Re-wetting potential of limestone filter cakes under mechanical decompression

During pressure filtration, the filter cake can experience deformation. When the filter cake exhibits elastic rheological behaviour, it expands while the pressure is released and, if adjacent liquid is present, re-wetting may occur. Such an expanding filter cake can pick up liquid already removed, worsening solid-liquid separation performances. Undesired phenomena such as filter cake re-wetting run contrary to solid-liquid separation performances and, specifically, to the separation target of obtaining a high dry solid content. At the industrial level, even a small quantity of liquid that can be additionally removed is beneficial. Re-wetting phenomenon is investigated using two different limestone materials and different filters and felts, respectively. Water storage capacity of filters and felts and elastic properties of filters, felts, and filter cakes are investigated. The elastic tests performed show that the filters and the felts are non-linear viscoelastic materials and can have a potential for re-wetting, while the limestone filter cakes are not showing measurable elastic deformation under decompression. However, during a filtration test an additional felt layer placed under the filter seems to result in a slightly higher cake dryness, i.e., an increase of the cake dryness by around 1% only. This difference may not be attributed to the re-wetting effect.

Stochastic stability analysis for the constant-modulus algorithm

We derive an easy-to-compute approximate bound for the range of step-sizes for which the constant-modulus algorithm (CMA) will remain stable if initialized close to a minimum of the CM cost function. Our model highlights the influence, of the signal constellation used in the transmission system: for smaller variation in the modulus of the transmitted symbols, the algorithm will be more robust, and the steady-state misadjustment will be smaller. The theoretical results are validated through several simulations, for long and short filters and channels.

Spectral properties of chaotic signals generated by the skew tent map

Chaotic signals have been considered potentially attractive in many signal processing applications ranging from wideband communication systems to cryptography and watermarking. Besides, some devices as nonlinear adaptive filters and phase-locked loops can present chaotic behavior. In this paper, we derive analytical expressions for the autocorrelation sequence, power spectral density and essential bandwidth of chaotic signals generated by the skew tent map. From these results, we suggest possible applications in communication systems. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Broad spectrum bioactive sunscreens

The development of sunscreens containing reduced concentration of chemical UV filters, even though, possessing broad spectrum effectiveness with the use of natural raw materials that improve and infer UV absorption is of great interest. Due to the structural similarities between polyphenolic compounds and organic UV filters, they might exert photoprotection activity. The objective of the present research work was to develop bioactive sunscreen delivery systems containing rutin, Passiflora incarnata L. and Plantago lanceolata extracts associated or not with organic and inorganic UV filters. UV transmission of the sunscreen delivery system films was performed by using diffuse transmittance measurements coupling to an integrating sphere. In vitro photoprotection efficacy was evaluated according to the following parameters: estimated sun protection factor (SPF); Boot`s Star Rating category; UVA/UVB ratio; and critical wavelength (lambda(c)). Sunscreen delivery systems obtained SPF values ranging from 0.972 +/- 0.004 to 28.064 +/- 2.429 and bioactive compounds interacted with the UV filters positive and negatively. This behavior may be attributed to: the composition of the delivery system: the presence of inorganic UV filter and quantitative composition of the organic UV filters; and the phytochemical composition of the P. incarnate L and P. lanceolato extracts. Among all associations of bioactive compounds and UV filters, we found that the broad spectrum sunscreen was accomplished when 1.68% (w/w) P incarnata L. dry extract was in the presence of 7.0% (w/w) ethylhexyl methoxycinnamate, 2.0% (w/w) benzophenone-3 and 2.0% (w/w) TiO(2). It was demonstrated that this association generated estimated SPF of 20.072 +/- 0.906 and it has improved the protective defense against UVA radiation accompanying augmentation of the UVA/UVB ratio from 0.49 to 0.52 and lambda(c) from 364 to 368.6 nm. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Image reconstruction affects computer tomographic assessment of lung hyperinflation

