Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11306
Título: Desenvolvimento de nova técnica de interrogação e análise analítica aplicadas a sensores interferométricos em fibra
Autor(es): Scandian, Lorenzo Bortolon
Orientador: Segatto, Marcelo Eduardo Vieira
Data do documento: 5-Abr-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O uso de dispositivos sensitivos é de grande importância desde aplicações industriais, como em sistemas de armazenamento de combustível e processamento bioquímico, até na medicina. Grande parte dos sensores atualmente em funcionamento possui princípios de operabilidade tradicionais, sendo baseados em técnicas mecânicas e elétricas. Como consequência disso, suas aplicabilidades são restritas quando utilizados em alguns ambientes. Além disso, muitas vezes seus custos de fabricação podem não estar acessíveis devido às complexidades exigidas em suas construções e suas sensibilidades e resoluções podem não ser suficientemente elevadas. A necessidade de um sensor sem as restrições mencionadas impulsionou pesquisas na área de sensoriamento ótico de forma que o uso de fibra ótica para medições já é usado há algumas décadas. Muitas limitações, custos e riscos podem ser consideravelmente reduzidos com essa tecnologia. Dentre a enorme gama de sensores óticos disponíveis, aqueles que utilizam interrogações interferométricas muitas vezes se destacam nesse meio por apresentarem sensibilidades superiores e medições satisfatoriamente estáveis, além de oferecerem diversas técnicas de análise de espectro. Porém, uma das limitações deste tipo de sensor, refere-se ao seu comprimento. Em geral, sensores em fibra comumente não possuem a capacidade de realizar medições distribuídas de níveis de líquidos, por exemplo, por comprimentos de algumas dezenas de centímetros, com precisão. O presente projeto de pesquisa propõe investigar a viabilidade de um sensor de nível baseado em fenômenos interferométricos em fibra ótica para medições superiores a 120 mm utilizando-se uma análise espectral que se fundamenta no emprego da amplitude das curvas de espectro originadas pelo fenômeno de interferência. O principal aspecto a ser abordado é a averiguação da exequibilidade de se utilizar a informação da variação das amplitudes dessas curvas, já providas pelo estudo de sensores interferométricos existentes, como conteúdo útil a ser analisado de forma a assentir uma relação válida entre essa variação de amplitude e a mudança de nível de líquido em um determinado recipiente, caracterizando a confecção de um sensor. Faz, também, parte do escopo dessa dissertação demonstrar como um simples modelo computacional analítico que se utiliza de ondas planas pode, para este caso específico, resultar em previsões confiáveis de medições para sensores de diversos comprimentos.
The use of sensitive devices is of great importance from industrial applications, such as in fuel storage systems, biochemical processing, and even in medicine. Most of the sensors currently in operation have traditional operability principles, being based on mechanical and electrical techniques. As a result, their applicabilities are restricted when used in some type of environment. In addition, often their manufacturing costs may not be accessible due to the complexities required in their constructions and their sensitivities and resolutions may not be as great as needed. The need for a sensor without the aforementioned restrictions boosted research in the area of optical sensing so that the use of optical fiber for measurements has been used for some years. Many limitations, costs and risks are considerably reduced with this technology. Among the wide range of available optical sensors, those who use interferometric interrogations often excel in this area because of their superior sensitivities and satisfactorily stable measurements. They also offer a variety of spectrum analysis techniques. However, one of the limitations of this type of sensor is related to its length. In general, fiber sensors commonly lack the ability to perform distributed measurements of liquid levels, for example, to lengths of a few tens of centimeters, accurately. This dissertation proposes to investigate the viability of a liquid level sensor based on interferometric phenomena in optical fiber for measurements greater than 120 mm using a spectral analysis based on the use of the amplitude of the spectrum curves originated to the detriment of the interference phenomena. The main aspect to be addressed is the investigation of the feasibility of using the information of the variation of the amplitudes of these curves, already provided by the prospecting of existing interferometric sensors, as useful content to be analyzed in order to assert a valid relation between this variation of amplitude and the change of liquid level in a given container, characterizing the construction of a sensor. It is also part of the scope of this dissertation to demonstrate how a simple analytic computational model using plane waves can, in this specific case, result in reliable predictions of measurements for sensors of different lengths.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11306
Aparece nas coleções:PPGEE - Dissertações de mestrado

Arquivos associados a este item:
Arquivo TamanhoFormato 
tese_12124_LORENZO BORTOLON SCANDIAN - Dissertação de Mestrado20190705-60036.pdf2.02 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.