Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Camillo, João Gabriel
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/252056
Resumo: Um dos maiores dilemas enfrentados nos estudos de otimização deprocessos é o tempo gasto com tarefas repetitivas. Essas tarefas frequentementeexigem a realização de análises semelhantes, mas considerando diferentes variáveis. No contexto específico da análise das variações do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) em biorreatores, as quais envolvem a alteração de parâmetros como vazão de ar aplicada e adição de estruturas geométricas, é necessário conduzir uma grande quantidade de análises que se repetem. Nesse sentido, torna-se crucial desenvolver uma ferramenta capaz de automatizar esses processos e análises repetitivas, a fim de otimizar o tempo despendido nessas tarefas e direcioná-lo para a interpretação e análise dos dados obtidos. Para atingir esse objetivo, foi aplicada a programação e o uso de uma interface computacional amigável utilizando o Arduino. Essa abordagem permitiu a interação direta com o sensor de oxigênio dissolvido, abrindo caminho para a automação da coleta e tratamento dos dados obtidos. O sistema final demonstrou excelente estabilidade e confiabilidade, produzindo resultados muito similares aos obtidos por meio de análises manuais. Esses resultados evidenciam que futuros aperfeiçoamentos, incluindo a automação do controle de outras variáveis, poderiam resultar em ganhos de tempo ainda maiores dedicados a essas tarefas. Ao empregar essa abordagem automatizada, foi possível reduzir consideravelmente o tempo gasto com tarefas repetitivas e aumentar a eficiência na análise de variações do coeficientevolumétrico de transferência de oxigênio em biorreatores. Essa ferramenta tem opotencial de contribuir significativamente para estudos de otimização de processos efacilitar a interpretação dos dados obtidos, promovendo avanços na área depesquisa em questão.
id UNSP_217d919b0f467e4b18f7c926207e223e
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/252056
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-ArduinoAutomation of dissolved oxygen analysis in airlift bioreactors through Python programming using an Arduino-sensor interfaceAutomaçãoOxigênio dissolvidoBiorreatorAirliftProgramaçãoUm dos maiores dilemas enfrentados nos estudos de otimização deprocessos é o tempo gasto com tarefas repetitivas. Essas tarefas frequentementeexigem a realização de análises semelhantes, mas considerando diferentes variáveis. No contexto específico da análise das variações do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) em biorreatores, as quais envolvem a alteração de parâmetros como vazão de ar aplicada e adição de estruturas geométricas, é necessário conduzir uma grande quantidade de análises que se repetem. Nesse sentido, torna-se crucial desenvolver uma ferramenta capaz de automatizar esses processos e análises repetitivas, a fim de otimizar o tempo despendido nessas tarefas e direcioná-lo para a interpretação e análise dos dados obtidos. Para atingir esse objetivo, foi aplicada a programação e o uso de uma interface computacional amigável utilizando o Arduino. Essa abordagem permitiu a interação direta com o sensor de oxigênio dissolvido, abrindo caminho para a automação da coleta e tratamento dos dados obtidos. O sistema final demonstrou excelente estabilidade e confiabilidade, produzindo resultados muito similares aos obtidos por meio de análises manuais. Esses resultados evidenciam que futuros aperfeiçoamentos, incluindo a automação do controle de outras variáveis, poderiam resultar em ganhos de tempo ainda maiores dedicados a essas tarefas. Ao empregar essa abordagem automatizada, foi possível reduzir consideravelmente o tempo gasto com tarefas repetitivas e aumentar a eficiência na análise de variações do coeficientevolumétrico de transferência de oxigênio em biorreatores. Essa ferramenta tem opotencial de contribuir significativamente para estudos de otimização de processos efacilitar a interpretação dos dados obtidos, promovendo avanços na área depesquisa em questão.One of the greatest dilemmas in process optimization studies is the time spenton repetitive tasks. These tasks often involve conducting similar analyses whileconsidering different variables. In the specific context of analyzing variations in the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) in bioreactors, which entails altering parameters such as applied air flow rate and the addition of geometric structures, a significant number of repetitive analyses need to be performed. Consequently, developing a tool capable of automating these processes and repetitive analyses becomes crucial in order to optimize