ABSTRACT:The monitoring of hydro-meteorological variables for operational and research purposes requires accurate measurements. The reliability of such measurements varies depending on the need to meet different requirements in several sectors, including aviation, agriculture, civil protection, entertainment and weather forecast. In the case of rain gauges, many factors and variables affect the measurement of liquid and solid precipitation in the field. Calibration is a primary tool for quality control and requires suitable infrastructure to perform the tests, and is done by using properly evaluated testing methods and procedures. The current study presents the analysis of a typical calibration system for tipping-bucket rain gauges, using the gravimetric method, in accordance with the recommendations and requirements of both meteorology and metrology. As a result, the uncertainty contribution of each component of the system and an assessment of the resulting overall uncertainty budget are obtained.
Different kinds of sensors compose a meteorological observation system that measures meteorological variables. Sensors can collect data for a long period of time in a high sampling frequency. Some meteorological parameters can be determined by making measurements that ranges from a few seconds to annual measurements which depends on the kind of equipment and application needs. In this scenario, data management is not a trivial task due to heterogeneity, large amount of data and also to the usage of proprietary software for data gathering and handling. We used a data acquisition system (datalogger) to collect and store data from a thermo-baro-hygrometer, and a pyranometer, which were calibrated previously in the laboratory. This paper aimed to analyze the open source Elasticsearch, Logstash and Kibana (ELK) stack to capture, transform, enrich, store, index, select relevant time slots and generate graphs that were integrated in a dashboard for combined visualization and analysis. Additionally, we explored its capacity to embed metadata from sensors and correct data based on a calibration certificate, also showing some relevant graphics. In this weather application, we observed that this set of computational tools are well suited to manage the daily difficulties in handling meteorological data and metadata.
Meteorological observation systems are extremely data-driven. However, several factors affect measurements, which require the use of environmental metrology techniques to increase the quality of measurements, decrease errors and evaluate measurements uncertainty. In this paper, we propose and develop a framework that integrates, process and visualizes sensor data and its associated metadata (for rainfall monitoring). This task is accomplished with a workflow designed to correct raw sensor data, which uses an elastic stack based infrastructure to collect, transform, and store sensor data and metadata. We validated our framework using real precipitation data from a Tipping Bucket Rain Gauge.
Dedico às pessoas mais importantes da minha vida, meus filhos Vinnícius e Inácio, meus pais Edite e Gileno e minha mulher Aridan. ix Agradecimentos À Deus, meu protetor, guia e incentivador. À minha orientadora Profª. Drª. Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia pela orientação, atenção e paciência que necessitaram durante o desenvolvimento do deste trabalho. Ao Fabiano Almeida Costa pela ajuda e paciência nos trabalhos e experimentos. Ao Felipe Zavaglia pelo apoio e ajuda no trabalho. Ao Egont Schenkel pela ajuda prestada. Ao pessoal do laboratório Eduardo, João Pollis, Almiro, José Luis e Claudenete por todo apoio dado. Aos professores da FEM que contribuíram cada um ao seu modo para o meu trabalho Ao professor Itamar Ferreira pela ajuda e apoio dados. Ao Profº. Dr. Carlos Alberto Fortulan pela ajuda na realização de alguns experimentos. À Coordenação de Pós Graduação pela atenção e ajuda na questões relacionadas aos procedimentos. E à minha família, por toda ajuda e compreensão nestes momentos em precisamos de apoio para conquistar novos desafios. xi "Cada um pensa em mudar a humanidade, mas ninguém pensa em mudar a si mesmo." Tolstoi xiii Estudo e Caracterização de Compósitos Cerâmicos Submicrométricos de Alumina-Zircônia para Aplicações em Pilares Cerâmicos
ResumoNeste trabalho foram pesquisados as cerâmicas óxido de alumínio e óxido de zircônio na forma de compósito para aplicação em próteses odontológicas mais especificamente como pilar de fixação (Abutment). A alumina, em sua fase alfa, é uma cerâmica que apresenta excelentespropriedades mecânicas e é biocompatível, porém tem como restrição a sua baixa tenacidade à fratura o que a impede de ser utilizada com mais regularidade em aplicações estruturais. O óxido de zircônio também possui excelentes propriedades mecânicas, maior tenacidade à fratura das cerâmicas avançadas e é biocompatível, entretanto apresenta uma restrição à sua aplicação em meios fisiológicos abaixo de 300º C quando o material se degrada, inicia um processo de propagação de trinca e se rompe depois de um determinado período. O compósito aluminazircônia apresenta melhores propriedades mecânicas e maior tenacidade à fratura para aplicação estrutural, portanto melhores condições de ser aplicado em uma prótese dentária. Foram estudadas e caracterizadas 3 composições (30, 40, 50% em vol. de zircônia na matriz de alumina) deste compósito sub-microestruturado. Foram realizados ensaios para avaliar as propriedades de cada composição e sua morfologia no intuito de analisar qual a composição é a mais adequada para a construção de um pilar de fixação. Os resultados apontados indicam uma melhora nas propriedades mecânicas do compósito com 30% de zircônia quando comparado à alumina e a zircônia puras. Os resultados para o compósito de 30% de zircônia de dureza foi de 14,73 GPa, de tenacidade a fratura foi 8,64 MPa.m 1/2 e de compressão diametral foi de 252,41 MPa.
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