Banca de DEFESA: MARIANNE STELY PEIXOTO E SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MARIANNE STELY PEIXOTO E SILVA
DATA : 28/07/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Sessão por videoconferência. Link: meet.google.com/ntv-qqud-feu
TÍTULO:

SENSORES MULTIPARÂMETROS BASEADOS EM REFLECTOMETRIA RAMAN ANTI-STOKES NO DOMÍNIO DO TEMPO EM FIBRA ÓPTICA.

PALAVRAS-CHAVES:

Sensor multiparâmentro, OTDR, sensor a fibra óptica, sensor Raman distribuído, Espalhamento Raman.

PÁGINAS: 183
RESUMO:

A demanda crescente por soluções de detecção versáteis e melhorias no desempenho de medições em ambientes operacionais desafiadores tem impulsionado extensas pesquisas em sensores de fibra óptica para alcançar operações aprimoradas. Uma abordagem promissora para aprimorar os sistemas de detecção envolve a consideração de parâmetros específicos, como a expansão da faixa de operação e a medição simultânea de múltiplos parâmetros, especialmente quando esses parâmetros estão interligados, como é caso da temperatura e da corrosão, ou temperatura e do índice de refração. Esta Tese de Doutorado apresenta o aprimoramento das funcionalidades de um sensor distribuído de temperatura baseado em espalhamento Raman (SDT-R) em fibras ópticas, bem como propõe experimentalmente o desenvolvimento de um novo sensor multiparâmetro baseado em reflectometria Raman anti-Stokes no domínio do tempo. É realizado o aprimoramento de um sistema de detecção distribuída de temperatura por meio de espalhamento Raman em fibras ópticas, relacionado à faixa de operação de temperatura. Esse sistema utiliza um equipamento comercial de reflectometria óptica no domínio do tempo (OTDR) e amplificação através de fibra dopada com Érbio (EDFA). O desempenho do sensor é experimentalmente avaliado em uma ampla faixa de temperaturas, abrangendo desde -196,15 °C até 400 °C, e em longas distâncias, de até 27 km.  São realizadas análises utilizando um tipo de fibra especial, com revestimento metálico, para a operação em altas temperaturas. Os resultados fornecem informações sobre a sensibilidade, precisão e resolução do sensor na ampla faixa de temperaturas. Além disso, é apresentado o desenvolvimento de um novo sensor multiparâmetro que combina as funcionalidades de detecção de temperatura, corrosão e índice de refração. Esse sensor incorpora cabeças sensoras, projetadas com diferentes estruturas de fibras ópticas, ao SDT-R tradicional para o monitoramento de corrosão e índice de refração.  Os sensores são testados em experimentos para avaliar sua resposta a diferentes índices de refração, temperaturas e um processo controlado de corrosão, permitindo a determinação da taxa de corrosão. Os resultados demonstram que o sensor multiparâmetro é capaz de monitorar simultaneamente e de forma independente a corrosão e o índice de refração, ao longo de múltiplos pontos do link de fibra óptica, e a temperatura, de forma distribuída. Essa abordagem não apenas adiciona novas funcionalidades ao SDT-R, mas também aprimora os resultados de medição para os parâmetros analisados.  A sensibilidade do sensor é de 0,5 dB/10-3 UIR, para variações do índice de refração na faixa de 1,3370 - 1,3840 UIR, e de 0,74 dB/nm para a detecção da corrosão de 100 nm de alumínio depositados na extremidade clivada de uma fibra óptica. São exploradas as possíveis aplicações dos sensores em vários setores, com destaque para a indústria de óleo e gás, onde esses sensores podem atuar para aprimorar o monitoramento e a manutenção de infraestruturas críticas. Ao integrar medida simultânea de múltiplos parâmetros em um único sensor essa abordagem oferece uma solução versátil e eficaz para atender às necessidades de medição em ambientes operacionais desafiadores.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JOSÉ LUÍS FABRIS - UTFPR
Externo à Instituição - MARCELO MARTINS WERNECK - UFRJ
Interno - 1131199 - EDUARDO FONTANA
Externo à Instituição - JOAO BATISTA ROSOLEM - CPQD
Presidente - 2226204 - JOAQUIM FERREIRA MARTINS FILHO