1. Repositório Institucional da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)
  2. POS - Programas de Pós-Graduação Stricto-Sensu (Mestrados e Doutorados)
  3. MEST - Dissertações
  4. CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2790
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorPrzysiada, Felipe Augusto-
dc.date.accessioned2017-12-19T15:41:06Z-
dc.date.available2017-12-19T15:41:06Z-
dc.date.issued2017-11-23-
dc.identifier.citationPRZYSIADA, Felipe Augusto. Desenvolvimento de um sistema para medição do espectro de impedância em fluidos. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2790-
dc.description.abstractThe need to monitor the behavior of substances is fundamental in several areas of the industry, such as the analysis of reactions in chemical reactors or the investigation of flows with multiple components, such as in the oil and gas extraction. Impedance spectroscopy, where the electrical impedance of a substance is analyzed at different frequencies, is a candidate technique and its use is spread mainly in laboratories focused on research in the area of analytical chemistry. However, this technique is still only limitedly applied for monitoring industrial processes. Hence, this work aims at the development of a simple and low-cost system based on impedance spectroscopy with possible applications in industrial activities. Initially several techniques for obtaining the impedance spectrum were reviewed. For the implementation, we opted for the use of the chirp multifrequency signal in the range of 1 Hz to 495 kHz for excitation and the transimpedance amplifier circuit for receiving the signals of substances. In addition, two sensor variations were used for a more comprehensive investigation of the system operation. The developed system consists of data reception software on the computer, connected directly to a microcontrolled sensing electronics, in charge of the generation and sampling of the signals from the sensor. To validate the system, measurements were made with reference impedance (resistors and capacitors) as well as the system was applied to measure various known substances, such as air, water, silicon oil and isopropanol. In comparison with theoretical values, the results of the system proved to be appropriate for the identification of different substances by measuring the frequency response of the impedance. As an example of application, the system was applied to monitor the ice formation process, where was possible to verified the transition from liquid to ice water. In this way, the system can be applied in future work to monitor other processes.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectAnálise eletroquímicapt_BR
dc.subjectImpedância (Eletricidade)pt_BR
dc.subjectMedidas elétricas - Automaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectElectrochemical analysispt_BR
dc.subjectImpedance (Electricity)pt_BR
dc.subjectElectric measurements - Automationpt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de um sistema para medição do espectro de impedância em fluidospt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a system for measuring the impedance spectrum in fluidspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA necessidade de monitoramento do comportamento de substâncias é fundamental em diversas áreas de da indústria atual, como por exemplo, a análise de produções provenientes de reações químicas ou a investigação de escoamentos com múltiplos componentes, como é o caso do sistema de extração de petróleo. A espectroscopia de impedância, onde a impedância elétrica de uma substancia é analisada em diversas frequências, é uma técnica candidata e tem seu uso difundido principalmente em laboratórios voltados para pesquisas na área de química analítica. No entanto, ainda é uma técnica pouco aplicada para monitoração em processos industriais. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um sistema simples e de baixo custo de espectroscopia de impedância contendo uma possível forma de aplicação em atividades industriais. Inicialmente foram revisadas diversas técnicas para obtenção do espectro de impedância. Para a implementação, optou-se pela utilização do sinal de multifrequência chirp para excitação na faixa de 1 Hz a 495 kHz e do circuito amplificador de transimpedância para recepção dos sinais de respostas. Além disso, foram utilizadas duas variações de sensores para uma investigação mais abrangente do funcionamento do sistema. O sistema desenvolvido é composto por um software de recepção de dados no computador, conectado diretamente a um sistema de medição microcontrolado, encarregado pela geração amostragem dos sinais do sensor. Para validação do sistema, realizaram-se medidas com resistores e capacitores de referência assim como o sistema foi testado com diversas substâncias conhecidas, tais como ar, água deionizada, óleo de silicone, isopropanol e etilenoglicol. Em comparação com valores teóricos, os resultados do sistema se mostraram apropriados para que seja possível identificar diferentes substâncias, por meio da medição da resposta em frequência da impedância das mesmas. Como exemplo de aplicação, o sistema foi utilizado para monitoração do processo de formação de gelo, onde pode-se constatar a transição de água líquida para gelo. Desta forma, o sistema pode ser aplicado em trabalhos futuros para monitoração outros processos.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2966667132905446pt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Marco Jose da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3660493864159835pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Santos, Eduardo Nunes dos-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1324570975148136pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Marco Jose da-
dc.contributor.referee2Hara, Marcos Santos-
dc.contributor.referee3Pipa, Daniel Rodrigues-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::MEDIDAS ELETRICASpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CT_CPGEI_M_Przysiada, Felipe Augusto_2017.pdf3,64 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir
Mostrar registro simples do item Recomendar este item Visualizar estatísticas


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