Desenvolvimento de Nova Técnica de Interrogação e Análise Analítica Aplicadas a Sensores Interferométricos em Fibra

Nome: Lorenzo Bortolon Scandian
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 05/04/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Marcelo Eduardo Vieira Segatto Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Camilo Arturo Rodriguez Diaz Examinador Externo
Carlos Eduardo Schmidt Castellani Orientador
Jean Carlos Cardozo da Silva Examinador Externo

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.

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