência de ressonância (redução) quando submetidos a um carregamento de massa. Podem ser empregados para detecção e determinação de grandezas físicas através de instrumentação remota que vem se tornando cada vez mais importante. As grandezas podem ser desde a quantificação de pH até a detecção da presença de microrganismos. Neste trabalho descrevemos um sistema de detecção rápida e wireless de grandezas físicas como pH e a presença de microorganismos. São utilizados como substrato tiras de material magnetoelástico amorfo Metglas 2826MB3. O material foi cortado em tamanhos de 30 mm x 6 mm e 5 mm x 1 mm, através de uma serra de micro corte, sendo parte destas logo em seguida foram revestidas com finas camadas de Cr e Au através de sputtering. Foi desenvolvido um dispositivo portátil com a função de análise de frequência de ressonância das fitas magnetoelásticas. Este dispositivo pode operar completamente de forma autônomo ou em conjunto com computador. Ele é composto de um central de processamento, circuitos auxiliares e interface de entrada e saída de dados. A operação do dispositivo portátil está em expor o material magnetoelástico (transdutor/sensor) a um campo magnético variável com o tempo, que por sua vez responde com uma onda elástica longitudinal que é detectada de forma magnética. Foram realizados ensaios com o transdutor (superfície livre) e também após a aplicação de camadas sensíveis ao pH e bem como a captura de microrganismo. Para os sensores detectores de pH foram utilizadas tiras do transdutor revestidas com Cr e Au sendo nestas aplicada uma camada de cistamina (CYS) para gerar aderência do polímero de pH sintetizado a partir de monómeros de ácido acrílico e acrilato de isooctilo. O sensor de pH foi exposto a uma faixa de pH (1,5 a 7,5) sendo analisado através do dispositivo portátil e comparado com analisador de rede Agilent E5061B. As medidas da frequência de ressonância do sensor de pH apresentaram uma variação de 70 Hz/pH para sensores 30 mm x 5 mm e para sensores de 5 mm x 1 mm foi de 1000 Hz/pH. Também foram realizadas medidas com o transdutor funcionalizado com Poli- L-Lisina para captura de S. cerevisiae. Com a aderência da S. cerevisiae à superfície do sensor, houve uma redução da frequência de ressonância em 531 Hz, que concorda quantitativamente com valores calculados para este carregamento de massa. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-08-09T17:17:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mateus Beltrami.pdf: 5990387 bytes, checksum: 8b30dc1a304d4ed66593186686b04ee2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T17:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mateus Beltrami.pdf: 5990387 bytes, checksum: 8b30dc1a304d4ed66593186686b04ee2 (MD5) Previous issue date: 2016-08-09 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS / Sensors with magnetoelastic materials are being developed for possible wireless measurements. They show variation of the resonance frequency (decrease) when subjected to a loading mass. May be employed for detection and determination of physical quantities via remote instrumentation that is becoming increasingly important. These quantities could be the pH of a solution or the detection of the presence of microorganisms. In this work, we describe a rapid and wireless detection system for physical quantities such as pH and the presence of microorganisms. We used as substrates strips of amorphous magnetoelastic material Metglas 2826MB3. The material was cut into strips with sizes of 30 mm x 6 mm and 5 mm x 1 mm, using a micro-dicing saw. Part of these were coated with thin layers of Cr and Au through sputtering. We developed a portable electronic device with the function of determining the resonance frequency of the magnetoelastic strips. This device can operate completely standalone or in conjunction with a computer. It is composed of a central processing, auxiliary circuits and input and output interface of data. The portable device produces a variable magnetic field, which in turn produces a longitudinal elastic wave which is detected magnetically. Tests were carried out with the bare transducer as well as after the application of pH-sensitive layers or material for the capture of microorganisms. For pH sensors we used transducer strips coated with Cr and Au and then applied a layer of cystamine (CYS) to promote adherence to the copolymer of acrylic acid and iso-octyl acrylate. The pH sensor was exposed to a range of pH (1.5 to 7.5) and was measured using the portable device and compared with results from an Agilent E5061B Network Analyzer. The measurements of the resonance frequency of the pH sensor showed a 70 Hz/pH variation for strips of 30 mm x 6 mm and 1000 Hz/pH for strips measuring 5 mm x 1 mm. Measurements were also carried out with the transducer functionalized using poly-l-lysine to capture S. cerevisiae. With the adherence of S. cerevisiae on the sensor surface, there was a reduction of the resonance frequency 531 Hz, which agrees quantitatively with values calculated for mass loading.