Objectives: Lung hyperinflation may be assessed by computed tomography (CT). As shown for patients with emphysema, however, CT image reconstruction affects quantification of hyperinflation. We studied the impact of reconstruction parameters on hyperinflation measurements in mechanically ventilated (MV) patients. Design: Observational analysis. Setting: A University hospital-affiliated research Unit. Patients: The patients were MV patients with injured (n = 5) or normal lungs (n = 6), and spontaneously breathing patients (n = 5). Interventions: None. Measurements and results: Eight image series involving 3, 5, 7, and 10 mm slices and standard and sharp filters were reconstructed from identical CT raw data. Hyperinflated (V-hyper), normally (V-normal), poorly (V-poor), and nonaerated (V-non) volumes were calculated by densitometry as percentage of total lung volume (V-total). V-hyper obtained with the sharp filter systematically exceeded that with the standard filter showing a median (interquartile range) increment of 138 (62-272) ml corresponding to approximately 4% of V-total. In contrast, sharp filtering minimally affected the other subvolumes (V-normal, V-poor, V-non, and V-total). Decreasing slice thickness also increased V-hyper significantly. When changing from 10 to 3 mm thickness, V-hyper increased by a median value of 107 (49-252) ml in parallel with a small and inconsistent increment in V-non of 12 (7-16) ml. Conclusions: Reconstruction parameters significantly affect quantitative CT assessment of V-hyper in MV patients. Our observations suggest that sharp filters are inappropriate for this purpose. Thin slices combined with standard filters and more appropriate thresholds (e.g., -950 HU in normal lungs) might improve the detection of V-hyper. Different studies on V-hyper can only be compared if identical reconstruction parameters were used.

A 5GHz/1.8V CMOS Active Balun Integrated with LNA

The development of high performance monolithic RF front-ends requires innovative RF circuit design to make the best of a good technology. A fully differential approach is usually preferred, due to its well-known properties. Although the differential approach must be preserved inside the chip, there are cases where the input signal is single-ended such as RF image filters and IF filters in a RF receiver. In these situations, a stage able to convert single-ended into differential signals (balun) is needed. The most cited topology, which is capable of providing high gain, consists on a differential stage with one of the two inputs grounded. Unfortunately, this solution has some drawbacks when implemented monolithically. This work presents the design and simulated results of an innovative high-performance monolithic single to differential converter, which overcomes the limitations of the circuits.The integration of the monolithic active balun circuit with an LNA on a 0.18μm CMOS process is also reported. The circuits presented here are aimed at 802.11a. Section 2 describes the balun circuit and section 3 presents its performance when it is connected to a conventional single-ended LNA. Section 4 shows the simulated performance results focused at phase/amplitude balance and noise figure. Finally, the last section draws conclusions and future work.

A denoising approach for iterative side information creation in distributed video coding

In distributed video coding, motion estimation is typically performed at the decoder to generate the side information, increasing the decoder complexity while providing low complexity encoding in comparison with predictive video coding. Motion estimation can be performed once to create the side information or several times to refine the side information quality along the decoding process. In this paper, motion estimation is performed at the decoder side to generate multiple side information hypotheses which are adaptively and dynamically combined, whenever additional decoded information is available. The proposed iterative side information creation algorithm is inspired in video denoising filters and requires some statistics of the virtual channel between each side information hypothesis and the original data. With the proposed denoising algorithm for side information creation, a RD performance gain up to 1.2 dB is obtained for the same bitrate.

