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Metodologia para classificação de sinal eletroquímico para monitoramento de corrosão

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dc.creator MENEZES, Marco Antonio de Campos
dc.date.issued 2024-07-12
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4149
dc.description.abstract Corrosion is a global problem, which implies costs in industrialized countries of up to 4.5% of GDP, with either economic, but also social and environmental impacts. These costs arise from waste due to maintenance caused by corrosion, which involves the degradation of a metal in contact with an oxidizing solution. This indicates that corrosion control should be promoted whenever possible. This study proposes a methodology for electrochemical signal classification for a corrosion monitoring system, in a system subject to the use of an inhibitor, through the passive approach of electrochemical noise (EN) corrosion monitoring technique. The goal is to optimize the parameters that promote optimal event classification in an EN corrosion sensor as part of the methodology for a structural health monitoring (SHM) system. Due to its highly dynamic and stochastic nature of the signal, this study and analysis of electrochemical noise measurements (ENMs) consider numerical and graphical characteristics of two corrosion systems in saline aqueous solution: carbon steel and stainless steel. These experiments are repeated to collect data, which allows for generating graphs in time, frequency, and time-frequency domains. From these graphs, certain characteristics are extracted, such as mean, variance, standard deviation, skewness, kurtosis, gradient of Spectral Power Density - PSD, PSD current cutoff frequency, low-frequency levels of PSD, among others. These characteristics are assumed to have a good correlation with physical data of the corrosion process. Next, a supervised machine learning system is used to calibrate a model based on the training data. The complexity reduction selects a limited set of parameters that, based on the test data, allow obtaining inference or model accuracy in the upper quartile of the histogram of accumulated results with accuracy of up to 100%. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Restrito pt_BR
dc.subject Corrosão pt_BR
dc.subject Inteligência artificial pt_BR
dc.subject Monitoramento de saúde estrutural pt_BR
dc.subject Redução de complexidade pt_BR
dc.subject Ruído eletroquímico pt_BR
dc.title Metodologia para classificação de sinal eletroquímico para monitoramento de corrosão pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.date.available 2024-10-14
dc.date.available 2024-10-14T18:52:55Z
dc.date.accessioned 2024-10-14T18:52:55Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/0288833030578593 pt_BR
dc.contributor.advisor1 PIMENTA, Tales Cleber
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3321577431881283 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 MARTINEZ, Carlos Barreira
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/5361181196979714 pt_BR
dc.description.resumo A corrosão é um problema mundial, que implica em custos em países industrializados da ordem de até 4.5% do PIB, com impactos não somente econômicos, mas também sociais e ao meio ambiente. Esses custos decorrem de desperdício devido à manutenção por corrosão, que consiste na degradação de um metal em contato com solução oxidante, o que indica que o controle da corrosão deve ser promovido sempre que possível. Este estudo propõe uma metodologia para classificação de sinal eletroquímico para um sistema de monitoramento de corrosão, em sistema sujeito a uso de inibidor, com a abordagem de técnica passiva de monitoramento de corrosão por ruído eletroquímico (electrochemical noise - EN). Esta metodologia tem como objetivo otimizar os parâmetros que promovem uma ótima classificação de eventos em sensor de corrosão por EN como parte de estudo de metodologia para sistema de monitoramento de integridade (ou “saúde”) estrutural (structural health monitoring - SHM). Pela sua natureza bastante dinâmica e estocástica do sinal, este estudo e análise de medição de EN (EN measurements - ENM) considera características numéricas e gráficas de dois sistemas de corrosão ambos em solução aquosa salina: aço carbono e aço inox. Esses experimentos são repetidos para acumular dados, que permitem gerar gráficos em domínios de tempo, frequência e tempo-frequência, dos quais são extraídas algumas características, tais como média, variância, desvio padrão, skewness, kurtosis, gradiente de Densidade de Potência Espectral - PSD, frequência de “cut-off” de corrente de PSD, níveis de frequências baixas de PSD dentre outros. Supõem-se que essas características tenham boa correlação com dados físicos do processo de corrosão. A seguir, por sistema de um sistema de aprendizado de máquina supervisionado, calibra-se um modelo a partir dos dados de treinamento. A redução de complexidade seleciona um conjunto limitado de parâmetros que, a partir dos dados de teste, permitem obter-se uma inferência ou uma taxa de acerto do modelo no quartil superior do histograma de resultados acumulados, com precisão de até 100%. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.relation.references MENEZES, Marco Antonio de Campos. Metodologia para classificação de sinal eletroquímico para monitoramento de corrosão. 2024. 211 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024. pt_BR


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