Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/6407
Type: Tese
Title: Desenvolvimento de um sensor de fibras ópticas de sulfeto de hidrogênio baseado em redes de Bragg e Filmes Finos
Author(s)/Inventor(s): Ribeiro, Bruno Cerqueira Rente
Advisor: Werneck, Marcelo Martins
Co-advisor: Camargo Jr., Sérgio Alvaro de Souza
Co-advisor: Allil, Regina Célia da Silva Barros
Abstract: O sulfeto de hidrogênio é, atualmente, uma preocupação constante na área de exploração de petróleo, já que causa danos irreversíveis tanto ao recurso humano empregado na atividade (inclusive levando ao óbito) quanto na própria produção, causando corrosão de dutos e estruturas na planta de exploração ou tratamento. O objetivo deste trabalho é a elaboração de uma nova técnica para a medição do gás sulfeto de hidrogênio utilizando para tal um sensor baseado em redes de Bragg e filmes finos. Para a realização das medidas foram empregadas técnicas de sensoriamento baseados em redes de Bragg e deposição de filmes finos nanométricos, sensíveis ao gás em questão. Os filmes sensíveis são depositados sobre as fibras que tiveram suas cascas removidas e redes de Bragg inscritas, visando alcançar respostas quando em contato com o sulfeto na ordem de parte por milhão. Foi realizado um estudo sobre as causas da sensibilidade do sensor construído (i.e. os efeitos óticos da deposição de filmes com espessura menor que o comprimento de onda da luz propagante), características opto-mecânicas do dispositivo, além da composição química dos filmes. Finalmente, serão mostradas as características estáticas do sensor construído, que é capaz de medir em uma excursão da ordem de dezenas de partes por milhão e com uma sensibilidade de 1 pm/ppm, valor este comparável a sensores de redes de Bragg já existentes.
Abstract: Hydrogen sulfide is currently a major concern in oil industry, since it causes irreversible damage to both human resources employed in the activity (even leading to death) as well as to production itself, causing corrosion of pipelines and structures in oil processing or extrrcing plants. The objective of this work is to develop a new technique for measurement of hydrogen sulfide gas, using a sensor based on fiber Bragg gratings, known as optical fiber sensorsand thin films. To carry out the measures fiber Bragg gratings-based sensing methodologies and deposition of nanometric thin films sensitive to the gas in question will be employed. Sensitive films are deposited on fibers which had their shells previously removed and Bragg gratings inscribed in order to achieve responsiveness to hydrogen sulfide in the range of part per million. A study of the possible causes of sensibility in the sensor was also peformed i.e., effects generated by films with subwavelength thickness on the optical response of sensor, device’s optomechanical characteristics, as well the chemical composition of deposited films. Finally, the characteristics of the built sensor are shown. These can measure on a tour of the order of tens of parts per million and with a sensitivity of 1 pm / ppm, a value comparable to the sensors FBGs existing.
Keywords: Engenharia elétrica
Rede de Bragg
Sulfeto de hidrogênio
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Apr-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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