the time spent on these tasks and redirect it towards data interpretation and analysis. To achieve this goal, programming techniques were employed along with a user-friendly computational interface using Arduino. This approach facilitated direct interaction with the dissolved oxygen sensor,paving the way for automating data collection and processing. The final system demonstrated excellent stability and reliability, generating results highly comparable to those obtained through manual analyses. These findings indicate that further enhancements, including automation of the control of other variables, could lead to even greater time savings dedicated to these tasks. By implementing this automated approach, it was possible to significantly reduce the time spent on repetitive tasks and enhance efficiency in analyzing variations in the volumetric oxygen transfer coefficient in bioreactors. This tool holds great potential for contributing significantly to process optimization studies and facilitating data interpretation, thereby advancing research in this field.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Cerri, Marcel Otávio [UNESP]Camillo, João Gabriel2023-12-18T12:18:50Z2023-12-18T12:18:50Z2023-12-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/11449/252056porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-12-19T06:11:43Zoai:repositorio.unesp.br:11449/252056Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T18:38:31.643775Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
Automation of dissolved oxygen analysis in airlift bioreactors through Python programming using an Arduino-sensor interface
title Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
spellingShingle Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
Camillo, João Gabriel
Automação
Oxigênio dissolvido
Biorreator
Airlift
Programação
title_short Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
title_full Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
title_fullStr Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
title_full_unstemmed Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
title_sort Automação da análise de oxigênio dissolvido em biorreatores airlift através de programação em Python utilizando uma interface sensor-Arduino
author Camillo, João Gabriel
author_facet Camillo, João Gabriel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cerri, Marcel Otávio [UNESP]
dc.contributor.author.fl_str_mv Camillo, João Gabriel
dc.subject.por.fl_str_mv Automação
Oxigênio dissolvido
Biorreator
Airlift
Programação
topic Automação
Oxigênio dissolvido
Biorreator
Airlift
Programação
description Um dos maiores dilemas enfrentados nos estudos de otimização deprocessos é o tempo gasto com tarefas repetitivas. Essas tarefas frequentementeexigem a realização de análises semelhantes, mas considerando diferentes variáveis. No contexto específico da análise das variações do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) em biorreatores, as quais envolvem a alteração de parâmetros como vazão de ar aplicada e adição de estruturas geométricas, é necessário conduzir uma grande quantidade de análises que se repetem. Nesse sentido, torna-se crucial desenvolver uma ferramenta capaz de automatizar esses processos e análises repetitivas, a fim de otimizar o tempo despendido nessas tarefas e direcioná-lo para a interpretação e análise dos dados obtidos. Para atingir esse objetivo, foi aplicada a programação e o uso de uma interface computacional amigável utilizando o Arduino. Essa abordagem permitiu a interação direta com o sensor de oxigênio dissolvido, abrindo caminho para a automação da coleta e tratamento dos dados obtidos. O sistema final demonstrou excelente estabilidade e confiabilidade, produzindo resultados muito similares aos obtidos por meio de análises manuais. Esses resultados evidenciam que futuros aperfeiçoamentos, incluindo a automação do controle de outras variáveis, poderiam resultar em ganhos de tempo ainda maiores dedicados a essas tarefas. Ao empregar essa abordagem automatizada, foi possível reduzir consideravelmente o tempo gasto com tarefas repetitivas e aumentar a eficiência na análise de variações do coeficientevolumétrico de transferência de oxigênio em biorreatores. Essa ferramenta tem opotencial de contribuir significativamente para estudos de otimização de processos efacilitar a interpretação dos dados obtidos, promovendo avanços na área depesquisa em questão.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-12-18T12:18:50Z
2023-12-18T12:18:50Z
2023-12-11
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/11449/252056
url https://hdl.handle.net/11449/252056
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128957900390400