[en] DATA FUSION OF TIME OF FLIGHT TECHNIQUES USING ULTRASONIC TRANSDUCERS FOR WIND SPEED MEASUREMENT

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: JUAN MOISES MAURICIO VILLANUEVA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] INCERTEZA; [pt] FUNCOES DE RECONSTRUCAO; [pt] TEORIA DE CONJUNTOS FUZZY; [pt] FUSAO DE DADOS; [pt] PROPAGACAO DE INCERTEZAS; [pt] TRANSDUTORES ULTRASONICOS; [pt] MEDICAO DE VELOCIDADE DE FLUIDOS; [pt] TEMPO DE TRANSITO; [en] UNCERTAINTY; [en] FUNCTION RECONSTRUCTION; [en] FUZZY SET THEORY; [en] DATA FUSION; [en] PROPAGATION OF UNCERTAINTY; [en] ULTRASONIC TRANSDUCERS; [en] FLOW-SPEED MEASUREMENT; [en] TIME OF TRANSIT
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32625&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32625&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.32625

[pt] A medição da velocidade de fluidos tem relevância considerável em aplicações industriais e científicas, nas quais medições com baixa incerteza são geralmente requeridas. Nesta tese, tem-se como objetivo projetar e modelar um sistema de medição de velocidade de vento utilizando fusão de dados das informações dos tempos de trânsito obtidas pelas técnicas de detecção de limiar e diferença de fase. Para este propósito, este trabalho é composto por duas partes principais. Na primeira parte, apresenta-se uma análise da propagação de incertezas das técnicas de detecção de limiar e diferença de fase considerando duas estruturas para a medição da velocidade do vento, e faz-se a comparação das faixas de medição e suas incertezas associadas para cada estrutura de medição. Na segunda parte deste trabalho, faz-se um estudo das técnicas de fusão de dados aplicadas a instrumentação e medição, identificandose duas técnicas principais baseadas em: (a) estimação de máxima probabilidade (MLE – Maximum Likelihood Estimation), (b) relação de compatibilidade fuzzy e operadores OWA (Order Weighted Average) com agregação parcial. Em seguida, estas técnicas de fusão são aplicadas para a estimação do tempo de trânsito, considerando-se várias medições independentes do tempo de trânsito obtidas pelas técnicas de detecção de limiar e diferença de fase. Finalmente, realiza-se uma análise da incerteza quantificando-se a incerteza de cada medição sobre o resultado final de fusão. Apresenta-se um estudo de caso englobando estas duas partes do trabalho, desenvolvendo-se o projeto e modelagem de um instrumento de medição de velocidade do vento com baixa incerteza, considerando-se as incertezas associadas, e o uso de técnicas adequadas de fusão de dados para prover informações com maior exatidão e confiabilidade. Resultados experimentais são realizados em um túnel de vento de baixa velocidade com o objetivo de verificar a consistência dos estudos teóricos apresentados.