Uma abordagem robusta de cálculo aplicada a um sistema potenciométrico de medida de concentrações hidrogeniônicas em soluções aquosas

The data analyzed in this work were generated following the methodology developed by Molina et al.(J. Electroanal. Chem., 1979) for the calibration of a potentiometric system of measurement of hydrogen-ion concentrations resulting from neutralizations, at 25 ºC, of acidic or alkaline solutions at constant ionic strength (0.1 mol.l-1) held with NaClO4. The observed data present a serious deviation in relation to the mathematical model derived from the Nernst equation, for pH values ranging from 3 to 11, where pH=-log[H+]. We show that the minimization of the sum of the absolute values of the residuals gives estimates that are not influenced by outlying values.

Asiakaslupausmittariston rakentaminen

Tässä diplomityössä tarkastellaan teollisuusyrityksen suorituskykyä asiakkaiden näkökulmasta. Työn tavoitteena on rakentaa kohdeyritykselle yrityksen suorituskykyä asiakkaan näkökulmasta kuvaava mittaristo. Työn kirjallisuustutkimuksen perusteella tunnistetaan olennaiset menetelmät asiakaspalvelutarpeiden mittaamiseen ja analysointiin. Lisäksi työssä esitellään suorituskyvyn mittariston rakentamisen mallit ja periaatteet, sekä mittariston implementointiin vaikuttavat tekijät. Empiirisessä osassa toteutetaan avainasiakkaiden palvelutarpeiden ja yrityksen suoritustason kartoitus ja analysointi. Kohdeyritykselle rakennetaan mittariston asiakaspalvelutarpeiden perusteella, soveltuen yrityksen toimintaympäristöön ja strategisiin päämääriin. Mittaristo rakennetaa Balanced Scorecardin asiakasnäkökulman asiakaslupausmittareiden pohjalle. Työn tuloksena kohdeyritys saa kuvan palvelutasostaan. Työssä esitetyn asiakaslupausmittariston avulla kohdeyritys voi seurata ja kehittää suorituskykyään. Lisäksi työssä tuodaan ilmi tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat mittariston implementointiin ja esitetään suositusten muodossa toimintaperiaatteita implementointiprosessissa.

Heat Transfer in Plate Heat Exchangers

This study illustrates the different types of plate heat exchangers that are commonly used in various domestic and industrial applications. The main purpose of this paper was to devise a methodology that is capable of calculating optimum number of plates in the design of a plate heat exchanger. To obtain the appropriate number of plates, typically several iterations must be made before a final acceptable design is completed, since plate amount depends on many factors such as, flow velocities, physical properties of the streams, flow channel geometry, allowable pressure drop, plate dimensions, and the gap between the plates. The methodology presented here can be used as a general guide for designing a plate heat exchanger. To investigate the effects of relevant parameters on the thermal-hydraulic design of a plate heat exchanger, several experiments were carried out for single-phase and counter flow arrangement with two brazed plate heat exchangers by varying the flow rates and the inlet temperatures of the fluid streams. The actual heat transfer coefficients obtained based on the experiment were nearly close to the calculated values and to improve the design, a correction factor was introduced. Besides, the effect of flow channel velocity on the pressure drop inside the unit is presented.

Diagnóstico ambiental de metais e organoclorados em córregos adjacentes a áreas de cultivo de cana-de-açúcar (Estado de São Paulo, Brasil)

Sugar cane cultivation in the State of São Paulo has expanded in the last years, with an annual production of 200•10(6) t in an area of 2.5• 10(6) hectares. The use of herbicides, pesticides and fertilizers in sugar cane plantations, together with deforestation of riparian vegetation, have caused impacts on the hydric resources of the adjacent areas. The aim of this work is to evaluate the influence of sugar cane plantations on streams in the central region of the State of São Paulo, studying 16 organochlorinated compounds and 7 metals (Cu, Fe, Cd, Zn, Mn, Cr and Ni) found in the sediments of 11 streams. The results show that there is a higher concentration of metals and organochlorinated compounds in streams without riparian vegetation when compared to forested areas.

Validação da metodologia da avaliação de incerteza em curvas de calibração melhor ajustadas por polinômios de segundo grau

The most widespread literature for the evaluation of uncertainty - GUM and Eurachem - does not describe explicitly how to deal with uncertainty of the concentration coming from non-linear calibration curves. This work had the objective of describing and validating a methodology, as recommended by the recent GUM Supplement approach, to evaluate the uncertainty through polynomial models of the second order. In the uncertainty determination of the concentration of benzatone (C) by chromatography, it is observed that the uncertainty of measurement between the methodology proposed and Monte Carlo Simulation, does not diverge by more than 0.0005 unit, thus validating the model proposed for one significant digit.

