Determination of copper at wide range concentrations using instrumental features of high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry

This work describes a method to determine Cu at wide range concentrations in a single run without need of further dilutions employing high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry. Different atomic lines for Cu at 324. 754 nm, 327. 396 nm, 222. 570 nm, 249. 215 nm and 224. 426 nm were evaluated and main figures of merit established. Absorbance measurements at 324. 754 nm, 249. 215 nm and 224. 426 nm allows the determination of Cu in the 0. 07-5. 0 mg L -1, 5. 0-100 mg L -1 and 100-800 mg L -1 concentration intervals respectively with linear correlation coefficients better than 0. 998. Limits of detection were 21 μg L -1, 310 μg L -1 and 1400 μg L -1 for 324. 754 nm, 249. 215 nm and 224. 426 nm, respectively and relative standard deviations (n = 12) were ≤ 2. 7%. The proposed method was applied to water samples spiked with Cu and the results were in agreement at a 95% of confidence level (paired t-test) with those obtained by line-source flame atomic absorption spectrometry.

Distribution system restoration in a DG environment using a heuristic constructive multi-start algorithm

This paper proposes a heuristic constructive multi-start algorithm (HCMA) to distribution system restoration in real time considering distributed generators installed in the system. The problem is modeled as nonlinear mixed integer and considers the two main goals of the restoration of distribution networks: minimizing the number of consumers without power and the number of switching. The proposed algorithm is implemented in C++ programming language and tested using a large real-life distribution system. The results show that the proposed algorithm is able to provide a set of feasible and good quality solutions in a suitable time for the problem. © 2011 IEEE.

Simulation of dynamic pinion course using Runge-Kutta's method and impact modeling

Once defined the relationship between the Starter Motor components and their functions, it is possible to develop a mathematical model capable to predict the Starter behavior during operation. One important aspect is the engagement system behavior. The development of a mathematical tool capable of predicting it is a valuable step in order to reduce the design time, cost and engineering efforts. A mathematical model, represented by differential equations, can be developed using physics laws, evaluating force balance and energy flow through the systems degrees of freedom. Another important physical aspect to be considered in this modeling is the impact conditions (particularly on the pinion and ring-gear contact). This work is a report of those equations application on available mathematical software and the resolution of those equations by Runge-Kutta's numerical integration method, in order to build an accessible engineering tool. Copyright © 2011 SAE International.

Monitoring in precision metal drilling process using multi-sensors and neural network

This paper presents a new method to estimate hole diameters and surface roughness in precision drilling processes, using coupons taken from a sandwich plate composed of a titanium alloy plate (Ti6Al4V) glued onto an aluminum alloy plate (AA 2024T3). The proposed method uses signals acquired during the cutting process by a multisensor system installed on the machine tool. These signals are mathematically treated and then used as input for an artificial neural network. After training, the neural network system is qualified to estimate the surface roughness and hole diameter based on the signals and cutting process parameters. To evaluate the system, the estimated data were compared with experimental measurements and the errors were calculated. The results proved the efficiency of the proposed method, which yielded very low or even negligible errors of the tolerances used in most industrial drilling processes. This pioneering method opens up a new field of research, showing a promising potential for development and application as an alternative monitoring method for drilling processes. © 2012 Springer-Verlag London Limited.

A hybrid multi-population genetic algorithm applied to solve the multi-level capacitated lot sizing problem with backlogging

The present paper proposes a new hybrid multi-population genetic algorithm (HMPGA) as an approach to solve the multi-level capacitated lot sizing problem with backlogging. This method combines a multi-population based metaheuristic using fix-and-optimize heuristic and mathematical programming techniques. A total of four test sets from the MULTILSB (Multi-Item Lot-Sizing with Backlogging) library are solved and the results are compared with those reached by two other methods recently published. The results have shown that HMPGA had a better performance for most of the test sets solved, specially when longer computing time is given. © 2012 Elsevier Ltd.

