Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Laskoski, Gustavo Theodoro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/959
Resumo: This work describes overall integration of various sensors and geotechnical characterization of sediments. The techniques of analysis are typically characterized by in situ descriptions and laboratory techniques. Sometimes, laboratory responses cannot be explained by descriptions performed in situ, resulting in false positives and the necessity of new measurements. The proposal of a system that integrates sensors and geotechnical analysis in situ provides a better response due to results independent of researcher. Furthermore, the results will be provided in real time and some measurements errors can be easily detected. In this work, the developed system integrates responses of acoustic, electrical, and thermal sensors. The sensors were built in a plate of fiberglass and they are inserted into sediments. A first proposal is the evaluation of acoustic response. In this situation, two sensing plates separated by a given distance is used, where an electric signal is used to generates an acoustic signal and a piezoelectric crystal in the other sensor plate is used to detected received signal. The same setup was employed in a set of electrodes, where an electrical signal is applied into two electrodes arranged in two separate plates and the electrical impedance response is evaluated . Besides that, capacitive sensors are inserted into sediments to measure electrical impedance as a function of the characteristics of sedimentary deposit. Other developed system evaluates the thermal response. In this sensor, a set of resistors is used to heat the sediments and a set of thermistors is used to measure temperature variation. In this work, some tests were performed to evaluate the varition of sensors in situations of low and high degree of water saturation. In addition, it is presented the developed instrumentation. Based on the tests performed, developed system allows the measurement of water saturation based on the electrical and thermal responses. Besides that, laboratory tests show variations for different types of soil, where it can be used for soil classification. Furthermore, the system can be used in environmental monitoring, where solar irradiation, temperature, and soil moisture data can be evaluated.
id UTFPR-12_466d8ac98ab8becc0016f82cb8d38138
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/959
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmicaSedimentação e depósitos - AnáliseDetectoresInstrumentos de medição - TestesSoftware - DesenvolvimentoMétodos de simulaçãoEngenharia elétricaSedimentation and deposition - AnalysisDetectorsMeasuring instruments - TestingComputer software - DevelopmentSimulation methodsElectric engineeringThis work describes overall integration of various sensors and geotechnical characterization of sediments. The techniques of analysis are typically characterized by in situ descriptions and laboratory techniques. Sometimes, laboratory responses cannot be explained by descriptions performed in situ, resulting in false positives and the necessity of new measurements. The proposal of a system that integrates sensors and geotechnical analysis in situ provides a better response due to results independent of researcher. Furthermore, the results will be provided in real time and some measurements errors can be easily detected. In this work, the developed system integrates responses of acoustic, electrical, and thermal sensors. The sensors were built in a plate of fiberglass and they are inserted into sediments. A first proposal is the evaluation of acoustic response. In this situation, two sensing plates separated by a given distance is used, where an electric signal is used to generates an acoustic signal and a piezoelectric crystal in the other sensor plate is used to detected received signal. The same setup was employed in a set of electrodes, where an electrical signal is applied into two electrodes arranged in two separate plates and the electrical impedance response is evaluated . Besides that, capacitive sensors are inserted into sediments to measure electrical impedance as a function of the characteristics of sedimentary deposit. Other developed system evaluates the thermal response. In this sensor, a set of resistors is used to heat the sediments and a set of thermistors is used to measure temperature variation. In this work, some tests were performed to evaluate the varition of sensors in situations of low and high degree of water saturation. In addition, it is presented the developed instrumentation. Based on the tests performed, developed system allows the measurement of water saturation based on the electrical and thermal responses. Besides that, laboratory tests show variations for different types of soil, where it can be used for soil classification. Furthermore, the system can be used in environmental monitoring, where solar irradiation, temperature, and soil moisture data can be evaluated.CAPESEsse trabalho tem como objetivo geral o estudo e integração de vários sensores na caracterização de depósitos sedimentares. As técnicas correntes de análise sedimentar são tipicamente caracterizadas por análises descritivas in situ e por técnicas laboratoriais \textit{a posteriori}. Em alguns casos, algumas respostas obtidas em laboratório não podem ser explicadas pela descrição realizada in situ, resultando em falsos positivos e até na necessidade de novas coletas. Um sistema que integre sensores e técnicas para análises sedimentares in situ serve como uma ferramenta de auxílio, onde a resposta fornecida pelo analisador sedimentológico independe do pesquisador que utilizará o equipamento. Além disso, os resultados serão fornecidos no momento da coleta e qualquer resultado fora da normalidade poderá ser comparado com uma nova análise no mesmo instante. O sistema de aquisição desenvolvido integra as respostas de sensores acústicos, elétricos e térmicos. Os sensores são montados numa placa de fibra de vidro e as placas são inseridas no depósito sedimentar. Uma primeira análise consiste em avaliar a resposta acústica. Nessa técnica duas placas sensoras separadas por uma determinada distância são utilizadas, onde um sinal elétrico é utilizado para geração do sinal acústico numa placa