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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorMARTINS FILHO, Joaquim Ferreira-
dc.contributor.authorBARROS, Thales Henrique Castro de-
dc.date.accessioned2024-01-29T15:34:37Z-
dc.date.available2024-01-29T15:34:37Z-
dc.date.issued2023-08-28-
dc.identifier.citationBARROS, Thales Henrique Castro de. D-shaped optical fiber sensors for the oil and gas industry. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54855-
dc.description.abstractThis study addresses the development of sensor devices based on D-shaped optical fibers, applying them as solutions to different problems faced by the oil and gas industry. The processes used in the fabrication and characterization of the devices are presented, as well as the results obtained from the construction of a computational model. A brief discussion on the divergences found between the numerical model and the experimental results is also presented, focusing on the effect of surface roughness of the D-shaped on the device response. Two different optical fiber technologies were used: plastic optical fibers (POF) and single-mode optical fibers (SMF). The particularities related to each type of optical fiber are also described, as well as the operating parameters of each of the devices produced, such as sensitivity and resolution. Various scenarios were explored, such as adulteration of fuels, detection of leaks in pipelines, level control and management of fertilizer use. From the point of view of adulteration, the sensors were used in tests involving the adulteration of diesel with kerosene, ethanol with water and gasoline with ethanol, encompassing a wide spectrum of possibilities, demonstrating the versatility of the sensor. In the context of leak detection, serial sensors spatially located through the use of optical time domain reflectometry were used. The results obtained showed a high sensitivity for detecting materials with a high refractive index, making the solution especially viable for detecting oil leaks in pipelines. Finally, the use of the sensor in fertilizer management was approached from a computational point of view, where the influence of geometric parameters on the response of the devices was also explored. The obtained results showed that sensors based on D-shaped optical fibers have great potential for the proposed applications, although they have been little explored in the literature.pt_BR
dc.description.sponsorshipFINEPpt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectFibra óptica com perfil-Dpt_BR
dc.subjectSensor de índice de refraçãopt_BR
dc.subjectIndústria de óleo e gáspt_BR
dc.subjectFotônicapt_BR
dc.titleD-shaped optical fiber sensors for the oil and gas industrypt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9005915795852384pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1322699438617278pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Engenharia Eletricapt_BR
dc.description.abstractxO presente trabalho aborda o desenvolvimento de dispositivos sensores à base de fibras ópticas com perfil D, aplicando-os como soluções para diferentes problemas enfrentados pela indústria de óleo e gás. São apresentados os processos utilizados na fabricação e caracterização dos dispositivos, bem como os resultados obtidos a partir da construção de um modelo computacional. Uma breve discussão sobre as divergências encontradas entre o modelo numérico e os resultados experimentais também é apresentada, com enfoque no efeito da rugosidade da superfície do perfil D sobre a resposta do dispositivo. Foram utilizadas duas tecnologias diferentes de fibras ópticas: as fibras ópticas plásticas (POF) e as fibras ópticas monomodo (SMF). As particularidades relacionadas a cada tipo de fibra óptica também são descritas, bem como os parâmetros operacionais de cada um dos dispositivos produzidos como a sensibilidade e a resolução. Foram explorados cenários diversos como a adulteração de combustíveis, a detecção de vazamentos em dutos, o controle de nível e o gerenciamento do uso de fertilizantes. Do ponto de vista da adulteração, os sensores foram utilizados em testes envolvendo a adulteração do diesel com querosene, do etanol com água e da gasolina com etanol, englobando um amplo espectro de possibilidades, demonstrando a versatilidade do sensor. No contexto da detecção de vazamentos, foram utilizados sensores em série espacialmente localizados através do emprego de reflectometria óptica no domínio do tempo. Os resultados obtidos mostraram uma alta sensibilidade para detecções de materiais com alto índice de refração, tornando a solução especialmente viável para detecção de vazamentos de óleo em dutos. Por fim, a utilização do sensor no gerenciamento de fertilizantes foi abordada do ponto de vista computacional, onde também foi explorada a influência dos parâmetros geométricos na resposta dos dispositivos. Os resultados obtidos mostraram que os sensores baseados em fibras ópticas com perfil D têm grande potencial para as aplicações propostas, embora tenham sido pouco exploradas na literatura.pt_BR
Aparece en las colecciones: Dissertações de Mestrado - Engenharia Elétrica

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