Embedded platform for ECG biometric recognition

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Processos de purificação/ valorização do glicerol proveniente da produção de biodiesel

Mestrado em Engenharia Química - Ramo optimização energética na indústria química

Análise e implementação de filtros e controladores num sistema de processamento digital de sinal

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Análise e implementação de filtros digitais fraccionários

O projeto realizado teve como tema a aplicação das derivadas e integrais fraccionários para a implementação de filtros digitais numa perspetiva de processamento digital de sinais. Numa primeira fase do trabalho, é efetuado uma abordagem teórica sobre os filtros digitais e o cálculo fraccionário. Estes conceitos teóricos são utilizados posteriormente para o desenvolvimento do presente projeto. Numa segunda fase, é desenvolvida uma interface gráfica em ambiente MatLab, utilizando a ferramenta GUIDE. Esta interface gráfica tem como objetivo a implementação de filtros digitais fraccionários. Na terceira fase deste projeto são implementados os filtros desenvolvidos experimentalmente através do ADSP-2181, onde será possível analisar e comparar os resultados experimentais com os resultados obtidos por simulação no MatLab. Como quarta e última fase deste projeto é efetuado uma reflexão sobre todo o desenvolvimento da Tese e o que esta me proporcionou. Com este relatório pretendo apresentar todo o esforço aplicado na realização deste trabalho, bem como alguns dos conhecimentos adquiridos ao longo do curso.

Análise e identificação do sinal de aceleração num pé

Com a massificação do uso da tecnologia no dia-a-dia, os sistemas de localização têm vindo a aumentar a sua popularidade, devido à grande diversidade de funcionalidades que proporcionam e aplicações a que se destinam. No entanto, a maior parte dos sistemas de posicionamento não funcionam adequadamente em ambientes indoor, impedindo o desenvolvimento de aplicações de localização nestes ambientes. Os acelerómetros são muito utilizados nos sistemas de localização inercial, pelas informações que fornecem acerca das acelerações sofridas por um corpo. Para tal, neste trabalho, recorrendo à análise do sinal de aceleração provindo de um acelerómetro, propõe-se uma técnica baseada na deteção de passos para que, em aplicações futuras, possa constituir-se como um recurso a utilizar para calcular a posição do utilizador dentro de um edifício. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento da análise e identificação do sinal de aceleração obtido num pé, por forma a determinar a duração de um passo e o número de passos dados. Para alcançar o objetivo de estudo foram analisados, com recurso ao Matlab, um conjunto de 12 dados de aceleração (para marcha normal, rápida e corrida) recolhidos por um sistema móvel (e provenientes de um acelerómetro). A partir deste estudo exploratório tornou-se possível apresentar um algoritmo baseado no método de deteção de pico e na utilização de filtros de mediana e Butterworth passa-baixo para a contagem de passos, que apresentou bons resultados. Por forma a validar as informações obtidas nesta fase, procedeu-se, seguidamente, à realização de um conjunto de testes experimentais a partir da recolha de 33 novos dados para a marcha e corrida. Identificaram-se o número de passos efetuados, o tempo médio de passo e da passada e a percentagem de erro como as variáveis em estudo. Obteve-se uma percentagem de erro igual a 1% para o total dos dados recolhidos de 20, 100, 500 e 1000 passos com a aplicação do método proposto para a contagem do passo. Não obstante as dificuldades observadas na análise dos sinais de aceleração relativos à corrida, o algoritmo proposto mostrou bom desempenho, conseguindo valores próximos aos esperados. Os resultados obtidos permitem afirmar que foi possível atingir-se o objetivo de estudo com sucesso. Sugere-se, no entanto, o desenvolvimento de futuras investigações de forma a alargar estes resultados em outras direções.

Impacto Ambiental do Processo de Tingimento de uma Indústria de Curtumes e Avaliação do Desempenho da ETAR