e é realizada a leitura do sinal acústico na outra placa sensora. A mesma proposta foi replicada para um sistema de eletrodos para avaliar a impedância elétrica do depósito sedimentar. Além disso, são utilizados sensores capacitivos para avaliar a variação da impedância em função das características do depósito sedimentar. Uma outra técnica empregada avalia a resposta térmica. Nesse caso, um conjunto de resistores são utilizados para aquecer o depósito sedimentar e um conjunto de termistores são utilizados para avaliar a variação térmica nas próximidades dos sensores. Nesse trabalho foram realizados testes para verificar a variação dos sensores utilizados nas situações limites de baixo e elevado grau de saturação de água nos depósitos sedimentares. Com base nos testes realizados, o sistema permite medir o grau de saturação de água em função das respostas elétrica e térmica. Nos ensaios de laboratório foram observadas grandes variações para diferentes tipos de solo, podendo ser utilizado na classificação de solos. Além disso, o sistema desenvolvido apresentou mostrou aplicabilidade no monitoramento ambiental, podendo ser utilizado na avaliação espaço-temporal da irradiação solar, temperatura e umidade do solo.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialPichorim, Sérgio FranciscoLaskoski, Gustavo Theodoro2014-11-05T16:14:39Z2014-11-05T16:14:39Z2014-07-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLASKOSKI , Gustavo Theodoro. Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica. 2014. 200 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/959porreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-03-07T06:19:07Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/959Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2015-03-07T06:19:07Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
title Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
spellingShingle Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
Laskoski, Gustavo Theodoro
Sedimentação e depósitos - Análise
Detectores
Instrumentos de medição - Testes
Software - Desenvolvimento
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Sedimentation and deposition - Analysis
Detectors
Measuring instruments - Testing
Computer software - Development
Simulation methods
Electric engineering
title_short Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
title_full Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
title_fullStr Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
title_full_unstemmed Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
title_sort Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica
author Laskoski, Gustavo Theodoro
author_facet Laskoski, Gustavo Theodoro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pichorim, Sérgio Francisco
dc.contributor.author.fl_str_mv Laskoski, Gustavo Theodoro
dc.subject.por.fl_str_mv Sedimentação e depósitos - Análise
Detectores
Instrumentos de medição - Testes
Software - Desenvolvimento
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Sedimentation and deposition - Analysis
Detectors
Measuring instruments - Testing
Computer software - Development
Simulation methods
Electric engineering
topic Sedimentação e depósitos - Análise
Detectores
Instrumentos de medição - Testes
Software - Desenvolvimento
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Sedimentation and deposition - Analysis
Detectors
Measuring instruments - Testing
Computer software - Development
Simulation methods
Electric engineering
description This work describes overall integration of various sensors and geotechnical characterization of sediments. The techniques of analysis are typically characterized by in situ descriptions and laboratory techniques. Sometimes, laboratory responses cannot be explained by descriptions performed in situ, resulting in false positives and the necessity of new measurements. The proposal of a system that integrates sensors and geotechnical analysis in situ provides a better response due to results independent of researcher. Furthermore, the results will be provided in real time and some measurements errors can be easily detected. In this work, the developed system integrates responses of acoustic, electrical, and thermal sensors. The sensors were built in a plate of fiberglass and they are inserted into sediments. A first proposal is the evaluation of acoustic response. In this situation, two sensing plates separated by a given distance is used, where an electric signal is used to generates an acoustic signal and a piezoelectric crystal in the other sensor plate is used to detected received signal. The same setup was employed in a set of electrodes, where an electrical signal is applied into two electrodes arranged in two separate plates and the electrical impedance response is evaluated . Besides that, capacitive sensors are inserted into sediments to measure electrical impedance as a function of the characteristics of sedimentary deposit. Other developed system evaluates the thermal response. In this sensor, a set of resistors is used to heat the sediments and a set of thermistors is used to measure temperature variation. In this work, some tests were performed to evaluate the varition of sensors in situations of low and high degree of water saturation. In addition, it is presented the developed instrumentation. Based on the tests performed, developed system allows the measurement of water saturation based on the electrical and thermal responses. Besides that, laboratory tests show variations for different types of soil, where it can be used for soil classification. Furthermore, the system can be used in environmental monitoring, where solar irradiation, temperature, and soil moisture data can be evaluated.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-11-05T16:14:39Z
2014-11-05T16:14:39Z
2014-07-25
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv LASKOSKI , Gustavo Theodoro. Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica. 2014. 200 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/959
identifier_str_mv LASKOSKI , Gustavo Theodoro. Sistema de caracterização de depósitos sedimentares em função das respostas latentes acústica, elétrica e térmica. 2014. 200 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/959
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498346888724480