Uma interface lab-made para aquisição de sinais analógicos instrumentais via porta paralela do microcomputador

A lab-made interface for acquisition of instrumental analog signals between 0 and 5 V at a frequency up to 670 kHz at the parallel port of a microcomputer is described. Since it uses few and small components, it was built into the connector of a printer parallel cable. Its performance was evaluated by monitoring the signals of four different instruments and similar analytical curves were obtained with the interface and from readings from the instrument' displays. Because the components are cheap (~U$35,00) and easy to get, the proposed interface is a simple and economical alternative for data acquisition in small laboratories for routine work, research and teaching.

Tuotannon tuotetiedonhallintajärjestelmän kehittäminen monitehdasyritykselle

Tämän työn tavoitteena oli kehittää monitehdasympäristöön siirtyneen pk-yrityksen tuotannon tuotetiedonhallintaa. Hajautettu tuotanto ja verkostoituminen oli luonut uusia haasteita ja vaatimuksia tuotetiedonhallinnalle. Teoriaosassa selvitettiin mitä tuotannon tuotetiedoilla tarkoitetaan, mitä osa-alueita on hallittava sekä miten niitä voitaisiin hallita kansainvälisesti verkostoituneen yrityksen näkökulmasta. Näiden lisäksi kartoitettiin ja vertailtiin erilaisia kehittämisvaihtoehtoja. Teorioista luotiin itsearviointityökalu kohdeyrityksen tuotannon tuotetiedon nykytilan kuvausta ja –analyysia varten. Löydetyt kehittämistarpeet priorisoitiin ja valituille kehityskohteille pohdittiin ratkaisuehdotuksia kaksivaiheisen kehittämismallin mukaisesti.

Bowing the violin : a case study for auditory-motor pattern modelling in the context of music performance

This project addresses methodological and technological challenges in the development of multi-modal data acquisition and analysis methods for the representation of instrumental playing technique in music performance through auditory-motor patterning models. The case study is violin playing: a multi-modal database of violin performances has been constructed by recording different musicians while playing short exercises on different violins. The exercise set and recording protocol have been designed to sample the space defined by dynamics (from piano to forte) and tone (from sul tasto to sul ponticello), for each bow stroke type being played on each of the four strings (three different pitches per string) at two different tempi. The data, containing audio, video, and motion capture streams, has been processed and segmented to facilitate upcoming analyses. From the acquired motion data, the positions of the instrument string ends and the bow hair ribbon ends are tracked and processed to obtain a number of bowing descriptors suited for a detailed description and analysis of the bow motion patterns taking place during performance. Likewise, a number of sound perceptual attributes are computed from the audio streams. Besides the methodology and the implementation of a number of data acquisition tools, this project introduces preliminary results from analyzing bowing technique on a multi-modal violin performance database that is unique in its class. A further contribution of this project is the data itself, which will be made available to the scientific community through the repovizz platform.

Construction and application of a portable microcontrolled turbidimeter for the in situ determination of sulfate

This study reports on the construction of a turbidimeter employing light emitting diodes as radiation source at a wavelength of 405 nm, a photodiode as detector, a temperature sensor and a microcontroller used for data acquisition and processing. The turbidimeter was applied to determine sulfate concentrations in natural water employing barium chloride as reagent. Potential interferences and recovery studies were performed and an interference of 3.5 % and a recovery between 97.8 and 108 % were estimated. The analytical performance of in situ turbidimeter for the determination of sulfate was evaluated and compared with two commercial spectrophotometers and a good agreement was obtained.

