Estudo de tecnologias domóticas e a sua aplicação em projectos

Actualmente a área da domótica (automação de casas e edifícios) encontra-se em franca expansão, com principal relevância nos países mais desenvolvidos, com um crescimento de mercado de mais de 10% ao ano. Existem inúmeras razoes para a crescente implantação da domótica em edifícios, entre as quais a maior eficiência energética, o aumento da segurança e a redução do custo de aquisição das tecnologias. No que diz respeito as habitações particulares, acrescenta-se essencialmente o aumento do conforto devido ao grau de automação trazido pela domótica. Apesar da domótica não ser uma área cientifico-tecnológica recente, a rápida evolução das tecnologias associadas, nomeadamente a nível das redes de comunicação com e sem fios, foi uma das razoes fundamentais para a elaboração desta Tese. Acresce o facto de o candidato estar actualmente envolvido profissionalmente na área, pelo qual esta Tese assume uma particular importância. Realizou-se um estudo comparativo das tecnologias de domótica mais relevantes, escolhidas quer pelas suas características técnicas quer pela sua implantação de mercado e potencial futuro - KNX/EIB, LonWorks, HomePlug, ZigBee e Z-Wave. Destas, comprovou-se que as duas primeiras são aquelas que, actualmente, tem maior adequabilidade para serem aplicadas em projectos de domótica. Foi por isso efectuado um estudo mais elaborado das tecnologias LonWorks e KNX/EIB, incluindo a forma pratica de instalação/programação, a elaboração de dois demonstradores e de dois projectos (de acordo com um caderno de encargos real), usando as duas tecnologias. Concluiu-se que a tecnologia LonWorks apresenta vantagens no que respeita a escalabilidade (dimensão) dos sistemas. Em termos futuros, prevê-se a necessidade da interoperabilidade entre os nos/redes cablados (tradicionais) com nos/redes sem fio, seguindo a tendência para os ambientes inteligentes (“ambient intelligence/assisted living”, “smart spaces”, “ubiquitous computing).

Avaliação em tempo real de forças em cabos

Dissertação elaborada para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas

The effect of metal transfer stability (spattering) on fume generation, morphology and composition in short-circuit MAG welding

The main objective of this work was to evaluate the hypothesis that the greater transfer stability leads also to less volume of fumes. Using an Ar + 25%CO2 blend as shielding gas and maintaining constant the average current, wire feed speed and welding speed, bead-on-plate welds were carried out with plain carbon steel solid wire. The welding voltage was scanned to progressively vary the transfer stability. Using two conditions of low stability and one with high stability, fume generation was evaluated by means of the AWS F1.2:2006 standard. The influence of these conditions on fume morphology and composition was also verified. A condition with greater transfer stability does not generate less fume quantity, despite the fact that this condition produces fewer spatters. Other factors such as short-circuit current, arcing time, droplet diameters and arc length are the likely governing factors, but in an interrelated way. Metal transfer stability does not influence either the composition or the size/morphology of fume particulates. (c) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tris(2-Ethylhexyl) trimellitate (TOTM) a potential reference fluid for high viscosity. Part II: density measurements at temperatures from (293 to 373)K and pressures up to 85MPa

In Part I of the present work we describe the viscosity measurements performed on tris(2-ethylhexyl) trimellitate or 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, tris(2-ethylhexyl) ester (TOTM) up to 65 MPa and at six temperatures from (303 to 373)K, using a new vibrating-wire instrument. The main aim is to contribute to the proposal of that liquid as a potential reference fluid for high viscosity, high pressure and high temperature. The present Part II is dedicated to report the density measurements of TOTM necessary, not only to compute the viscosity data presented in Part I, but also as complementary data for the mentioned proposal. The present density measurements were obtained using a vibrating U-tube densimeter, model DMA HP, using model DMA5000 as a reading unit, both instruments from Anton Paar GmbH. The measurements were performed along five isotherms from (293 to 373)K and at eleven different pressures up to 68 MPa. As far as the authors are aware, the viscosity and density results are the first, above atmospheric pressure, to be published for TOTM. Due to TOTM's high viscosity, its density data were corrected for the viscosity effect on the U-tube density measurements. This effect was estimated using two Newtonian viscosity standard liquids, 20 AW and 200 GW. The density data were correlated with temperature and pressure using a modified Tait equation. The expanded uncertainty of the present density results is estimated as +/- 0.2% at a 95% confidence level. Those results were correlated with temperature and pressure by a modified Tait equation, with deviations within +/- 0.25%. Furthermore, the isothermal compressibility, K-T, and the isobaric thermal expansivity, alpha(p), were obtained by derivation of the modified Tait equation used for correlating the density data. The corresponding uncertainties, at a 95% confidence level, are estimated to be less than +/- 1.5% and +/- 1.2%, respectively. No isobaric thermal expansivity and isothermal compressibility for TOTM were found in the literature. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Electrical skin phenomena: a fractional calculus analysis

