BR102016009145A2 - Automated drop meter - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a um contador de gotas automatizado para uma vidraria de laboratório tendo uma válvula, caracterizado pelo fato de compreender uma unidade de controle (4) configurada para controlar um sensor de gotas (7), um módulo de comunicação (8) e um relé (16); em que o sensor de gotas (7) é posicionado próximo a uma extremidade da válvula (3) da vidraria (2) e é configurado para detectar quando ocorrem as gotas; em que o módulo de comunicação (8) é configurado para realizar a comunicação entre a unidade de controle (4) e um dispositivo eletrônico (17); em que o relé (16) é conectado à unidade de controle (4) e acoplado a um atuador robótico (6); e em que o atuador robótico (6) é acoplado à válvula (3) da vidraria (2) e é configurado para abrir ou fechar a válvula (3).

Description

“CONTADOR DE GOTAS AUTOMATIZADO” CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um contador de gotas automatizado.

[002] Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um contador de gotas automatizado que realiza autonomamente titulação de uma ou mais soluções.

ESTADO DA TÉCNICA

[003] Titulação química é um método realizado em laboratórios químicos e utilizado para determinar a concentração em valor de uma substância desconhecida.

[004] Tal método consiste em colocar no interior de uma vidraria com torneira para gotejamento uma substância conhecida com concentração conhecida e gotejar sobre uma substância desconhecida, que está no interior de um recipiente, até que ocorra uma reação entre elas. Por meio da contagem das gotas é possível calcular o valor da concentração da substância desconhecida.

[005] A contagem de gotas, geralmente, é realizada de forma manual, onde um técnico necessita ficar observando e contando as gotas. Entretanto, caso o técnico se distraia, poderá haver uma contagem errada, o que acarretará no retrabalho.

[006] De maneira a evitar esses erros, foram criados alguns mecanismos para auxiliar o técnico, um destes mecanismos é descrito pelo documento PI 9104910, que descreve uma bureta automática dotada de uma fotocélula, um solenóide que está conectado a dois relés e a uma haste, que por sua vez esta conectada a torneira da bureta. O primeiro relé aciona o solenóide para abrir a torneira da bureta e o segundo relé aciona o solenóide para fechar a torneira. A fotocélula tem por objetivo verificar o momento em que a solução modifica sua coloração.

[007] O acionamento do sistema é manual, sendo que o operador determina manualmente a velocidade de gotejamento, o primeiro relé aciona o solenóide para manter a torneira da bureta na posição aberta. Quando a solução modifica sua coloração, a fotocélula desliga automaticamente e isso é interpretado pelo segundo relé que aciona o solenóide para que este feche a torneira da bureta.

[008] Está solução apresenta como inconveniente o fato de o técnico ter que manualmente acionar a velocidade de gotejamento e realizar a contagem das gotas, o que ainda pode levar a um erro de contagem.

[009] Outra solução encontrada no estado da técnica é descrita pelo documento norte-americano US4058365, que descreve um sistema de titulação automática, onde a velocidade de gotejamento é determinada por uma unidade de controle. O sistema é dotado de uma bureta automática, uma fotocélula e uma unidade de controle. A bureta automática é uma seringa onde seu pistão é acionado por um motor, que por sua vez é acionado pela unidade de controle. A unidade de controle apresenta os dados da titulação por meio de um display.

[0010] A solução proposta pelo documento norte-americano apresenta como inconveniente o fato de ser um sistema robusto, que não pode ser empregado em vidrarias de laboratório já existentes.

[0011] Outro inconveniente é o fato de que o técnico ainda necessita realizar a contagem de gotas.

[0012] Portanto, não existe no estado da técnica um contador de gotas automatizado que possa ser empregado em vidrarias já existentes em laboratórios, que proporcione realizar uma titulação sem que seja necessário um técnico realizando a contagem das gotas, que aumente ou diminua a velocidade de gotejamento autonomamente, que apresenta os dados coletados em um aplicativo de computador, celular ou tabletvia conexão sem fio (wi-fi) e que podem ser acessados por meio de nuvem (cloud).

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0013] Assim, é um objetivo da presente invenção proporcionar um contador de gotas automatizado que possa ser empregado em vidrarias já existentes em laboratórios e que não necessite de um técnico para realizar a contagem das gotas.

[0014] É outro dos objetivos da presente invenção proporcionar um contador de gotas que pode aumentar ou diminuir a velocidade de gotejamento autonomamente.

[0015] É ainda um dos objetivos da presente invenção proporcionar um contador de gotas automatizado que apresenta os dados coletados em um aplicativo de computador, celular ou tablet via conexão sem fio (wi-fí).

[0016] É mais um dos objetivos da presente invenção proporcionar um contador de gotas automatizado que permite acesso dos dados coletados por meio de nuvem (cloud).