Validação e estimativa da incerteza de método para análise de licopeno e β-caroteno em polpa de tomate por cromatografia líquida de alta eficiência

A method to quantify lycopene and β-carotene in freeze dried tomato pulp by high performance liquid chromatography (HLPC) was validated according to the criteria of selectivity, sensitivity, precision and accuracy, and uncertainty estimation of measurement was determined with data obtained in the validation. The validated method presented is selective in terms of analysis, and it had a good precision and accuracy. Detection limit for lycopene and β-carotene was 4.2 and 0.23 mg 100 g-1, respectively. The estimation of expanded uncertainty (K = 2) for lycopene was 104 ± 21 mg 100 g-1 and for β-carotene was 6.4 ± 1.5 mg 100 g-1.

Suorituskyvyn mittaaminen sosiaali- ja perusterveydenhuoltotoimialalla

Oikein suoritettu suorituskyvyn mittaaminen tuo kirjallisuuden mukaan organisaatiolle monia hyötyjä. Julkisen sektorin toimijat kohtaavat kuitenkin useita haasteita suorituskyvyn mittaamisessa ja mittausjärjestelmän suunnittelussa, eikä useimmilla sektorin organisaatioilla ole käytössään kattavaa mittausjärjestelmää. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli suunnitella suorituskyvyn mallimittaristo kuntien ja julkisen sektorin sosiaali- ja perusterveydenhuoltotoimialan organisaatioiden käyttöön. Tutkimus toteutettiin case-tutkimuksena konstruktiivista tutkimusotetta käyttäen, sillä työssä pyrittiin kehittämään mallimittaristo, joka on sovellettavissa useaan tapaukseen. Mallimittariston kehittäminen perustui julkisen sektorin sekä sosiaali- ja terveystoimen suorituskykyä ja sen mittaamista käsittelevään tieteelliseen kirjallisuuteen, tutkimukseen ja asiantuntijoiden haastatteluihin. Tutkimuksessa havaittiin, että mittariston suunnitteluprosessissa tulee kiinnittää huomiota erityisesti terminologiaan, mittaamisen tarkoitukseen, nykyiseen mittaamisen tasoon, laatutekijöihin ja vaikutuksiin sekä suorituskyvyn kaikkien osa-alueiden huomioimiseen ja linjassa pitämiseen. Tutkimustuloksena saatiin lisäksi tietoa mittariston rakentamis-prosessista ja tärkeistä mittauskohteista sosiaali- ja perusterveydenhuoltotoimialalla. Jo itse suunnitteluprosessi koettiin hyödylliseksi suorituskyvyn kentän ja sen mittaamisen ymmärtämiseksi. Maakunnan alueellinen kehittäjä hyväksyi mallimittariston ja esitti työn tulokset ja suositukset alueen kunnille. Mittariston toimivuus käytännössä tullaan havaitsemaan siis vasta myöhemmin, mikäli kunnat päättävät ottaa mittariston käyttöön.

Estimativa da incerteza de medição: estudo de caso no ensaio de migração de ε-caprolactama com determinação por CG-DIC

The estimation of measurement uncertainty of an analytical result is an important tool to be applied for compliance to ISO IEC 17025. Through the available guides it is possible to establish procedures and criteria for the estimation of measurement uncertainty. This paper presents a case study on the estimation of measurement uncertainty in migration the test of ε-caprolactam from the polyamide 6 packages to fatty foods with determination by GC-FID. The calculation methodology used for the estimation of measurement uncertainty for the migration test was developed based on the guides EURACHEM / CITAC and ISO GUM, taking into account relevant aspects of the migration test. The expanded uncertainty estimated was approximately 23% of the concentration of migration.

Tratamento de dados censurados em estudos ambientais

Due to the inherent limitations of the analytical methods of measurement, environmental exposure data often present observations described as below a certain detection limit, also called left-censored data. Censored data directly interferes in almost all types of statistical analyzes, including descriptive parameters, hypothesis testing, confidence intervals, correlations and regressions. In this work, we investigated the performance of the main classes of methods from major publications available in the literature, considering their advantages and limitations. Some criteria for selecting the best method of dealing with censored data are presented.

