Desenvolvimento de sensor elétrico de contato e correlações com atributos do solo visando à agricultura de precisão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimação da porcentagem de flúor em alumina fluoretada proveniente de uma planta de tratamento de gases por meio de um sensor virtual neural

As indústrias têm buscado constantemente reduzir gastos operacionais, visando o aumento do lucro e da competitividade. Para alcançar essa meta, são necessários, dentre outros fatores, o projeto e a implantação de novas ferramentas que permitam o acesso às informações relevantes do processo de forma precisa, eficiente e barata. Os sensores virtuais têm sido aplicados cada vez mais nas indústrias. Por ser flexível, ele pode ser adaptado a qualquer tipo de medição, promovendo uma redução de custos operacionais sem comprometer, e em alguns casos até melhorar, a qualidade da informação gerada. Como estão totalmente baseados em software, não estão sujeitos a danos físicos como os sensores reais, além de permitirem uma melhor adaptação a ambientes hostis e de difícil acesso. A razão do sucesso destes tipos de sensores é a utilização de técnicas de inteligência computacional, as quais têm sido usadas na modelagem de vários processos não lineares altamente complexos. Este trabalho tem como objetivo estimar a qualidade da alumina fluoretada proveniente de uma Planta de Tratamento de Gases (PTG), a qual é resultado da adsorção de gases poluentes em alumina virgem, via sensor virtual. O modelo que emula o comportamento de um sensor de qualidade de alumina foi criado através da técnica de inteligência computacional conhecida como Rede Neural Artificial. As motivações deste trabalho consistem em: realizar simulações virtuais, sem comprometer o funcionamento da PTG; tomar decisões mais precisas e não baseada somente na experiência do operador; diagnosticar potenciais problemas, antes que esses interfiram na qualidade da alumina fluoretada; manter o funcionamento do forno de redução de alumínio dentro da normalidade, pois a produção de alumina de baixa qualidade afeta a reação de quebra da molécula que contém este metal. Os benefícios que este projeto trará consistem em: aumentar a eficiência da PTG, produzindo alumina fluoretada de alta qualidade e emitindo menos gases poluentes na atmosfera, além de aumentar o tempo de vida útil do forno de redução.

Implementação de um sistema eletrônico para medir taxa de fluência de energia de radiação na faixa de radioterapia com sensor piroelétrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Projeto e implementação de um nodo sensor para aquisição de sinais de extensômetros em redes de sensores sem fio aplicado ao monitoramento de deformações em estruturas

Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou nó) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisição de dados de extensômetros. O sistema de aquisição para os extensômetros é baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir várias configurações de extensômetros. O processamento e a comunicação sem fio é realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver Rádio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisição de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parâmetros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integração do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construido experimentalmente um transdutor de força.

Cross-layer optimizations for multimedia distribution over Wireless Multimedia Sensor Networks and Flying Ad-Hoc Networks with quality of experience support

The proliferation of multimedia content and the demand for new audio or video services have fostered the development of a new era based on multimedia information, which allowed the evolution of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) and also Flying Ad-Hoc Networks (FANETs). In this way, live multimedia services require realtime video transmissions with a low frame loss rate, tolerable end-to-end delay, and jitter to support video dissemination with Quality of Experience (QoE) support. Hence, a key principle in a QoE-aware approach is the transmission of high priority frames (protect them) with a minimum packet loss ratio, as well as network overhead. Moreover, multimedia content must be transmitted from a given source to the destination via intermediate nodes with high reliability in a large scale scenario. The routing service must cope with dynamic topologies caused by node failure or mobility, as well as wireless channel changes, in order to continue to operate despite dynamic topologies during multimedia transmission. Finally, understanding user satisfaction on watching a video sequence is becoming a key requirement for delivery of multimedia content with QoE support. With this goal in mind, solutions involving multimedia transmissions must take into account the video characteristics to improve video quality delivery. The main research contributions of this thesis are driven by the research question how to provide multimedia distribution with high energy-efficiency, reliability, robustness, scalability, and QoE support over wireless ad hoc networks. The thesis addresses several problem domains with contributions on different layers of the communication stack. At the application layer, we introduce a QoE-aware packet redundancy mechanism to reduce the impact of the unreliable and lossy nature of wireless environment to disseminate live multimedia content. At the network layer, we introduce two routing protocols, namely video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI), and cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Both protocols enable multimedia dissemination with energy-efficiency, reliability and QoE support. This is achieved by combining multiple cross-layer metrics for routing decision in order to establish reliable routes.