Development of Collaborative Product Structure Management

The purpose of this thesis is to develop an environment or network that enables effective collaborative product structure management among stakeholders in each unit, throughout the entire product lifecycle and product data management. This thesis uses framework models as an approach to the problem. Framework model methods for development of collaborative product structure management are proposed in this study, there are three unique models depicted to support collaborative product structure management: organization model, process model and product model. In the organization model, the formation of product data management system (eDSTAT) key user network is specified. In the process model, development is based on the case company’s product development matrix. In the product model framework, product model management, product knowledge management and design knowledge management are defined as development tools and collaboration is based on web-based product structure management. Collaborative management is executed using all these approaches. A case study from an actual project at the case company is presented as an implementation; this is to verify the models’ applicability. A computer assisted design tool and the web-based product structure manager, have been used as tools of this collaboration with the support of the key user. The current PDM system, eDSTAT, is used as a piloting case for key user role. The result of this development is that the role of key user as a collaboration channel is defined and established. The key user is able to provide one on one support for the elevator projects. Also the management activities are improved through the application of process workflow by following criteria for each project milestone. The development shows effectiveness of product structure management in product lifecycle, improved production process by eliminating barriers (e.g. improvement of two-way communication) during design phase and production phase. The key user role is applicable on a global scale in the company.

Hitsauksen laadunhallinta offshore-teollisuuden alihankintakonepajassa

Diplomityön tavoitteena oli kuvata hitsauksen laadunhallintaa sekä hitsauksen laadunhallintajärjestelmän rakentamista offshore-teollisuuden konepajaan standardin ISO 3834-2 mukaisesti. Diplomityö koostuu teoriaosasta sekä käytännön osasta. Teoriaosa käsittelee laadunhallintaa yleisesti, minkä jälkeen se tarkentuu käsittelemään hitsauksen laadunhallintaa. Esimerkkinä on esitetty standardin NORSOK M-101 mukaisia laatuvaatimuksia. Laadunhallintaan liittyy oleellisesti myös hitsausliitoksen NDT-tarkastaminen, josta on käsitelty silmämääräinen tarkastus ja ultraäänitarkastus. Teoriaosan lopussa on käsitelty hitsauksen työturvallisuutta sekä hitsauksen laadunvalvontaa online-seurantajärjestelmällä. Käytännön osassa kerrotaan hitsauksen laatujärjestelmän rakentamisesta Meteco Oy:n Kuhmoisten tehtaalla. Yrityksen nykytilanne kartoitettiin, minkä jälkeen ryhdyttiin rakentamaan hitsauksen laadunhallintajärjestelmää. Tuloksena syntyi hitsauksen laatukäsikirja, joka pohjautuu standardiin ISO 3834-2. Käytännön osuudessa on kerrottu myös online-seurantajärjestelmän soveltuvuudesta alihankintakonepajan käyttöön. Hitsauksen laatujärjestelmän rakentamiseen kuului henkilöstön koulutustilaisuudet, joissa informoitiin edellä mainitun laatukäsikirjaan kuuluvista asioista. Tästä syntyi yritykseen myös koulutusohjelmasuunnitelma, joka antaa valmiudet yrityksen henkilökunnalle kehittyä työssään ja näin tehostaa toimintaa.

Mapping of summer crops in the State of Paraná, Brazil, through the 10-day spot vegetation NDVI composites

The search for low subjectivity area estimates has increased the use of remote sensing for agricultural monitoring and crop yield prediction, leading to more flexibility in data acquisition and lower costs comparing to traditional methods such as census and surveys. Low spatial resolution satellite images with higher frequency in image acquisition have shown to be adequate for cropland mapping and monitoring in large areas. The main goal of this study was to map the Summer crops in the State of Paraná, Brazil, using 10-day composition of NDVI SPOT Vegetation data for 2005/2006, 2006/2007 and 2007/2008 cropping seasons. For this, a supervised digital classification method with Parallelepiped algorithm in multitemporal RGB image composites was used, in order to generate masks of Summer cultures for each 10-day composition. Accuracy assessment was performed using Kappa index, overall accuracy and Willmott's concordance index, resulting in good levels of accuracy. This methodology allowed the accomplishment, with free and low resolution data, of the mapping of Summer cultures at State level.