Interval multivariate curve resolution in the dereplication of HPLC-DAD data from Jatropha gossypifolia

Introduction Jatropha gossypifolia has been used quite extensively by traditional medicine for the treatment of several diseases in South America and Africa. This medicinal plant has therapeutic potential as a phytomedicine and therefore the establishment of innovative analytical methods to characterise their active components is crucial to the future development of a quality product. Objective To enhance the chromatographic resolution of HPLC-UV-diode-array detector (DAD) experiments applying chemometric tools. Methods Crude leave extracts from J. gossypifolia were analysed by HPLC-DAD. A chromatographic band deconvolution method was designed and applied using interval multivariate curve resolution by alternating least squares (MCR-ALS). Results The MCR-ALS method allowed the deconvolution from up to 117% more bands, compared with the original HPLC-DAD experiments, even in regions where the UV spectra showed high similarity. The method assisted in the dereplication of three C-glycosylflavones isomers: vitexin/isovitexin, orientin/homorientin and schaftoside/isoschaftoside. Conclusion The MCR-ALS method is shown to be a powerful tool to solve problems of chromatographic band overlapping from complex mixtures such as natural crude samples. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Extracts from J. gossypifolia were analyzed by HPLC-DAD and, dereplicated applying MCR-ALS. The method assisted in the detection of three C-glycosylflavones isomers: vitexin/isovitexin, orientin/homorientin and schaftoside/isoschaftoside. The application of MCR-ALS allowed solving problems of chromatographic band overlapping from complex mixtures such as natural crude samples. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

Evaluation of lines of boron, phosphorus and sulfur by high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry for plant analysis

The wavelength-integrated absorbance (WIA) and summation of absorbance (∑ lines) of different lines were evaluated to enhance sensitivity and determine B, P and S in medicinal plants by HR-CS FAAS. The lowest LOD for B (0.5mgL-1) and P (13.7mgL-1) was obtained by integration of lines 249.773nm (3pixels) and 247.620nm (5pixels), respectively. The ∑ lines for CS at 257.595nm and 257.958nm furnished LOD=30.5mgL-1, ca. 10% lower than the LOD obtained for the WIA using 257.595nm and 5pixels. Data showed the advantage of WIA over ∑ lines to improve sensitivity for all analytes. Under optimized conditions, calibration curves in the 1.0-100mgL-1 B and 50.0-2000mgL-1 P, S ranges were consistently obtained. Results obtained with the HR-CS FAAS method were in agreement at 98% and 95% confidence level with certified values for B and P, respectively. And results for S were in accordance to non-certified values. Concentrations of B, P, and S in 12 medicinal plants analyzed by the proposed method varied within the 19.4-34.5mgkg-1 B, 719-3910mgkg-1 P and 1469-7653mgkg-1 S ranges. © 2012 Elsevier B.V.

Geração automática de modelos digitais de superfícies utilizando múltiplas imagens

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Caracterização de leite utilizando técnicas de ultra-som e redes neurais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

An alternative method for the simultaneous determination of copper and lead for quality control of sugar cane spirit using a nanotube-based sensor

The development of an electroanalytical method for simultaneous determination of copper and lead ions in sugar cane spirit (cachaça) using carbon paste electrode modified with ascorbic acid and carbon nanotubes (CPE-AaCNT) is described. Squarewave voltammetry (SWV) with anodic stripping was employed, and this technique was optimized with respect to the following parameters: frequency (50 Hz), amplitude (100 mV) and scan increment (9 mV). The analytical curves were linear in the range from 0.0900 to 7.00 mg L - 1 for lead and copper. The limits of detection were 48.5 and 23.9 µg L - 1 for lead and copper, respectively. The developed method was applied to the simultaneous determination of copper and lead in five commercial samples of sugar cane spirit. The results were in good agreement with those obtained by F AAS/GF AAS (flame atomic absorption spectrometry/graphite furnace atomic absorption spectrometry) and showed that CPE-AaCNT can be successfully employed in the simultaneous determination of these metals in real sugar cane spirit samples.

