Projeto e desenvolvimento de minibomba peristáltica para biossensores SPR, usando sistema de medição e controle de vazão
JONES CLÉCIO OTAVIANO DIAS JUNIOR1; ARLINDO GARCIA SÁ DE BARRETO NETO2; CLEUMAR DA SILVA MOREIRA2
1 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ; 2 INSTITUTO FEDERAL DA PARAÍBA
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1058
Resumo
A minibomba peristáltica de roletes é uma boa alternativa para sistemas que requeiram o transporte de fluidos de forma laminar, contínua e controlada, como é o caso do sensoriamento biológico baseado na ressonância de plásmons de superfície ou SPR (Surface Plasmon Resonance). O trabalho proposto apresenta o projeto e desenvolvimento de uma minibomba peristáltica de roletes, acionada por um motor de passo conectado a uma caixa de redução mecânica e associado a um mecanismo de medição de vazão. Foram desenvolvidos projetos de três diferentes atuadores com 2, 3 e 4 roletes, usando o software Solidworks. A implementação utilizou uma impressora 3D usando plástico ABS para a sua prototipagem. A estrutura da minibomba de roletes possui dimensões de 100 milímetros quadrados em sua superfície e 55 mm de altura, sendo realizados de forma otimizadas em função da vazão volumétrica. Foi obtida uma vazão máxima, considerando uma rotação de 80 RPM, de 33,5 ml/min para uma configuração usando 2 roletes, de 22,1 ml/min para uma configuração usando 3 roletes e de 24,8 ml/min para uma configuração com 4 roletes. Contudo, para uma rotação superior a 80 RPM não se observou quaisquer variações da vazão para nenhum dos protótipos. O sistema proposto para mensurar a vazão é composto de um microcontrolador para aquisição e processamento dos dados, sensores e circuitos de condicionamento do sinal. Na mesma estrutura também foi desenvolvida uma interface para visualizar e permitir a interação com a minibomba no tocante à indicação da vazão. A interface com o usuário é realizada usando um display tipo LCD e botões que permitem indicar a vazão desejada. Foram realizados testes com a pressão hidrostática e sua correlação com a vazão medida. Finalmente, o protótipo proposto apresenta características dimensionais que possibilitam a portabilidade e um baixo consumo de potência.
Palavras-chave: MINIBOMBA PERISTÁLTICA; BIOSSENSOR; CONTROLE DA VAZÃO