Development of an automated bench top electronic penetrometer

The aim of this study was to develop a an automated bench top electronic penetrometer (ABEP) that allows performing tests with high rate of data acquisition (up to 19,600 Hz) and with variation of the displacement velocity and of the base area of cone penetration. The mechanical components of the ABEP are: a supporting structure, stepper motor, velocity reducer, double nut ball screw and six penetration probes. The electronic components of ABEP are: a "driver" to control rotation and displacement, power supply, three load cells, two software programs for running and storing data, and a data acquisition module. This penetrometer presented in compact size, portable and in 32 validation tests it proved easy to operate, and showed high resolution, high velocity in reliability in data collection. During the validation tests the equipment met the objectives, because the test results showed that the ABEP could use different sizes of cones, allowed work at different velocities, showed for velocity and displacement, were only 1.3% and 0.7%, respectively, at the highest velocity (30 mm s-1) and 1% and 0.9%, respectively for the lowest velocity (0.1 mm s-1).

Automatisointiin ja monistettavuuteen perustuvan palvelumallin soveltaminen tietojärjestelmätoimituksissa

Ohjelmistotuotannon yleinen ongelma on se, että toimitusprojektien läpivientiajat pitkittyvät. Kilpailun kiristyessä ohjelmistoalalla on alettu kiinnittää erityistä huomiota projektien eri vaiheiden tehostamiseen. Process Vision Oy kehittää energiatietojärjestelmiä Suomen energia-alan yrityksille. Yrityksessä on kehitetty vuonna 2010 palvelumalli, jonka avulla pyritään nopeuttamaan toimitusprojektien eri vaiheita. Valtioneuvosto valmisteli vuonna 2009 tuntimittausasetuksen, joka määritti sääntöjä mittaustiedon hallintaan energia-alalla. Kyseisen asetuksen pohjalta Energiateollisuus julkaisi vuonna 2010 ohjeistuksen, joka selkeyttää asetuksen sisällön vaatimuksia jakeluverkonhaltijoille ja sähkön myyjille. Process Vision Oy on valmistellut ohjeistuksen pohjalta tuntimittauspaketin, joka sisältää ohjeistuksen mukaiset toiminnot GENERIS-järjestelmässä. Tässä diplomityössä määritellään Process Vision Oy:n palvelumallin mukaiset standardikomponentit tuntimittauspaketin toimitusprojekteja varten. Työn tavoitteena on kehittää mahdollisimman pitkälle tuotteistettu tuntimittauspaketin toimitus uusille ja vanhoille asiakkaille. Työn lopussa pohditaan miten hyvin palvelumalli soveltuu tuntimittauspaketin toimitusprojekteihin. Lisäksi työssä kartoitetaan yrityksessä käytössä olevien automatisointityökalujen kehitystarpeita. Työn tuloksena saatiin määriteltyä GENERIS-objektit ja konfiguraatiot, jotka toimitetaan tuntimittauspaketin mukana. Työn ohessa sisällytettiin yrityksen Suomen taseselvitysjärjestelmien asennusohjeeseen tuntimittauspaketin toiminnallisuuksien konfigurointi. Uusien vientimäärittelyjen avulla voidaan tuntimittauspaketin toiminnallisuudet toimittaa jatkossa tehokkaammin kuin aiemmin.

Investointilaskelmien merkitys pienissä ja keskisuurissa yrityksissä -tapaustutkimus

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, mikä merkitys investointilaskelmilla on kohdeyrityksen investointipäätöksen teossa ja miten epävarmuus investointilaskelmissa voidaan ottaa huomioon. Tutkimus perustuu kvalitatiivisiin eli laadullisiin tutkimusmenetelmiin. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys käsittelee investointilaskelmien tuottamaa informaatiota ja millä perusteella yritykset valitsevat investointilaskentamenetelmän yritykseen. Empiirisen osuuden tiedonhankinnassa hyödynnettiin tapaustutkimusta. Tutkimus osoitti, että kohdeyrityksessä koetaan tärkeäksi analysoida investointihankkeita eri arviointimenetelmillä. Yrityksellä on halu kehittää investointilaskentaa perinteisen takaisinmaksuajan menetelmän rinnalle. Myös herkkyysanalyysin merkitys nousi esille.