Verenpaineen mittaamisen opettaminen sairaanhoitaja- ja terveydenhoitajaopiskelijoille

Teaching the measurement of blood pressure for both nursing and public health nursing students The purpose of this two-phase study was to develop the teaching of blood pressure measurement within the nursing degree programmes of the Universities of Applied Sciences. The first survey phase described what and how blood pressure measurement was taught within nursing degree programmes. The second intervention phase (2004-2005) evaluated first academic year nursing and public health nursing students’ knowledge and skills results for blood pressure measurement. Additionally, the effect on the Taitoviikko experimental group students’ blood pressure measurement knowledge and skills level. A further objective was to construct models for an instrument (RRmittTest) to evaluate nursing students measurement of blood pressure (2003-2009). The research data for the survey phase were collected from teachers (total sampling, N=107, response rate 77%) using a specially developed RRmittopetus-questionnaire. Quasi-experimental study data on the RRmittTest-instrument was collected from students (purposive sampling, experimental group, n=29, control group, n=44). The RRmittTest consisted of a test of knowledge (Tietotesti) and simulation-based test (TaitoSimkäsi and Taitovideo) of skills. Measurements were made immediately after the teaching and in clinical practice. Statistical methods were used to analyse the results and responses to open-ended questions were organised and classified. Due to the small amount of materials involved and the results of distribution tests of the variables, non-parametric analytic methods were mainly used. Experimental group and control group similar knowledge and skills teaching was based on the results of the national survey phase (RRmittopetus) questionnaire results. Experimental group teaching includes the supervised Taitoviikko teaching method. During Taitoviikko students studied blood pressure measurement at the municipal hospital in a real nursing environment, guided by a teacher and a clinical nursing professional. In order to evaluate both learning and teaching the processes and components of blood pressure measurement were clearly defined as follows: the reliability of measurement instruments, activities preceding blood pressure measurement, technical execution of the measurement, recording, lifestyle guidance and measurement at home (self-monitoring). According to the survey study, blood pressure measurement is most often taught at Universities of Applied Sciences, separately, as knowledge (teaching of theory, 2 hours) and skills (classroom practice, 4 hours). The teaching was implemented largely in a classroom and was based mainly on a textbook. In the intervention phase the students had good knowledge of blood pressure measurement. However, their blood pressure measurement skills were deficient and the control group students, in particular, were highly deficient. Following in clinical practice the experimental group and control group students’ blood pressure measurement recording knowledge improve and experimental groups declined lifestyle guidance. Skills did not improve within any of the components analysed. The control groups` skills on the whole, declined statistically.There was a significant decline amongst the experimental group although only in one component measured. The results describe the learning results for first academic year students and no parallel conclusions should be drawn when considering any learning results for graduating students. The results support the use and further development of the Taitoviiko teaching method. The RRmittTest developed for the study should be assessed and the results seen from a negative perspective. This evaluation tool needs to be developed and retested.

Suojavaatemateriaalien kemikaaliläpäisevyyden testaaminen metyylisalisylaatilla -mittaus- ja analyysimenetelmien kehittäminen ja validointi

Tässä diplomityössä kehitettiin mittaus- ja analyysimenetelmät suojavaatemateriaalien kemikaaliläpäisevyyden testaamiseksi sekä neste- että kaasumaisella metyylisalisylaatilla. Kehitystyö tehtiin standardin SFS-EN ISO 6529 pohjalta. Tämä standardi kuvaa kuitenkin varsin yleisellä tasolla suojavaatemateriaalien kemikaaliläpäisevyyden testimenetelmät, eikä se ole mikään tarkka työohje. Näytteenotto- ja analyysimenetelmät joudutaan siis valitsemaan sekä validoimaan jokaiselle kemikaalille erikseen, tässä tapauksessa metyylisalisylaatille. Työn tarkoituksena oli kehittää toimivat menetelmät ja laitteistot siten, että olisi mahdollista suorittaa metyylisalisylaatin määritys on-line mittauksena läpäisytestauksessa. Läpäisytestaustoiminnan nopeuttamiseksi työssä myös suunniteltiin ja rakennettiin laitteistot kolmen rinnakkaisen testikennon yhdenaikaista testausta varten sekä kaasumaisen että nestemäisen metyylisalisylaatin ollessa testikemikaalina. Havaittiin, että UV/VIS-spektrofotometri varustettuna läpivirtauskyvetillä ja näyteenottopumpulla on toimiva ja käyttökelpoinen analyysimenetelmä metyylisalisylaatin määrittämiseen nesteistä on-line mittauksena läpäisyn testauksessa. Kaasumaisen metyylisalisylaatin tapauksessa määritysmenetelmänä päädyttiin käyttämään kokonaishiilivetyanalysaattoria, joka on varustettu liekki-ionisaatiodetektorilla. Molemmissa tapauksissa saatiin aikaan toimivat ja on-line mittauksiin kykenevät näytteenotto- ja määritysmenetelmät, joilla loppukäyttäjä voi suorittaa laajempaa läpäisytestausta.