Um dos objetivos desta dissertação de mestrado foi avaliar o impacto ambiental do processo de tingimento usado na indústria de curtumes, em termos de volume de efluente produzido e sua carga poluente. Pretendeu-se também encontrar alternativas ao nível do processo de tingimento que levem a uma melhoria na qualidade do efluente produzido. Outro objetivo deste trabalho foi avaliar o funcionamento da ETAR existente na empresa JR Fontes, no que diz respeito aos parâmetros em estudo (carência química de oxigénio - CQO, pH, crómio e teor de sólidos suspensos totais - SST), propondo alterações que permitam respeitar os valores de emissão exigidos na licença de descarga da empresa. Verificou-se que o processo de tingimento aplicado pela empresa JR Fontes é muito poluente, em termos de carga orgânica e matéria em suspensão. Este facto é comprovado pelos resultados obtidos para os três processos estudados: Montana, Galáctico e Navak. Todos os processos apresentam um efluente com pH ácido (aproximado a 3) e valores de CQO superiores a 3550 mg O2/L, sendo o processo Navak aquele que apresenta o valor mais alto para o banho composto, 8362 mg O2/L. Relativamente ao teor de crómio, o banho de recurtume com concentração mais elevada de crómio total é o banho 1 do processo Navak, com 2297 mg/L, sendo que a concentração destes banhos é sempre elevada, igual ou superior a 746 mg/L. No que diz respeito à matéria em suspensão, o processo Navak é novamente o mais poluente, com um valor de 3842 mg SST/L, não sendo obtidos nos outros processos, valores inferiores a 1205 mg SST/L. Na realização de um processo alternativo de tingimento verificou-se que é possível diminuir a carga orgânica do efluente originado. A aplicação de recurtumes sintéticos deu origem a efluentes menos poluentes. O melhor valor obtido para a CQO foi de 1113 mg O2/L, sendo obtidos valores não superiores a 7185 mg O2/L para processos de características semelhantes aos aplicados nesta indústria. Relativamente à ETAR, apesar das restrições ao funcionamento que esta apresenta, no geral pode ser considerada eficiente, embora não consiga atingir o objetivo pretendido de remoção para a CQO, ou seja o valor de 1100 mg O2/L. Nos restantes parâmetros é cumprido o limite de emissão (350 mg SST/L, pH entre 6 e 9 e 2 mg Cr/L para o crómio total): os SST apresentam o valor de 98 mg SST/L, o crómio total de 1,2 mg Cr/L e o pH encontra-se entre 8 e 9. São aqui feitas duas abordagens para solucionar os problemas existentes na ETAR. A primeira considera um ajuste no tratamento e equipamentos existentes, através da reconstrução do tanque de equalização, da substituição do coagulante por sulfato ferroso e da reconstrução do sedimentador, assim como a substituição das tubagens por umas de maior diâmetro, solucionando assim problemas de manutenção de toda a instalação e do incumprimento da legislação. A outra abordagem implica a substituição do sistema de afinação existente, os filtros de areia e carvão ativados, por um sistema de membranas de ultrafiltração ou por dois filtros de carvão ativado. Para tratar um efluente com um valor de CQO de 3000 mg O2/L com o carvão estudado, seriam necessários 132 kg de carvão por coluna, aproveitando-se os equipamentos existentes. No caso das membranas filtrantes, estas são eficazes, reduzindo a CQO em cerca de 70%. Ao contrário do carvão, a aplicação deste sistema implicaria a aquisição de novos equipamentos. Futuramente propõe-se a avaliação dos vários tipos de reagentes usados no tingimento de couro de forma a aplicar no tratamento aqueles que produzam as características desejadas no produto final e a que apresentem um menor resultado de CQO. Propõe-se também o estudo de viabilidade da remoção de crómio dos banhos de recurtume e consequente avaliação da aplicabilidade de um tratamento biológico em substituição ou como complemento do tratamento existente.

Healing replicas in a software component replication system

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Non-gyrator type active inductors

Modern CMOS radio frequency (RF) Receivers have enabled efficient and increasing applications. The main requirement is to have system in a single chip, in order to minimize area and cost. For the purpose it is required the development of inductorless circuits for the key blocks of an RF receiver. Examples of this key blocks are RC oscillators, RF band pass filters, and Low Noise Amplifiers. The present dissertation presents an inductorless wideband MOSFET-only RF Non-Gyrator Type of Active Inductors with low area, low cost, and very low power, capable of covering the whole WMTS, and ISM, band and intended for biomedical applications. The proposed circuit is based on a floating capacitor connected between two controlled current sources. The first current source, which is controlled by the circuit input voltage, has two objectives: supply current to the capacitor (