Loviisan ydinvoimalaitoksen kaapelireittien tiedonhallinnan kehittäminen paloriskitutkimusta varten

Tässä diplomityössä kehitetään Loviisan voimalaitoksen todennäköisyyspohjaisen paloriskianalyysin kaapelitietokantaa tulevaisuuden haasteita varten. Tietokannan kehittämistä varten tutustutaan todennäköisyyspohjaiseen riskianalyysiin varsin-kin paloriskianalyysin osalta. Käytännönläheisempää kehittämistä varten tutustu-taan voimalaitoksella nykyisin käytössä oleviin kaapelitietokantoihin: paloriski-tutkimusta varten laadittuun PSA-ELTIEen, kunnossapidon tiedonhallintajärjes-telmä LOMAXiin, sähkö- ja automaatiosuunnitteluyksikköjen arkistoihin sekä automaatiouudistuksen tietokantaan. Tietokannan käytännönläheisempien ominai-suuksien selvittämiseksi voimalaitoksella kokeiltiin kenttätarkastusmenetelmää, joka on ensisijainen kaapelikartoitusmenetelmä. Tietokantoihin tutustumisen perusteella vaihtoehtoisiksi tulevaisuuden tietokan-noiksi mietittiin LOMAXia, PSA-ELTIEtä tai uutta tietokantaa. Tulevaisuuden tietokantavaihtoehdoksi on päädytty ehdottamaan LOMAXia, joka vaatii vähem-män muutoksia muihin vaihtoehtoihin nähden. Tällainen laajalti käytössä oleva yhteinen tietokanta mahdollistaa sen, että tiedot ovat helpommin ja varmemmin kaikkien niitä tarvitsevien käytettävissä ja asiantuntijoiden muokattavissa, millä myös varmistetaan tietojen oikeellisuutta ja pysymistä ajan tasalla. Tulevaan LOMAX päivitykseen on ehdotettu tarpeellisia tietokenttien lisäyksiä ja kaapeli-hierarkian parantamista kaapelitietokannaksi käyttöönottamista varten.

Mittakuvatoiminnan asiakaslähtöisyyden kehittäminen

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää tämän päivän mittakuviin liittyviä asiakastarpeita Metso Automaation Virtauksensäätöratkaisut -liiketoimintalinjassa. Mittakuvat ovat tärkeä osa asiakkaalle tuotteen yhteydessä toimitettavaa dokumenttipakettia, joihin on kohdistettu yhä enemmän vaatimuksia viime vuosien aikana. Tutkimuksen keskeisenä tavoitteena oli ymmärtää 3D-mittakuvien merkitys Metson liiketoiminnassa, tunnistaa tämän päivän mittakuviin liittyvät asiakastarpeet, sekä luoda tunnistettujen asiakastarpeiden pohjalta kehittämissuunnitelma mittakuvatoiminnalle. Työssä toteutettiin teoreettinen kirjallisuusselvitys 3D-mallintamisesta sekä empiirinen tutkimusosuus asiakastarpeiden tunnistamisesta. Venttiiliyhdistelmä -mittakuviin liittyvät asiakastarpeet kerättiin haastatteluiden sekä verkkokyselyn avulla. Työssä haastateltiin Metson asiantuntijoita, Metson asiakkaita sekä CAD-järjestelmien toimittajia. Työn keskeisimpänä tuloksena esitettiin mittakuvatoiminnan kehittämissuunnitelma, jonka perustana oli mittakuviin liittyvä asiakastarvekartoitus, arvio Metson mittakuvatyökaluista sekä tulokset 3D-mittakuvien data- ja järjestelmävaatimuksista. Kehittämissuunnitelmassa kuvattiin, miten mittakuvatoimintaa tulee kehittää kokonaisvaltaisesti lähitulevaisuudessa. Tulokset antavat hyvän perustan laadukkaamman ja asiakaslähtöisemmän toiminnan kehittämiselle.