The internal impedance of a wire is the function of the frequency. In a conductor, where the conductivity is sufficiently high, the displacement current density can be neglected. In this case, the conduction current density is given by the product of the electric field and the conductance. One of the aspects of the high-frequency effects is the skin effect (SE). The fundamental problem with SE is it attenuates the higher frequency components of a signal.

Participação de crianças com multidificiência e deficiência visual em actividades na escola : orientações para a intervenção

O crescente reconhecimento das limitações das crianças com multideficiência e deficiência visual, quer nas interacções com os parceiros quer de uma forma geral nos ambientes em que se inserem, motivou este estudo, que pretendeu analisar o nível de participação destas crianças em actividades na escola. Considerando a importância de contribuir com informação para orientações na intervenção educativa de crianças com MDVI, realizou-se um estudo que analisa o seu comportamento e envolvimento em actividades da escola. Para a realização deste estudo, observaram-se os comportamentos de três crianças com MDVI, com idades compreendidas entre os 9 e os 10 anos, em três ambientes da escola, nomeadamente a sala de aula, o refeitório e o recreio, e em três actividades (pintura, jogos, almoço, saltar à corda, andar de baloiço e subir escadas) de forma a analisar o seu envolvimento e limitações nas actividades. Na análise dos dados das observações foram identificadas quatro categorias de participação: Inicia, Perde Oportunidade, Inicia com Apoio e Comportamento Potencialmente Comunicativo, registando-se valores que permitiram encontrar características dos comportamentos das crianças observadas, assim como o seu nível de participação em actividades na escola. Os resultados do estudo permitiram verificar que a participação das crianças em actividades está condicionada pelos ambientes em que estão envolvidas, e não pelas problemáticas que cada criança apresenta.----------------------------------------ABSTRACT: The motivation of this study is the increasing knowledge and awareness of children who have multiple disabilities and a visual impairment (MDVI) and the limitation with their peer interactions and in general. The purpose of this study was to analyze the participation level of children with MDVI in school activities. Considering the importance of contributing with guidelines for educational intervention with children with MDVI, we did a study that analyzes the behavior and the level of participation of MDVI children in school activities. In this research study we observed the behavior of three children with MDVI, of 9/10 years old, in three different environments at school; the classroom, the canteen and the playground, and in different activities (painting, playing games, having lunch, skipping rope, etc), in order to analyze their participation and their activity limitations in the activities referred. Data analysis identified four categories of participation: Initiation; Missed Opportunities; Initiation with support and Potentially communicative behavior. Results of data analysis allowed us to find out characteristics of children´s behavior, as well as their level of participation in activities. The main findings of this research allowed us to verify that the child’s engagement in activities depends on the environments where they are located and not on their disability.

Toroid inductor development for a SIC DC-DC converter up to 150kW, based on finite element method

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Viscosity measurements of compressed liquid dipropyl and dibutyl adipates

The paper reports viscosity measurements of compressed liquid dipropyl (DPA) and dibutyl (DBA) adipates obtained with two vibrating wire sensors developed in our group. The vibrating wire instruments were operated in the forced oscillation, or steady-state mode. The viscosity measurements of DPA were carried out in a range of pressures up to 18. MPa and temperatures from (303 to 333). K, and DBA up to 65. MPa and temperature from (303 to 373). K, covering a total range of viscosities from (1.3 to 8.3). mPa. s. The required density data of the liquid samples were obtained in our laboratory using an Anton Paar vibrating tube densimeter and were reported in a previous paper. The viscosity results were correlated with density, using a modified hard-spheres scheme. The root mean square deviation of the data from the correlation is less than (0.21 and 0.32)% and the maximum absolute relative deviations are within (0.43 and 0.81)%, for DPA and DBA respectively. No data for the viscosity of both adipates could be found in the literature. Independent viscosity measurements were also performed, at atmospheric pressure, using an Ubbelohde capillary in order to compare with the vibrating wire results. The expanded uncertainty of these results is estimated as ±1.5% at a 95% confidence level. The two data sets agree within the uncertainty of both methods. © 2015 Published by Elsevier B.V.