SUMÁRIO

[0017] A presente invenção atinge esses e outros objetivos por meio de um contador de gotas automatizado para uma vidraria de laboratório tendo uma válvula, caracterizado pelo fato de compreender uma unidade de controle configurada para controlar um sensor de gotas, um módulo de comunicação e um relé; em que o sensor de gotas é posicionado próximo a uma extremidade da válvula da vidraria e é configurado para detectar quando ocorrem as gotas; em que o módulo de comunicação é configurado para realizar a comunicação entre a unidade de controle e um dispositivo eletrônico; em que o relé é conectado à unidade de controle e acoplado a um atuador robótico; e em que o atuador robótico é acoplado à válvula da vidraria e é configurado para abrir ou fechar a válvula.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A presente invenção será descrita a seguir com mais detalhes, com referências aos desenhos anexos, nos quais: [0019] A Figura 1 é um esquema do contador de gotas automatizado acordo com a concretização preferencial da presente invenção.

[0020] A Figura 2 é um esquema do contador de gotas automatizado de acordo com a concretização preferencial da presente invenção.

[0021] A Figura 3 é uma vista lateral do contador de gotas automatizado de acordo com a concretização preferencial da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] A Figura 1 ilustra uma concretização preferencial do contador de gotas automatizado da presente invenção.

[0023] O contador de gotas automatizado 1 é preferencialmente dotado de uma unidade de controle 4, um atuador robótico 6, um sensor de gotas 7, um módulo de comunicação 8 e um relé 16.

[0024] Na concretização preferida da invenção, o atuador robótico 6 é conectado a unidade de controle 4 e é acoplado a uma válvula 3 de uma vidraria 2 de laboratório, como mostrado na Figura 3. O atuador robótico 6 é utilizado para abrir e fechar a válvula 3, desta maneira, é possível controlar a velocidade de gotejamento e interrompê-lo quando um parâmetro pré-estabelecido for atingido.

[0025] Cumpre notar que o atuador robótico 6 trabalha com uma orientação em graus, o que permite uma auto-calibração e identificar com precisão o angulo da válvula no qual se inicia o gotejamento. Ademais, esse tipo de orientação permite controlar o fluxo de gotejamento, a velocidade e a constância.

[0026] O sensor de gotas 7 é conectado à unidade de controle 4 e posicionado próximo a uma extremidade da válvula 3 da vidraria 2 e tem como objetivo realizar a contagem das gotas.

[0027] Na concretização preferida da presente invenção, o módulo de comunicação 8 realiza a comunicação entre a unidade de controle 4 e um dispositivo eletrônico 17, proporcionando ao técnico visualizar os dados que estão sendo coletados e status das titulações. O sistema de comunicação 8 ainda realiza a comunicação entre a unidade de controle 4 e os dispositivos conectados a ele, como, o sensor de gotas 7, o relé 16 entre outros. O sistema de comunicação 8 ainda pode vir integrado à unidade de controle 4, não necessitando de um dispositivo suplementar.

[0028] O contador de gotas automatizado 1 ainda pode compreender um tela 5 conectada à unidade de controle 4 e que tem por objetivo mostrar o status do contador de gotas automatizado 1. O status na tela 5 pode ser exibido por meio de uma tela de cristal líquido ou pode ser interativa por meio de uma tela sensível ao toque, o que proporciona ao usuário poder realizar mudanças no contador de gotas 1.

[0029] Além disso, o contador de gotas automatizado 1 ainda pode compreender um dispositivo de armazenamento 9. O dispositivo de armazenamento também é conectado à unidade de controle 4 e tem por objetivo armazenar os dados coletados pela mesma. Posteriormente, esses dados podem ser enviados para um servidor de nuvem (cloud) e o usuário pode acessá-los, por meio de um login e senha previamente cadastrados, de qualquer dispositivo eletrônico 17, como mostrado na Figura 2.

[0030] Adicionalmente, o contador de gotas 1 compreende ainda uma batería 15 conectada a unidade de controle 4, que tem por objetivo atuar como um no-break, evitando que os dados coletados pela unidade de controle 4 sejam perdidos em caso de queda de energia.

[0031] O contador de gotas automatizado 1 ainda pode compreender pelo menos um sensor acessório, possibilitando assim, monitorar diversas reações químicas. Os sensores acessórios podem ser um sensor de umidade 10, um sensor de temperatura 11, um sensor de emissão de gases 12, um sensor de PH 13, um sensor de cor 14 entre outros. Os sensores acessórios permanecem em comunicação com a unidade de controle 4 por meio do módulo de comunicação 8, como mostrado na Figura 1.

[0032] O sensor de umidade 10 é configurado para detectar uma umidade pré-estabelecida; o sensor de temperatura 11 é configurado para determinar se a temperatura de uma mistura aumentou ou diminuiu certo delta de graus; o sensor de emissão de gases 12 é configurado para alertar quando uma mistura atinge um nível de gases preestabelecido; o sensor de PH 13 é configurado para alertar quando o PH de uma mistura alcançar um valor pré-determindado; o sensor de cor 14 é configurado para alertar quando uma mistura adquire uma cor pré-estabelecida.

[0033] O atuador robótico 6 é, preferencialmente, um servo eletromecânico. Entretanto, outros tipos de atuadores podem ser utilizados, desde que os objetivos do atuador robótico sejam atingidos.