Standardization of a computerized method for calculating autonomic function test responses in healthy subjects and patients with diabetes mellitus

The objectives of the present study were 1) to compare results obtained by the traditional manual method of measuring heart rate (HR) and heart rate response (HRR) to the Valsalva maneuver, standing and deep breathing, with those obtained using a computerized data analysis system attached to a standard electrocardiograph machine; 2) to standardize the responses of healthy subjects to cardiovascular tests, and 3) to evaluate the response to these tests in a group of patients with diabetes mellitus (DM). In all subjects (97 healthy and 143 with DM) we evaluated HRR to deep breathing, HRR to standing, HRR to the Valsalva maneuver, and blood pressure response (BPR) to standing up and to a sustained handgrip. Since there was a strong positive correlation between the results obtained with the computerized method and the traditional method, we conclude that the new method can replace the traditional manual method for evaluating cardiovascular responses with the advantages of speed and objectivity. HRR and BPR of men and women did not differ. A correlation between age and HRR was observed for standing (r = -0.48, P<0.001) and deep breathing (r = -0.41, P<0.002). Abnormal BPR to standing was usually observed only in diabetic patients with definite and severe degrees of autonomic neuropathy.

Computerized analysis of isometric tension studies provides important additional information about vasomotor activity

Concentration-response curves of isometric tension studies on isolated blood vessels are obtained traditionally. Although parameters such as Imax, EC50 and pA2 may be readily calculated, this method does not provide information on the temporal profile of the responses or the actual nature of the reaction curves. Computerized data acquisition systems can be used to obtain average data that represent a new source of otherwise inaccessible information, since early and late responses may be observed separately in detail

Prosessiautomaatio pinnankorkeusmittauksen koelaitteistoissa

Pinnankorkeuden tunteminen kiehutusvesireaktorin painesäiliössä on erittäin tärkeää sen turvallisuusvaikutusten takia. Pinnankorkeutta mitataan vesipatsaiden korkeutta havaitsevien paine-eromittausten avulla. Säteilyturvakeskuksen YVL-ohjeiden mukaan turvallisuuteen vaikuttavien mittausten täytyy noudattaa moninkertaistus- ja erilaisuusperiaatteita. Yleensä erilaisuusperiaatetta on toteutettu käyttämällä erityyppisiä paine-eromittareita, mutta erilaisella fysikaalisella toimintaperiaatteella oleva mittaus olisi parempi ja toteuttaisi paremmin erilaisuusperiaatetta. Uimurikytkin olisi tällainen fysikaalisesti eri periaatteeseen perustuva pinnankorkeuden mittauslaite. Ydinvoimalaan tarkoitettu teknologia tulee kelpoistaa riippumattoman tahon toimesta ennen käyttöönottoa. Kelpoistamiskokeita varten Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön rakennettiin vuosina 2011–2013 kaksi koelaitteistoa. Näillä koelaitteistoilla tutkittiin uimurikytkimien toimintaa ja ominaisuuksia erilaisissa kiehutusvesireaktorin käyttötilanteissa. Koelaitteistot tarvitsivat toimiakseen automaatiojärjestelmät, jotka suunniteltiin pääosin noudattamalla suunnittelun elinkaarimallia sekä automaatiosuunnittelun sisältökokonaisuuksia. Automaatiojärjestelmien suunnittelu aloitettiin määrittelemällä koejärjestelyjen asettamat vaatimukset, jonka jälkeen tehtiin teknologiavalinnat. Seuraavaksi suunniteltiin automaatiojärjestelmien logiikkaohjelmistot, joiden kuvaukseen tämä työ pääasiassa keskittyy. Logiikkaohjelmistot toteutettiin graafisella National Instruments LabView -ohjelmointikielellä. Logiikkaohjelmistojen tuli hoitaa tiedonkeruuta, käyttöautomaatiota, turvallisuustehtäviä sekä kokeisiin liittyviä erikoistehtäviä. Ohjelmistot saatiin esikokeiden aikana toimimaan halutusti, ja varsinaiset kokeet voitiin suorittaa ilman merkittäviä ongelmia.