Sensores com material magnetoelástico vêm sendo desenvolvidos pois possibilitam medidas sem contato de fios (wireless). Apresentam variação da frequência de ressonância (redução) quando submetidos a um carregamento de massa. Podem ser empregados para detecção e determinação de grandezas físicas através de instrumentação remota que vem se tornando cada vez mais importante. As grandezas podem ser desde a quantificação de pH até a detecção da presença de microrganismos. Neste trabalho descrevemos um sistema de detecção rápida e wireless de grandezas físicas como pH e a presença de microorganismos. São utilizados como substrato tiras de material magnetoelástico amorfo Metglas 2826MB3. O material foi cortado em tamanhos de 30 mm x 6 mm e 5 mm x 1 mm, através de uma serra de micro corte, sendo parte destas logo em seguida foram revestidas com finas camadas de Cr e Au através de sputtering. Foi desenvolvido um dispositivo portátil com a função de análise de frequência de ressonância das fitas magnetoelásticas. Este dispositivo pode operar completamente de forma autônomo ou em conjunto com computador. Ele é composto de um central de processamento, circuitos auxiliares e interface de entrada e saída de dados. A operação do dispositivo portátil está em expor o material magnetoelástico (transdutor/sensor) a um campo magnético variável com o tempo, que por sua vez responde com uma onda elástica longitudinal que é detectada de forma magnética. Foram realizados ensaios com o transdutor (superfície livre) e também após a aplicação de camadas sensíveis ao pH e bem como a captura de microrganismo. Para os sensores detectores de pH foram utilizadas tiras do transdutor revestidas com Cr e Au sendo nestas aplicada uma camada de cistamina (CYS) para gerar aderência do polímero de pH sintetizado a partir de monómeros de ácido acrílico e acrilato de isooctilo. O sensor de pH foi exposto a uma faixa de pH (1,5 a 7,5) sendo analisado através do dispositivo portátil e comparado com analisador de rede Agilent E5061B. As medidas da frequência de ressonância do sensor de pH apresentaram uma variação de 70 Hz/pH para sensores 30 mm x 5 mm e para sensores de 5 mm x 1 mm foi de 1000 Hz/pH. Também foram realizadas medidas com o transdutor funcionalizado com Poli- L-Lisina para captura de S. cerevisiae. Com a aderência da S. cerevisiae à superfície do sensor, houve uma redução da frequência de ressonância em 531 Hz, que concorda quantitativamente com valores calculados para este carregamento de massa. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS / Sensors with magnetoelastic materials are being developed for possible wireless measurements. They show variation of the resonance frequency (decrease) when subjected to a loading mass. May be employed for detection and determination of physical quantities via remote instrumentation that is becoming increasingly important. These quantities could be the pH of a solution or the detection of the presence of microorganisms. In this work, we describe a rapid and wireless detection system for physical quantities such as pH and the presence of microorganisms. We used as substrates strips of amorphous magnetoelastic material Metglas 2826MB3. The material was cut into strips with sizes of 30 mm x 6 mm and 5 mm x 1 mm, using a micro-dicing saw. Part of these were coated with thin layers of Cr and Au through sputtering. We developed a portable electronic device with the function of determining the resonance frequency of the magnetoelastic strips. This device can operate completely standalone or in conjunction with a computer. It is composed of a central processing, auxiliary circuits and input and output interface of data. The portable device produces a variable magnetic field, which in turn produces a longitudinal elastic wave which is detected magnetically. Tests were carried out with the bare transducer as well as after the application of pH-sensitive layers or material for the capture of microorganisms. For pH sensors we used transducer strips coated with Cr and Au and then applied a layer of cystamine (CYS) to promote adherence to the copolymer of acrylic acid and iso-octyl acrylate. The pH sensor was exposed to a range of pH (1.5 to 7.5) and was measured using the portable device and compared with results from an Agilent E5061B Network Analyzer. The measurements of the resonance frequency of the pH sensor showed a 70 Hz/pH variation for strips of 30 mm x 6 mm and 1000 Hz/pH for strips measuring 5 mm x 1 mm. Measurements were also carried out with the transducer functionalized using poly-l-lysine to capture S. cerevisiae. With the adherence of S. cerevisiae on the sensor surface, there was a reduction of the resonance frequency 531 Hz, which agrees quantitatively with values calculated for mass loading.

