Ao ligar o sistema o usuário deve posicionar o copo dosador sobre a balança. A primeira ação realizada no sistema deve ser escolher entre alterar configurações do software ou escolher o modo de dosagem desejado. Se for escolhido o modo de dosagem, o usuário deve escolher entre 3 modos de inserção de dados, descritos na Seção 4.1.
Expandindo os 3 modos de inserção de dados do protótipo ilustrados na Figura 32, tem-se como resultado o fluxo da Figura 33, caso seja escolhido o primeiro modo de inserção dos dados (P1), o usuário deve inserir a quantidade de gesso desejado e logo em seguida informar a quantidade de água, assim, finalizando a o fluxo de requisição dos dados e inicia-se a rotina de dosagem. Caso seja utilizado o segundo modo de inserção dos
FIGURA 32 – Fluxo de atividades para inserção de dados FONTE – Elaborado pelo autor
dados (P2), o usuário deve informar apenas a quantidade de gesso desejada e o protótipo utiliza este valor para calcular a quantidade de água que deve ser dispensada no copo, e em seguida executa a rotina de dosagem. E por ultimo, no terceiro modo de inserção dos dados (P3), o usuário deve informar o número do programa desejado e o sistema busca em sua memória interna os valores pré configurados e inicia a rotina de dosagem.
FIGURA 33 – Fluxo de atividades dos modos de dosagens FONTE – Elaborado pelo autor
Após a quantidade de gesso e água serem definidas, independente do modo de in- serção dos dados escolhido, a próxima operação do sistema é a dosagem dos componentes. Expandindo a ação "Realizar dosagem"apresentado na Figura 32, obtêm-se o diagrama ilustrado na Figura 34, neste é possível visualizar a rotina de dosagem dos componentes. Na primeira etapa de dosagem o sistema zera o valor de leitura da balança para que o peso do copo posicionando sobre ela não interfira na dosagem. Em seguida é iniciada
FIGURA 34 – Fluxo de atividades dosagem FONTE – Elaborado pelo autor
a dosagem de gesso, então, o motor do reservatório de gesso é acionado, e se mantem em funcionamento até que os valores registrados pela balancá sejam iguais ao setados pelo usuário no fluxo anterior, assim, finalizando o sistema de dosagem de gesso.
A dosagem de água também será realizada pela balança, sendo que a primeira atividade é zerar o valor de leitura da balança e acionar o bombeamento de água. O sistema de leitura da balança e comparação com a dosagem informada pelo usuário é o mesmo empregado na dosagem de gesso. Assim, no final do processo de dosagem, as quantidades de gesso e água dispensadas dentro do copo são informadas para o usuário através do display e, ao retirar o copo da balança, automaticamente é iniciado o sistema de espatulação, sendo apresentado no display uma nova frase, requisitando a inserção de tempo de processamento desejado, sendo este o tempo em que o espatulador deve manter acionado a bomba de vácuo e o motor de espatulação, e por fim entregar a mistura pronta ao usuário. O fluxo de atividades do sistema de espatulação pode ser visualizado na Figura 35.
Nas Configurações do sistema é possível realizar 3 operações, a configuração de dosagem de água pré definida utilizado no segundo módulo de dosagem (P2), a calibragem da balança e a configuração dos programas utilizados no terceiro modo de dosagem (P3).
FIGURA 35 – Fluxo de Atividades do espatulador FONTE – Elaborado pelo autor
para alterar o valor de água pré definido o usuário deve informar a quantidade desejada de água para cada 100 gramas de gesso, apos isto o sistema guarda esta informação em memória e volta para o menu inicial do sistema. Caso seja desejado realizar a calibragem da balança, o primeiro passo é zerar o valor de leitura atual, e, em seguida deve ser posicionado sobre a balança um peso com massa de 100g exatas e, assim, o protótipo realiza a calibragem e retorna ao usuário uma mensagem de finalização do processo. A última opção disponível nas configurações é a possibilidade de apagar programas pré- definidos, utilizados pelo terceiro modo de dosagem(P3), para realizar este procedimento deve ser inserido o número de identificação do programa, e assim, o sistema deleta este programa e retorna para o menu inicial do protótipo. Este fluxo de execução é apresentado na Figura 36.
FIGURA 36 – Fluxo de atividades configurações dosador FONTE – Elaborado pelo autor
5 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Neste capítulo serão apresentados os resultados obtidos durante os testes do pro- tótipo, analisando-se os valores retornados pela balança no momento da dosagem de gesso e de água. Estas leituras foram comparadas com valores obtidos de uma balança de pre- cisão convencional para o gesso e com a utilização de um copo de dosagem para a água. Assim foi realizada uma análise a fim de verificar se o protótipo cumpre com as especifi- cações estabelecidas na Seção 4.2
5.1 RESULTADOS OBTIDOS COM O PRIMEIRA VERSÃO DO DOSADOR DE GESSO
Os resultados obtidos com a primeira versão do protótipo foram irregulares de- vido aos problemas relacionados aos ruídos eléctricos citados na Seção 4.4. No Gráfico 1 são apresentadas 20 dosagens de gesso realizadas pelo protótipo, antes das alterações do hardware. As barras azuis representam as quantidades de gesso informada ao sistema pelo usuário. Já as barras laranjas representam os valores retornados pelo sistema de dosagem, informando qual foi a quantidade de gesso registrado pela célula de carga e, por último, as barras cinza representam pesagem realizada em uma balança de precisão convencional, usada para validar as dosagens realizadas pelo protótipo. No caso das dosagem de água, as barras cinza representam os dados coletados através de um copo de dosagem.