Planejamento e despacho ótimo de reativos (VAr) em sistemas de energia elétrica multi-áreas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de metodologias para a localização de intruso em ambientes indoor

O presente trabalho propõe metodologias para detectar a presença e localizar um intruso em ambientes indoor, 2-D e 3-D, sendo que neste último, utiliza-se um sistema cooperativo de antenas e, em ambos os casos, o sistema é baseado em radares multiestáticos. Para obter uma alta resolução, o radar opera com pulsos UWB, que possuem amplitude espectral máxima em 1 GHz para ambientes 2-D e, pulsos de banda larga com frequências entre 200 MHz e 500 MHz para ambientes 3-D. A estimativa de localização, para os ambientes bidimensionais, é feita pela técnica de otimização Enxame de Partículas - PSO (Particle Swarm Optimization), pelo método de Newton com eliminação de Gauss e pelo método dos mínimos quadrados com eliminação de Gauss. Para o ambiente tridimensional, foi desenvolvida uma metodologia vetorial que estima uma possível região de localização do intruso. Para a simulação das ondas eletromagnéticas se utiliza o método numérico FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo) associado à técnica de absorção UPML (Uniaxial Perfectly Matched Layer) com o objetivo de truncar o domínio de análise simulando uma propagação ao infinito. Para a análise do ambiente em 2-D foi desenvolvido o ACOR-UWB-2-D e para o ambiente 3-D foi utilizado o software LANE SAGS.

2-D ZO CRS stack by considering an acquisition line with smooth topography

Os dados sísmicos terrestres são afetados pela existência de irregularidades na superfície de medição, e.g. a topografia. Neste sentido, para obter uma imagem sísmica de alta resolução, faz-se necessário corrigir estas irregularidades usando técnicas de processamento sísmico, e.g. correições estáticas residuais e de campo. O método de empilhamento Superfície de Reflexão Comum, CRS ("Common-Reflection-Surface", em inglês) é uma nova técnica de processamento para simular seções sísmicas com afastamento-nulo, ZO ("Zero-Offset", em inglês) a partir de dados sísmicos de cobertura múltipla. Este método baseia-se na aproximação hiperbólica de tempos de trânsito paraxiais de segunda ordem referido ao raio (central) normal. O operador de empilhamento CRS para uma superfície de medição planar depende de três parâmetros, denominados o ângulo de emergência do raio normal, a curvatura da onda Ponto de Incidência Normal, NIP ("Normal Incidence Point", em inglês) e a curvatura da onda Normal, N. Neste artigo o método de empilhamento CRS ZO 2-D é modificado com a finalidade de considerar uma superfície de medição com topografia suave também dependente desses parâmetros. Com este novo formalismo CRS, obtemos uma seção sísmica ZO de alta resolução, sem aplicar as correições estáticas, onde em cada ponto desta seção são estimados os três parâmetros relevantes do processo de empilhamento CRS.

Estudo do método de empilhamento SRC e aplicação em dados sintéticos e reais

O empilhamento sísmico é um método de imageamento utilizado para simulação de seções sísmicas com afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, produzindo um aumento da razão sinal/ruído na seção simulada. Este método é realizado usando o processamento convencional denominado ponto médio comum (PMC), através das chamadas correções sobretempo normal e sobretempo oblíquo (STN/STO). Alternativamente, um novo método de empilhamento sísmico, denominado superfície de reflexão comum (SRC) pode ser usado para simular seções sísmicas em afastamento nulo (AN). O método SRC tem como principais características: 1) a construção de uma aproximação do tempo de trânsito de reflexões primárias na vizinhança de um raio de reflexão normal; 2) esta aproximação de empilhamento tem como parâmetros os ângulos de emergência do raio normal e os raios de curvaturas de duas ondas hipotéticas denominadas onda ponto de incidência normal (onda PIN) e onda normal (onda N). O método pressupõe ainda que a velocidade da onda longitudinal na parte superior do modelo próxima à superfície da Terra seja conhecida. Para determinar adequadamente os parâmetros supracitados, fundamentais para o método de imageamento SRC, são necessárias estratégias de busca que utilizem casos particulares da aproximação de segunda ordem hiperbólica dos tempos de trânsito. As estratégias de busca apresentadas são: SRC pragmático-extendito e SRC global-local. Neste trabalho é apresentada uma revisão extensa dos fundamentos teóricos de método de empilhamento SRC, como também das estratégias de busca dos parâmetros SRC, dos algoritmos de implementação, e da delimitação de aberturas do operador de empilhamento SRC usando conceitos de zonas de Fresnel e o fator de estiramento da correção STN. Como um exemplo de aplicação dos atributos ou parâmetros SRC é apresentado o resultado da correção STN, sem estiramento do sinal sísmico, obtido utilizando as velocidades estimadas dos parâmetros SRC. Também, são apresentados os resultados da aplicação dos três métodos de empilhamento (PMC (STN/STO), SRC pragmático-extendido, SRC global-local) nos dados sintéticos Marmousi e real terrestre da bacia paleozóica Amazônica. Finalmente apresentam-se as discussões sobre os resultados, quanto à resolução da imagem sísmica e custo computacional.

