Sistema de Detecção de Gases para laboratório de quimica

Um dos principais acidentes dentro de um laboratório químico é causado por explosão, que gera a liberação de gases. (Unicamp, 2022)

Para que isso não aconteça, o mercado acaba investindo em instrumentos que possam estar medindo essa quantidade de gás existente no ar. O mercado oferece vários aparelhos que são utilizados para medição de gases, porem eles têm alto custo para ser adquiridos, e normalmente são usados nas indústrias. (Stefan, 2020)

A internet das coisas veio aumentar a qualidade da existência de sistemas e serviços de baixo custo, criando oportunidade especificas em várias áreas. (Muenchen, 2018)

O IOT vem se apresentando como uma das principais tecnologias emergentes, gerando novas aplicações das tecnologias de informação, comunicação e sensoriamento. (ZENELLA, 2014)

Assim com esta frequente inovação tecnológica temos como objetivo a construção de sensores de gases e fumaça com menores custos e integrados via Wi-Fi para um constante monitoramento dos dados.

Metodologia 

O método utilizado para o para a obtenção dos dados foi realizada a partir do módulo ESP32 que faz a obtenção e upload dos dados solicitados. Na ESP foi realizada a programação para calcular os valores tensão (V) e corrente (A) obtidos a partir das leituras dos sensores, após essa obtenção os dados serão enviados via Wi-Fi para uma plataforma de análise via NODE-RED, além disso os dados ficam armazenados em um banco de dados e um web-server criado para acesso local ou remoto pela internet. Para que sejam passíveis estes os acessos, temos como base a utilização de máquinas virtuais em softwares da Amazon Web Service (AWS), a partir de uma instância do tipo EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud) (AMAZON WEB SERVICE, 2022), com o auxílio do software Visual Studio Code e ferramentas de programação como o Node-RED (MICROSOFT, 2022; OpenJS Foundation, [2022]). 

Após a obtenção e armazenamento dos dados utilizando a curva retirada do manual, junto com a função da mesma, foi possível obter o valor em ppm das concentrações dos gases analisados. 

Resultados e Discussão 

A partir da programação obtivemos um sistema de monitoramento constante da emissão de gases GLP e fumaça, além do controle da umidade presente no ar. Tudo sendo presentados em dashboards online.

Figura 1: Prototipagem

Figura 2: Prototipagem no NodeRed

Figura 3: Dashboard da temperatura e umidade

Figura 4: Dashboard de gás

 Este controle poderá ser utilizado para supervisão da segurança das salas de química, detectando os gases liberados pelos bicos de bunsen destas salas do prédio, assim como para as cozinhas já que o mesmo também detecta o gás liberado pelos bujões.

Conclusões 

Foi possível apontar que os dados obtidos foram um pouco inconclusivos devido ao baixo tempo de execução e ausência de testes em laboratório devido ao COVID nas datas de entrega do projeto. No entanto o funcionamento do circuito ocorreu dentro do planejado e com pequenos ajustes poderá ser implementado em laboratório.

Agradecimentos 

Como agradecimento para a execução deste projeto gostaríamos de mencionar a instituição de ensino IFSP com a colaboração e disponibilidade dos laboratórios para a montagem do projeto, aos professores Fabiano Tadeu Mathias Costa juntamente ao Marcos Aparecido Chaves Ferreira agradecemos pelo excelente trabalho e auxílio na execução do mesmo.   

[ID:94] Autor:Caio Henrique Stefani - Criado em: 2022-06-10 18:10:07 - [ Compartilhar ]