Desenvolvimento de um sensor virtual para processos não-lineares e variantes no tempo, com aplicação em planta de neutralização de PH

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aparelho para medição de ângulo de inclinação de estruturas de grande porte por meio de sensor de deformação bidirecional

Compreendido por um bloco (A) constituído de material metálico, possuindo quatro parafusos para fixar o sensor à estrutura, bem como possui grande resistência mecânica a deformação quando ocorre a inclinação da estrutura, de maneira que o bloco (A) está ligado ao bloco (B) por meio de parafusos internos, sendo o bloco (B) desenvolvido em duralumínio, o qual sofre a ação de grandes tensões provocadas pela sensibilização decorrente da existência de dois orifícios retangulares (E) passantes que criaram as regiões sensoras (rs1) e (rs2), sendo que em cada região sensora existem duas membranas laterais ao orifício, de forma que, devido a sensibilização das regiões (rs1) e (rs2)

Desenvolvimento de sensor baseado em eletrodo modificado com nanotubos de carbono contendo pentacianonitrosilferratos de metais para determinação de antioxidantes em microemulsão de biodiesel

Pós-graduação em Química - IQ

Desenvolvimento de biossensor baseado em extrato de açaí e sensor biomimético para detecção de hexazinona

Pós-graduação em Química - IQ

A novel ozone gas sensor based on one-dimensional (1D) alpha-Ag2WO4 nanostructures

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Direct Synthesis of Ag Nanoparticles Incorporated on a Mesoporous Hybrid Material as a Sensitive Sensor for the Simultaneous Determination of Dihydroxybenzenes Isomers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

High Dispersivity Bacterial Cellulose/Carbon Nanotube Nanocomposite for Sensor Applications

Bacterial cellulose (BC) has established to be a remarkably versatile biomaterial and can be used in wide variety of applied scientific endeavors, especially for medical devices. In fact, biomedical devices recently have gained a significant amount of attention because of increased interesting tissue-engineered products for both wound care and the regeneration of damaged or diseased organs. The architecture of BC materials can be engineered over length scales ranging from nano to macro by controlling the biofabrication process, besides, surface modifications bring a vital role in in vivo performance of biomaterials. In this work, bacterial cellulose fermentation was modified with carbon nanotubes for sensor applications and diseases diagnostic. SEM images showed that polymer modified-carbon nanotube (PVOH-carbon nanotube) produced well dispersed system and without agglomeration. Influences of carbon nanotube in bacterial cellulose were analyzed by FTIR. TGA showed higher thermal properties of developed bionanocomposites.

On the Acoustic Filtering of the Pipe and Sensor in a Buried Plastic Water Pipe and its Effect on Leak Detection: An Experimental Investigation

Acoustic techniques have been used for many years to find and locate leaks in buried water distribution systems. Hydrophones and accelerometers are typically used as sensors. Although geophones could be used as well, they are not generally used for leak detection. A simple acoustic model of the pipe and the sensors has been proposed previously by some of the authors of this paper, and their model was used to explain some of the features observed in measurements. However, simultaneous measurements of a leak using all three sensor-types in controlled conditions for plastic pipes has not been reported to-date and hence they have not yet been compared directly. This paper fills that gap in knowledge. A set of measurements was made on a bespoke buried plastic water distribution pipe test rig to validate the previously reported analytical model. There is qualitative agreement between the experimental results and the model predictions in terms of the differing filtering properties of the pipe-sensor systems. A quality measure for the data is also presented, which is the ratio of the bandwidth over which the analysis is carried out divided by the centre frequency of this bandwidth. Based on this metric, the accelerometer was found to be the best sensor to use for the test rig described in this paper. However, for a system in which the distance between the sensors is large or the attenuation factor of the system is high, then it would be advantageous to use hydrophones, even though they are invasive sensors.

Desenvolvimento e teste de um sistema para separação automática das fases glicerol-biodiesel utilizando sensor de condutividade elétrica

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Monitoring of diclofenac with biomimetic sensor in batch and FIA systems

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)