La producción de truchas se viene desarrollando de manera artesanal, y generalizada en todo el país; este tipo de crianza se realiza en la gran mayoría de casos con asistencia de ONG’s que brindan apoyo técnico a los campesinos que ven como alternativa económica la crianza de esta especie. Sin embargo, la crianza de truchas en nuestro país no cuenta con herramientas tecnológicas que faciliten una adecuado monitoreo y medición de parámetros de agua a bajo costo, de manera que durante la etapa de producción y comercialización los lleva a tener pérdidas significativas, además de no ofrecer la calidad necesaria de agua en los estanques de crianza para mejorar el desarrollo de los peces. Dada la problemática, indisponible el uso de una alternativa tecnológica económica y eficiente a fin de mantener la crianza de truchas sostenible y de gran calidad. En la tesis está previsto el desarrollo de un instrumento de medida con resolución de 2 centésimas y contribuir a mantener los niveles óptimos de acidez y alcalinidad en todas las etapas de crianza de truchas. Cuenta con una pantalla donde se visualiza la medida del pH y el rango establecido por el usuario y muestra el error asociado a este. Puede ser calibrado para garantizar que la medida sea la correcta mediante soluciones buffer de pH. Además tiene la posibilidad de poder enviar los datos medidos de pH vía el puerto serial incorporado en el equipo para que puedan ser visualizados en la pantalla de una computadora personal y analizar los datos. El cuerpo del presente documento consta de cuatro capítulos. El primero presenta la problemática a todo nivel y el análisis de la misma llegando finalmente a la síntesis de la problemática donde se puntualizan los problemas. El segundo capítulo muestra los avances tecnológicos en cuanto al desarrollo y métodos de medición de pH. En el tercer capítulo se plantea la hipótesis y se definen objetivos y limites, además se propone la metodología y se presentan las etapas que seguirán en desarrollo del proyecto. El último capítulo contiene todo el desarrollo y la ingeniería del proyecto en sí, los detalles del diseño electrónico y de programación utilizada en los dispositivos. En cuento a los resultado de mayor importancia y relevancia, en el ámbito de la ciencia, se demuestra la factibilidad de medir el pH del agua; así mismo en materia de desarrollo, la versatilidad y bajo costo para la construcción del equipo de medición.

Los alevines de paiche de etapa 1 (cuando miden de 2 a 7cm) son muy vulnerables ante cambios bruscos de temperatura y de pH. Así, en su hábitat natural, la tasa de mortalidad de alevinos de paiche durante esta etapa puede ser de hasta un 80% cuando no se les da un debido seguimiento a los parámetros críticos del agua. Estos parámetros pueden variar en cualquier momento del día y resulta complicado e ineficiente tener a personas haciendo mediciones de forma constante a lo largo del día para corregir los posibles cambios. Entonces se hace indispensable el uso de tecnología para hacer frente a esta problemática. Por ello, el presente trabajo tiene por finalidad diseñar un sistema automatizado de control de temperatura y de pH en la crianza de alevines de paiche de etapa 1 en los laboratorios del Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana. El cuerpo del presente documento consta de cuatro capítulos. En el primero, se presenta las características del paiche para tener una mayor comprensión del contexto en el que habita y se define la problemática. El segundo capítulo describe específicamente la acuicultura del paiche, la etapa de vida en la cual se centrará este trabajo y muestra las tecnologías empleadas hasta la fecha en el ámbito de acuicultura. En el tercer capítulo se describe la propuesta de solución del presente objeto de estudio, todos los componentes a utilizar y su respectivo diseño. Finalmente, en el cuarto capítulo se hace una simulación del sistema a través de software, se muestra el alcance del trabajo y el presupuesto del mismo.