[pt] No âmbito das cervejarias artesanais, foi recentemente inventado um medidor
de densidade de líquidos que opera por um princípio incomum: o do deslocamento
do centro de carena. Esse medidor obtém suas medições a partir da sua própria
inclinação enquanto está flutuando, mas sua implementação original converte as
medidas do acelerômetro em medidas de massa específica por uma regressão
polinomial. Contudo, ele não faz correções de temperatura, de forma que a
influência dessa grandeza é desconsiderada na regressão. Adicionalmente, o
medidor não indica qual a sua incerteza de medição. Esta dissertação teve como
objetivos criar um modelo matemático do fenômeno, que não foi localizado na
bibliografia existente; utilizar o modelo para a obtenção de uma estimativa da
incerteza de medição, comparando as metodologias de incerteza do GUM e a que
utiliza o método de Monte Carlo do Suplemento 1 e utilizando a segunda
abordagem para validar a primeira; executar experimentos com um protótipo de um
medidor desse tipo, comparando os resultados com um densímetro de laboratório;
e realizar a caracterização metrológica do medidor. Todos esses objetivos foram
cumpridos, sendo que a caracterização incluiu: sugestões de procedimentos de
calibração e de medição; os resultados do experimento, incluindo a distribuição
esperada na saída, com média Peso de um objeto – para um sólido rígido = 1,0500 g/cm(3) e incerteza expandida máxima de U95 por cento(p) = U95 por cento(1,0000) = 0,0028 g/cm(3) (fator de abrangência k = 1,96) no intervalo de medição entre 1,0000 g/cm(3) e 1,1000 g/cm(3); equações para a estimativa
da incerteza de medidores desse tipo; a estimação de uma curva de incerteza para a
faixa de calibração, segundo as medições de calibração; as contribuições de cada
grandeza de entrada sobre a incerteza estimada de saída e algumas sugestões de
como o medidor poderia ser modificado para melhorar o resultado. / [en] In the context of craft breweries, a recently invented liquid density meter
works by leveraging an unusual principle: the displacement of the center of
buoyancy. This meter obtains its measurements from its own tilt while it is floating,
but its original implementation converts the accelerometer measurements into
density measurements with a polynomial regression. However, it doesn t make
temperature corrections, so that the influence of this quantity is disregarded in the
regression. Additionally, the meter does not indicate its measurement uncertainty.
The objective of this dissertation was to create a mathematical model of the
phenomenon, which was not found in the existing bibliography; use the model to
obtain an estimate of the measurement uncertainty, comparing the uncertainty
methodologies of the GUM and the one that uses the Monte Carlo method of its
Supplement 1 and using the second approach to validate the first; perform
experiments with a prototype of such a meter, comparing the results with a
laboratory densimeter; and perform the metrological characterization of the meter.
All these objectives were met, and the characterization included: a suggestion of
calibration and measurement procedures; the results of the experiment, including
the expected output distribution, with mean of Weight of an object – for a rigid solid= 1.0500 g/cm(3) and maximum expanded uncertainty U95 percent(p) = U95 percent(1.0000) = 0.0028 g/cm(3) (k = 1.96
coverage factor) in the measurement range between 1.0000 g/cm(3) and 1.1000 g/cm(3);
equations for estimating the uncertainty of this type of meter; the estimation of an
uncertainty curve for the calibration range, according to the calibration
measurements; the contributions of each input quantity to the estimated output
uncertainty and some suggestions on how the meter could be modified to improve
the result.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:59871 |
| Date | 04 July 2022 |
| Creators | RONAN ALVES DA PAIXAO |
| Contributors | ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA, ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA, ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA, ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA, ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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