[0034] O sensor de gotas 7 é, preferencialmente, um sensor infravermelho. No entanto, outros tipos de sensores podem ser utilizados desde que consigam realizar a contagem das gotas.

[0035] O módulo de comunicação 8 é, preferencialmente, um módulo WIFI. Entretanto, outros tipos de módulos de comunicação podem ser utilizados, como, por exemplo, um módulo Bluetooth.

[0036] Para realizar uma titulação, o técnico inicia o contador de gotas automatizado 1, define os parâmetros, como, por exemplo, realizar uma contagem de 300 gotas, e o contador de gotas 1 inicia a contagem. Quando alcança as 300 gotas, o contador de gotas 1 irá fechar a torneira automaticamente e alertar o técnico.

[0037] Outro exemplo é quando utilizado em uma solução que necessita de gotejamento de velocidade constante e que deve atingir um certo PH. O técnico inicia o contador de gotas 1, define os parâmetros, que podem ser, por exemplo, 60 gotas por minuto e PH 8,5; o contador de gotas auto-calibra a válvula 3 para a velocidade estabelecida e inicia o processo. Quando o sensor de PH 13 detecta o PH pré-determinado, envia um sinal para a unidade de controle 4 para que a válvula seja fechada, a unidade de controle 4 envia um sinal para o relé 16, que por sua vez o envia para o atuador robótico 6, que fecha a válvula 3.

[0038] Uma vantagem da presente invenção é o fato de que se pode realizar uma série de titulações simultâneas com apenas um técnico e este podendo observar os status por meio da tela.

[0039] Outra vantagem da presente invenção é a realização de contagens com precisão e também interromper tal contagem caso um parâmetro pré-determinado seja atingido, como, por exemplo, total de gotas, tempo em segundo, tempo em minutos, enchimento do vasilhame, etc.

[0040] Alcança-se assim um contador de gotas automatizado que é empregado em vidrarias já existentes em laboratórios e que não necessita de um técnico para realizar a contagem das gotas.

[0041] Alcança-se também um contador de gotas que pode aumentar ou diminuir a velocidade de gotejamento autonomamente.

[0042] Alcança-se ainda um contador de gotas automatizado que apresenta os dados coletados em um aplicativo de computador, celular ou tabletvia conexão sem fio (wi-fi) e que permite que sejam acessados por meio de nuvem (cloud).

[0043] Tendo sido descrito um exemplo de uma concretização preferida da presente invenção, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras variações possíveis do conceito inventivo descrito, sendo limitadas tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Contador de gotas automatizado para uma vidraria de laboratório tendo uma válvula, caracterizado pelo fato de compreender: - uma unidade de controle (4) configurada para controlar um sensor de gotas (7), um módulo de comunicação (8) e um relé (16); em que o sensor de gotas (7) é posicionado próximo a uma extremidade da válvula (3) da vidraria (2) e é configurado para detectar quando ocorrem as gotas; - em que o módulo de comunicação (8) é configurado para realizar a comunicação entre a unidade de controle (4) e um dispositivo eletrônico (17); - em que o relé (16) é conectado à unidade de controle (4) e acoplado a um atuador robótico (6); e - em que o atuador robótico (6) é acoplado à válvula (3) da vidraria (2) e é configurado para abrir ou fechar a válvula (3).

2. Contador de gotas automatizado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma tela (5), a tela (5) sendo controlada pela unidade de controle (4) e configurada para exibir o status do contador de goras automatizado (1).

3. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o módulo de comunicação (8) é integrado à unidade de controle (4).

4. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de comunicação (8) é um módulo Wifi.

5. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o atuador robótico (6) é um servo eletromecânico.

6. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o sensor de gotas (7) é um sensor infravermelho.

7. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 6, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de armazenamento (9).

8. Contador de gotas automatizado de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os dados coletados pelo dispositivo de armazenamento (9) são enviados para um servidor de nuvem (18).

9. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende um sensor acessório dotado de um sensor de umidade (10) configurado para detectar uma umidade pré-estabelecida; o sensor acessório estando em comunicação com a unidade de controle (4).

10. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender um sensor acessório dotado de um sensor de temperatura (11) configurado para determinar se a temperatura de uma mistura aumentou ou diminuiu um certo delta de graus; o sensor acessório estando em comunicação com a unidade de controle (4).

11. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de compreender um sensor acessório dotado de um sensor de emissão de gases (12) configurado para alertar quando uma mistura atinge um nível de gases preestabelecido; o sensor acessório estando em comunicação com a unidade de controle (4).

12. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender um sensor acessório dotado de um sensor de PH (13) configurado para alertar quando o PH de uma mistura alcançar um valor pré-determindado; o sensor acessório estando em comunicação com a unidade de controle (4).

13. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de compreender um sensor acessório dotado de um sensor de cor (14) configurado para alertar quando uma mistura adquire uma cor pré-estabelecida; o sensor acessório estando em comunicação com a unidade de controle (4).

14. Contador de gotas automatizado de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 13, caracterizado pelo fato de a tela (5) ser selecionada dentre uma tela de cristal líquido e uma tela sensível ao toque.