Título Completo do Trabalho
DEPARTAMENTO DE
ENGENHARIA
ELÉTRICA
SOBRENOME, Nome,
Orientador: Prof. Eng. Eletricista Fulano
Núcleo de Instrumentação e Processamento de Sinais (se for o caso)
ULBRA
Resumo
Este trabalho descreve a utilização das transformadas Wavelet Packet como ferramenta de análise térmica para a
produção de ligas metálicas de qualidade. Foi produzida uma liga de Al-Cu4.5 e cujas variáveis de solidificação foram
medidas através do uso de termopares e adquiridas por um sistema de aquisição computarizado.
Objetivos
TP1
É aceitável pensar que duas amostras do mesmo tipo de material,
sob as mesmas condições termodinâmicas, se comportem da
mesma maneira à mesma temperatura. Desta forma, a análise de
grandezas físicas adquiridas do processo de solidificação - curvas
de resfriamento - devem permitir a predição da formação da
estrutura do material. Se a curva de resfriamento de um processo
de fundição é armazenada e interpretada durante 2 a 3 minutos
após coletar uma amostra do material ainda no estado de fusão, é
possível fazer uma estimativa da microestrutura que resultará
antes de verter o material nos moldes.
TP3
42
31
X
TP1
90
30
6
40
40
TP2
Metodologia
Foi preparada uma liga metálica de Al-Cu4.5% e aquecida até a
fusão. A liga metálica em estado líquido é então vazada num molde
de cobre de forma cilíndrica. São colocados três termopares do tipo
K e é feita a aquisição de dados através de uma placa AD e o
software SAD. Os dados são convertidos para outros formatos
compatíveis com Matlab e Origin para posterior análise.
Com os dados no formato digital, é feita a análise de transformadas
Wavelet Packet e as best trees, que servem como análise prévia
inicial.
Posteriormente se tentará estabelecer padrões para comparar
vários vazamentos e várias formas de solidificação, através da
análise cristalográfica das amostras solidificadas.
Resultados
Foram feitas duas experiências para o teste das rotinas de
aquisição e a análise através de transformadas wavelet packets. A
wavelet usada foi haar com 4 níveis, usando o critério de entropia
de Shannon.
Vazamento 1:
T1 canal 1 - T2 canal 3 molde - T3 canal 2 parede
Tvaz= 750ºC; Tamb = 23ºC; X = 35 mm; Amostragem: 100 aps.
Os sinais adquiridos são mostrados na figura a seguir.
Vazamento 1
sem filtragem
Vazamento 1
com filtragem
Vazamento 2
sem filtragem
Vazamento 2
com filtragem
Conclusões
Pode se observar a grande quantidade de ruído, típica de um
sistema industrial. As curvas mais suaves correspondem a uma
filtragem do tipo FIR passa-baixa.
Vazamento 2:
T1 canal 1 - T2 canal 3 molde - T3 canal 2 parede
Tvaz= 730ºC; Tamb = 20ºC; X = 39 mm; Amostragem: 60 aps. Os
sinais adquiridos são mostrados na figura a seguir.
Apresentação e Defesa Pública
Día: xx de julho de 2008 às xx:xx horas.
Auditório do Prédio XX
É aceitável pensar que duas amostras do mesmo tipo de material,
sob as mesmas condições termodinâmicas, se comportem da
mesma maneira à mesma temperatura. No caso das experiências
feitas se espera ter curvas de resfriamento idênticas e portanto as
best trees idênticas, no caso de procedimentos idênticos. Caso
existam desvios no processo de vazamento da liga no molde, tais
como velocidades diferentes e taxas de resfriamento diferentes,
levarão a curvas de resfriamento e best trees diferentes. Os
desvios ocorridos nas experiências são: temperaturas de
vazamento, velocidades de vazamento (sistema manual), leve
diferença da disposição dos termopares (termopares idênticos mas
não os mesmos), temperatura ambiente, taxa de amostragem e
ruído ambiente.
Essas considerações são fatos comuns no
ambiente industrial e que não devem ser desconsiderados nas
análises térmicas.
Referências
[1] BURRUSs, C.S.; GOPINATH R.A.; GUO, H. – Introduction to Wavelets and Wavelet
Transforms. A Primer. – Prentice Hall. 1998.
[2] OPPENHEIM, Alan V.; SCHAFER, Ronald W. – Discrete-Time Signal Processing – Prentice
Hall. 1989
[3] CHEN, I..G., STEFANESCU, D.M. Computer-Aided Differential Thermal Analysis of
Spheroidal and Compacted Graphite Cast Irons. AFS Transactions, 1983.