Inversão de dados sísmicos de reflexão a partir da curva do tempo de trânsito

A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo o estudo do problema de inversão sísmica baseada em refletores planos para arranjo fonte-comum (FC) e ponto-médiocomum (PMC). O modelo direto é descrito por camadas homogêneas, isotrópicas com interfaces plano-horizontais. O problema é relacionado ao empilhamento NMO baseado na otimização da função semblance, para seções PMC corrigidas de sobretempo normal (NMO). O estudo foi baseado em dois princípios. O primeiro princípio adotado foi de combinar dois grupos de métodos de inversão: um Método Global e um Método Local. O segundo princípio adotado foi o de cascata, segundo a teoria Wichert-Herglotz-Bateman, que estabelece que para conhecer uma camada inferior tem-se que conhecer primeiro a camada superior (dissecação). A aplicação do estudo é voltada à simulação sísmica de Bacia Sedimentar do Solimões e de Bacia Marinha para se obter uma distribuição local 1D de velocidades e espessuras para a subsuperfície em horizontes alvo. Sendo assim, limitamos a inversão entre 4 e 11 refletores, uma vez que na prática a indústria limita uma interpretação realizada apenas em número equivalente de 3 a 4 refletores principais. Ressalta-se que este modelo é aplicável como condição inicial ao imageamento de seções sísmicas em regiões geologicamente complexas com variação horizontal suave de velocidades. Os dados sintéticos foram gerados a partir dos modelos relacionados a informações geológicas, o que corresponde a uma forte informação a priori no modelo de inversão. Para a construção dos modelos relacionados aos projetos da Rede Risco Exploratório (FINEP) e de formação de recursos humanos da ANP em andamento, analisamos os seguintes assuntos relevantes: (1) Geologia de bacias sedimentares terrestre dos Solimões e ma rinha (estratigráfica, estrutural, tectônica e petrolífera); (2) Física da resolução vertical e horizontal; e (3) Discretização temporal-espacial no cubo de multi-cobertura. O processo de inversão é dependente do efeito da discretização tempo-espacial do campo de ondas, dos parâmetros físicos do levantamento sísmico, e da posterior reamostragem no cubo de cobertura múltipla. O modelo direto empregado corresponde ao caso do operador do empilhamento NMO (1D), considerando uma topografia de observação plana. O critério básico tomado como referência para a inversão e o ajuste de curvas é a norma 2 (quadrática). A inversão usando o presente modelo simples é computacionalmente atrativa por ser rápida, e conveniente por permitir que vários outros recursos possam ser incluídos com interpretação física lógica; por exemplo, a Zona de Fresnel Projetada (ZFP), cálculo direto da divergência esférica, inversão Dix, inversão linear por reparametrização, informações a priori, regularização. A ZFP mostra ser um conceito út il para estabelecer a abertura da janela espacial da inversão na seção tempo-distância, e representa a influência dos dados na resolução horizontal. A estimativa da ZFP indica uma abertura mínima com base num modelo adotado, e atualizável. A divergência esférica é uma função suave, e tem base física para ser usada na definição da matriz ponderação dos dados em métodos de inversão tomográfica. A necessidade de robustez na inversão pode ser analisada em seções sísmicas (FC, PMC) submetida a filtragens (freqüências de cantos: 5;15;75;85; banda-passante trapezoidal), onde se pode identificar, comparar e interpretar as informações contidas. A partir das seções, concluímos que os dados são contaminados com pontos isolados, o que propõe métodos na classe dos considerados robustos, tendo-se como referência a norma 2 (quadrados- mínimos) de ajuste de curvas. Os algoritmos foram desenvolvidos na linguagem de programação FORTRAN 90/95, usando o programa MATLAB para apresentação de resultados, e o sistema CWP/SU para modelagem sísmica sintética, marcação de eventos e apresentação de resultados.