Modelling a cable structure for a new wind energy production device

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Especialização em Concepção e Produção

Artificial antibodies for troponin T by its imprinting on the surface of multiwalled carbon nanotubes: Its use as sensory surfaces

A novel artificial antibody for troponin T (TnT) was synthesized by molecular imprint (MI) on the surface of multiwalled carbon nanotubes (MWCNT). This was done by attaching TnT to the MWCNT surface, and filling the vacant spaces by polymerizing under mild conditions acrylamide (monomer) in N,N′-methylenebisacrylamide (cross-linker) and ammonium persulphate (initiator). After removing the template, the obtained biomaterial was able to rebind TnT and discriminate it among other interfering species. Stereochemical recognition of TnT was confirmed by the non-rebinding ability displayed by non-imprinted (NI) materials, obtained by imprinting without a template. SEM and FTIR analysis confirmed the surface modification of the MWCNT. The ability of this biomaterial to rebind TnT was confirmed by including it as electroactive compound in a PVC/plasticizer mixture coating a wire of silver, gold or titanium. Anionic slopes of 50 mV decade−1 were obtained for the gold wire coated with MI-based membranes dipped in HEPES buffer of pH 7. The limit of detection was 0.16 μg mL−1. Neither the NI-MWCNT nor the MWCNT showed the ability to recognize the template. Good selectivity was observed against creatinine, sucrose, fructose, myoglobin, sodium glutamate, thiamine and urea. The sensor was tested successfully on serum samples. It is expected that this work opens new horizons on the design of new artificial antibodies for complex protein structures.

Electrical Skin Phenomena: A Fractional Calculus Analysis

The internal impedance of a wire is the function of the frequency. In a conductor, where the conductivity is sufficiently high, the displacement current density can be neglected. In this case, the conduction current density is given by the product of the electric field and the conductance. One of the aspects the high-frequency effects is the skin effect (SE). The fundamental problem with SE is it attenuates the higher frequency components of a signal. The SE was first verified by Kelvin in 1887. Since then many researchers developed work on the subject and presently a comprehensive physical model, based on the Maxwell equations, is well established. The Maxwell formalism plays a fundamental role in the electromagnetic theory. These equations lead to the derivation of mathematical descriptions useful in many applications in physics and engineering. Maxwell is generally regarded as the 19th century scientist who had the greatest influence on 20th century physics, making contributions to the fundamental models of nature. The Maxwell equations involve only the integer-order calculus and, therefore, it is natural that the resulting classical models adopted in electrical engineering reflect this perspective. Recently, a closer look of some phenomas present in electrical systems and the motivation towards the development of precise models, seem to point out the requirement for a fractional calculus approach. Bearing these ideas in mind, in this study we address the SE and we re-evaluate the results demonstrating its fractional-order nature.

Tamponamento Cardíaco por Migração Intratorácica de Fio de Kirschner

Apresentamos um caso raro de migração de fio de Kirschner usado para osteossíntese de fractura multifragmentar de colo do úmero causando tamponamento cardíaco por lesão do tronco da artéria pulmonar e lesão do lobo superior esquerdo do pulmão. Reportamos o caso de uma doente do sexo feminino de 65 anos de idade, admitida no Serviço de Urgência após queda acidental, que resultou em fractura multifragmentar do colo do úmero tratada cirurgicamente com implantação percutânea de três fios de Kirschner. Seis dias após a intervenção, a doente iniciou um quadro de dor torácica lancinante com irradiação ao braço e região dorsal esquerda, dispneia e ortopneia, tendo sido readmitida dois dias mais tarde no Serviço de Urgência onde a telerradiografia do tórax revelou a migração de um fio de Kirschner para a cavidade intratorácica e alargamento do mediastino. O ecocardiograma confirmou o diagnóstico de tamponamento pericárdico e a TAC do tórax complementar demonstrou a migração do fio de Kirschner para a cavidade pleural esquerda.