GRÁFICO 1 – Resultados registrados com a dosagem de gesso V1 FONTE – Elaborado pelo autor
estavam registrando uma média de 5,1g a menos do que deveria, pois ao comparar as leituras com a balança de precisão é possível notar uma grande variação na leitura dos dados.
Em seguida, foram realizados os testes com o sistema de dosagem de água. O Gráfico 2, apresenta apenas 3 dosagens, pois ao ser acionada a bomba de água, o jato de água em alguns casos, chegou a espirrar para fora do copo de dosagem e, também, a pressão do jato de água sobre a balança ocasionava falsas leituras no sistema de dosagem. Isso fez com que os testes fossem interrompidos, pois este problema deveria ser resolvido antes de continuar com o desenvolvimento do projeto.
GRÁFICO 2 – Primeiros Resultados Dosagem de Água FONTE – Resultados registrados com a dosagem de água V1
5.2 RESULTADOS OBTIDOS COM O SEGUNDA VERSÃO DO DOSADOR DE GESSO Após a adição do regulador de tensão e a utilização dos opto acopladores, as dosagens de gesso realizadas pela balança retornam resultados dentro dos padrões esta- belecidos nos requisitos do sistema, com uma margem de erro de aproximadamente 1,17g ou 1,17% para as leituras. No Gráfico 3 é possível visualizar os resultados de 20 dosagens. É possível notar uma grande diferença entre as novas leituras e as ilustrada na Gráfico 1 que continha um margem de erro de, aproximadamente, 5,1% e agora contém 1,17%.
Em seguida, foram feitos alguns testes alterando a alimentação da bomba de água do sistema hidráulico para diminuir a sua força e melhorar e eficiência da balança. Inicial- mente a tensão de entrada foi ajustada em 6V e os resultados podem ser visualizados no Gráfico 4, os resultados nesta configuração também não foram considerados satisfatórios pois ainda constatou-se uma diferença media de 5ml ou aproximadamente 25% de erro entre o que a balança registrava e o real valor de dosagem desejada, ainda muito longe do esperado.
Então foi realizado outro ajuste na alimentação e desta vez, o regulador de tensão foi ajustada para 2,5V, foram realizados 3 testes de leitura ilustrados no Gráfico 5, onde é possível reparar uma melhora nas leitura, variando agora 2ml, ou aproximadamente 10%
GRÁFICO 3 – Primeiros Resultados Dosagem de Gesso FONTE – Elaborado pelo autor
GRÁFICO 4 – Resultados dosagem de água 6V FONTE – Elaborado pelo autor
de taxa de erro, ainda não sendo o ideal, pois o fluxo de água ainda estava prejudicando as leituras.
Um novo ajuste foi realizado na alimentação da bomba de água, para 1,6V com a realização de um conjunto de 20 leituras para validar o funcionamento correto do protó- tipo. No Gráfico 6, são apresentadas 10 leituras de 20ml de água que apresentaram uma taxa de erro de 1,3% e 10 leituras realizadas com 50ml de água com uma taxa de erro de,
GRÁFICO 5 – Resultados dosagem de água 2.5V FONTE – Elaborado pelo autor
aproximadamente, 1%. Analisando os dados, os resultados agora estão com uma margem de erro abaixo do solicitado nos requisitos do projeto.
GRÁFICO 6 – Resultados finais dosagem de água FONTE – Elaborado pelo autor
Em seguida foram realizados testes para determinar a economia de gesso pro- porcionadas pela utilização do protótipo no laboratório El Amaral. Antes de iniciar a utilização do novo sistema, os funcionários do laboratório registraram quanto de gesso era desperdiçado e a quantidade de moldagens que eram vazadas com 1,660Kg de gesso. Com esta quantidade, o responsável pelo laboratório informou que foram realizadas 18 molda- gens no total, sendo que 3 delas eram moldagem de meia arcada, onde apenas metades dos dentes é copiado para a moldagem necessitando de menos gesso em sua confecção.
Teve-se como resposta um desperdício de 222g de gesso no total, uma quantia suficiente para vazar duas ou mais moldagens. Já utilizando o protótipo, com a mesma quantia de 1,660kg, foi registrado um desperdício de 67g e foram vazados 21 modelos no total, sendo que 5 modelos eram de meia arcada.