Ympäristö- ja yhdyskuntavesien monitorointi Saimaan vesistöalueella

Diplomityössä tutkittiin kromatografian, elektroforeesin ja spektrometrian käyttöä ympäristövesianalytiikassa. Kokeellisessa osassa analysoitiin Saimaan Vesi- ja Ympäristötutkimus Oy:n keräämistä kaatopaikka-, jätevesi-, pohjavesi-, vesistö-, uimahalli-, yksityiskaivo-, poreallas- ja suovesinäytteistä epäorgaaniset anionit (F-, Cl-, Br-, NO3-, NO2- SO42-ja PO42-) sekä ionikromatografilla että kapillaarielektroforeesilla. Näytteet on kerätty Saimaan alueen ympäristökunnista. Kapillaarielektroforeesilla analysoitiin lisäksi tiosulfaatti. Liekkiatomiabsorptio-spektrometrilla analysoitiin Cu, Fe, Na ja Al. Natriumia löytyi jokaisesta vesinäytteestä. Pohjavesistä ei löytynyt rautaa eikä alumiinia ja kuparipitoisuudet olivat alle määritysrajan. Vesistövesistä kahdessa näytteessä oli alle määritysrajan olevia rautapitoisuuksia. Muissa näytteissä ei rautaa ollut. Suovesistä kuparia löytyi hyvin pieniä määriä ja yhdestä näytteestä alumiinia alle määritysrajan. Kaatopaikkavesissä kuparipitoisuudet sekä kolmessa näytteessä alumiinipitoisuudet olivat alle määritysrajan. Jätevesistä oletettiin löytyvän suuria määriä typpispesieksiä ja fosforia. Niitä kuitenkin esiintyi isoissa pitoisuuksissa vain suovesinäytteissä. Jätevesinäytteet sisälsivät bromidia, nitraattia ja fluoridia jopa yli 140 mg/l. Kapillaarielektroforeesilla ja ionikromatografilla mitatut anionipitoisuudet korreloivat hyvin toisiaan. Kontaminoituja vesiä löytyi pohja-, kaatopaikka-, jäte- ja vesistövesistä sekä uima-altaan terapiaaltaan vedestä.

Teollisuusprosessien signaalien automaattinen analysointi

Diplomityössä kehitettiin menetelmiä teollisuusprosessien signaalien automaattiseen havainnointiin ja luotiin työkalu tulosten esittämiseen. Työn tarkoituksena on nopeuttaa ja helpottaa prosessin ongelmien ratkaisua luokittelemalla signaalit matemaattisten menetelmien avulla. Koska prosessin mittaussignaalit ovat pääasiassa stokastisia, eli niitä ei voida etukäteen ennustaa, käsitellään signaaleita tilastomatemaattisin keinoin. Työstä rajattiin mittaushistorian käyttö, joten värähtelyiden tunnistus toteutettiin taajuusanalyysin avulla. Korrelaation avulla löydetään samankaltaiset signaalit. Testeissä todettiin, että työssä kehitetyt havainnoinnit toimivat eri näytteenottotaajuuksilla ja työkalun suoritusnopeus todettiin hyväksi. Lopuksi esiteltiin todellinen teollisuusprosessin ongelma ja siihen mahdollisia ratkaisuja.

Liquid transportation and distribution during (re)wetting : impact on coated papers in printing