Elétrodo de pasta de carbono molecularmente impresso para deteção voltamétrica de Furazolidona

A furazolidona é uma substância ativa do medicamento Giarlam que contém um espetro anti-bacteriano relativamente amplo e que é frequentemente usado para tratar certas doenças bacterianas e protozoárias no homem. A maioria dos fármacos exige uma dosagem que garanta os níveis de segurança e eficácia de atuação. A necessidade de dosear os medicamentos e os seus metabólitos exige o desenvolvimento constante de métodos analíticos eficientes. Neste trabalho desenvolveu-se um novo sensor eletroquímico para a deteção da furazolidona, baseado num elétrodo de pasta de carbono modificado com um polímero molecularmente impresso. A procura de novos materiais que permitam uma melhor seletividade e sensibilidade aos sistemas de deteção é especialmente importante no desenvolvimento de métodos analíticos. Os polímeros molecularmente impressos enquadram-se nesse perfil e o seu uso tem vindo a ser cada vez mais frequente como ferramenta importante em química analítica. Assim, sintetizou-se um polímero com cavidades seletivas para a Furazolidona. Este polímero foi, misturado com grafite e perafina de modo a produzir uma pasta de carbono. Uma seringa de plástico foi usada como suporte da pasta de carbono. O comportamento eletroquímico do sensor foi avaliado e diversas condições de utilização foram estudadas e otimizadas. O sensor apresenta um comportamento linear entre a intensidade do pico e a concentração numa gama de concentrações entre 1 e 100 μM, um limite de deteção de 1 μM e uma precisão (repetibilidade) inferior a 7%. A aplicabilidade do sensor fabricado em amostras complexas foi avaliada pela deteção do fármaco em amostras de urina.

Estudo de problemas de corrosão em cabos de aço zincado

As cablagens metálicas são aplicadas abundantemente na montagem dos automóveis, para accionamento de diversos dispositivos, tais como a abertura de portas, abertura da mala ou da tampa do motor, abertura do tampão do depósito de combustível, accionamento do travão de mão, etc. Nas cablagens metálicas utilizadas na indústria automóvel é comummente utilizado arame entrançado de aço zincado, o qual foi já estudado resistir à agressividade das condições em que habitualmente trabalham. No entanto, para que esta estabilidade de funcionamento exista, torna-se necessário que a qualidade do arame entrançado seja a mais adequada. O presente trabalho surgiu da necessidade de averiguar quais as razões que estariam por detrás do aparecimento de quantidades relativamente abundantes de Óxido de Zinco (ZnO) em cablagens metálicas utilizadas na indústria automóvel, poucas semanas depois do seu fabrico. O estudo foi levado a cabo com vista a satisfazer as necessidades de investigação deste problema por parte de uma empresa de cablagens metálicas instalada no nosso país, a FicoCables, estabelecendo quais as causas-raiz deste problema, com vista a poder evitálo no futuro. O trabalho foi concluído com sucesso, tendo-se averiguado que existiam lacunas graves de limpeza do cabo entre as operações de conformação do arame e de zincagem, com deposição de elementos potenciadores do Óxido de Zinco na interface, os quais viriam a revelar-se cruciais à posteriori, para a nucleação e desenvolvimento do Óxido de Zinco na superfície do cabo.

A Homemade Snare: An Alternative Method for Mechanical Removal of Dirofilaria Immitis in Dogs

Canine dirofilariosis is a life-threatening parasitic disease that is increasingly reported worldwide. Once diagnosed the main treatment goals are to improve the animal's clinical condition and to eliminate all life stages of the parasite with minimal posttreatment side effects. This can be achieved through mechanical, surgical, or chemotherapeutical approaches. Currently, manual extraction is the preferred method to remove adult heartworms due to its diminished invasiveness, reduced damage to the vascular endothelium, and shortened anaesthesia duration. However, it remains an expensive technique that can be highly traumatic. To address this issue, a nontraumatic homemade catheter-guided snare was developed for heartworm removal by adapting and folding a 0.014-inch coronary wire (BMW, Abbott Vascular). Transvenous heartworm extraction was performed on a dog severely infected with adult heartworms by inserting the modified snare into a 6-F Judkins right coronary guiding catheter BMW (Cordis) and advancing it into the right ventricle under fluoroscopic guidance. Fifteen adult specimens of Dirofilaria immitis were successfully extracted from the pulmonary artery and right ventricle without complications. To assure the death of both larvae and adults, postoperative treatment was successfully managed using ivermectin, doxycycline, and melarsomine, with no recurrence after surgery.