In many industrial applications, such as the printing and coatings industry, wetting of porous materials by liquids includes not only imbibition and permeation into the bulk but also surface spreading and evaporation. By understanding these phenomena, valuable information can be obtained for improved process control, runnability and printability, in which liquid penetration and subsequent drying play important quality and economic roles. Knowledge of the position of the wetting front and the distribution/degree of pore filling within the structure is crucial in describing the transport phenomena involved. Although exemplifying paper as a porous medium in this work, the generalisation to dynamic liquid transfer onto a surface, including permeation and imbibition into porous media, is of importance to many industrial and naturally occurring environmental processes. This thesis explains the phenomena in the field of heatset web offset printing but the content and the analyses are applicable in many other printing methods and also other technologies where water/moisture monitoring is crucial in order to have a stable process and achieve high quality end products. The use of near-infrared technology to study the water and moisture response of porous pigmented structures is presented. The use of sensitive surface chemical and structural analysis, as well as the internal structure investigation of a porous structure, to inspect liquid wetting and distribution, complements the information obtained by spectroscopic techniques. Strong emphasis has been put on the scale of measurement, to filter irrelevant information and to understand the relationship between interactions involved. The near-infrared spectroscopic technique, presented here, samples directly the changes in signal absorbance and its variation in the process at multiple locations in a print production line. The in-line non-contact measurements are facilitated by using several diffuse reflectance probes, giving the absolute water/moisture content from a defined position in the dynamic process in real-time. The nearinfrared measurement data illustrate the changes in moisture content as the paper is passing through the printing nips and dryer, respectively, and the analysis of the mechanisms involved highlight the roles of the contacting surfaces and the relative liquid carrier properties of both non-image and printed image areas. The thesis includes laboratory studies on wetting of porous media in the form of coated paper and compressed pigment tablets by mono-, dual-, and multi-component liquids, and paper water/moisture content analysis in both offline and online conditions, thus also enabling direct sampling of temporal water/moisture profiles from multiple locations. One main focus in this thesis was to establish a measurement system which is able to monitor rapid changes in moisture content of paper. The study suggests that near-infrared diffuse reflectance spectroscopy can be used as a moisture sensitive system and to provide accurate online qualitative indicators, but, also, when accurately calibrated, can provide quantification of water/moisture levels, its distribution and dynamic liquid transfer. Due to the high sensitivity, samples can be measured with excellent reproducibility and good signal to noise ratio. Another focus of this thesis was on the evolution of the moisture content, i.e. changes in moisture content referred to (re)wetting, and liquid distribution during printing of coated paper. The study confirmed different wetting phases together with the factors affecting each phase both for a single droplet and a liquid film applied on a porous substrate. For a single droplet, initial capillary driven imbibition is followed by equilibrium pore filling and liquid retreat by evaporation. In the case of a liquid film applied on paper, the controlling factors defining the transportation were concluded to be the applied liquid volume in relation to surface roughness, capillarity and permeability of the coating giving the liquid uptake capacity. The printing trials confirmed moisture gradients in the printed sheet depending on process parameters such as speed, fountain solution dosage and drying conditions as well as the printed layout itself. Uneven moisture distribution in the printed sheet was identified to be one of the sources for waving appearance and the magnitude of waving was influenced by the drying conditions.

Toimintaa ohjaavan mittariston kehittäminen rakennustuoteliiketoiminnassa

Mittaustietoa tuotetaan paljon, jolloin haasteena on poimia liiketoiminnan johtamisen tarpeiden kannalta oleellinen informaatio. Samalla muuttuva toimintaympäristö asettaa yrityksen suorituskykymittaristolle uudenlaisia haasteita. Mittariston tulee mukautua johtamisen informaatiotarpeisiin ja kehittyä yrityksen strategian mukana. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, mitkä mittarit ovat oleellisia rakennustuoteteollisuudessa toimivan yrityksen liiketoiminnan johtamisessa ja kehittää toimintaa ohjaava mittaristo. Tutkimuksen tavoitteisiin liittyen tutkimuksessa pyrittiin selvittämään mittaamiseen liittyviä haasteita sekä ymmärtämään johtamisen informaatiotarpeita. Tutkimus on menetelmältään laadullinen. Tutkimuksen empiirisen osan aineiston keräämisessä käytettiin menetelmänä haastattelua, joka oli tyypiltään teemahaastattelu. Haastattelun kohteena oli rakennustuoteteollisuudessa toimivan yrityksen liiketoimintayksikön johto. Tutkimuksen teoriakatsauksen perusteella tunnistettiin mittariston kehittämisessä huomioitavia seikkoja, joita ovat yleiskäsityksen luominen toimintaympäristöstä, mittaamiselle asetettujen päämäärien tunnistaminen, strategian määrittäminen ja menestystekijöiden hahmottaminen. Näiden perusteella määritetään tavoitteet ja niille mittarit. Tutkimuksen empiirisen osan tutkimusaineiston analyysin avulla pyrittiin hahmottamaan liiketoimintaympäristön mittaamisen nykytilaa ja siihen liittyviä haasteita sekä tunnistamaan toimintaa ohjaavat mittarit. Tutkimuksen tuloksena kehitettiin toimintaa ohjaava mittaristo. Tutkimuksessa havaittiin johdon päätöksenteon ja johtamisen informaatiotarpeille kolme näkökulmaa, jotka ovat talous, tuotanto ja myynti. Tulosten perusteella tunnistettiin jatkotutkimustarve koskien toimintaa ohjaavan mittariston kehittämistä konserniympäristöissä.