Novo sensor de vazão de fluidos com foco em aplicações biomedicas

O espirometro e um dispositivo que avalia a ventilacao pulmonar. Este e um trabalho preliminar que propoe um sensor eletromecânico de fluxo com foco na aplicacao biomedica de espirometria. O sensor consiste de um corpo rombudo, introduzido em um cano por um orificio, e um acelerometro. A colisao das particulas do fluido contra o corpo rombudo gera vortices, que por sua vez induzem vibracoes no corpo. Forcas de arrasto tambem estao presentes e tendem a movimentar o corpo. Os movimentos decorrentes do escoamento sao captados pelo acelerometro, que e posicionado na porcao do corpo rombudo externa ao cano, evitando o contato do elemento eletronico (acelerometro) com o fluido, o que pode facilitar procedimentos de esterilizacao da luz do cano. Foram analisados corpos rombudos em forma de lâmina (com e sem massa adicional) e cilindro. O procedimento experimental consistiu no estabelecimento de seis regimes permanentes de entrada (vazao de ar) e na captura do sinal de resposta do sensor (nos tres eixos). Foram coletadas 24 respostas do sensor para cada um dos regimes e posteriormente foram levantadas as curvas do sensor e realizadas analises estatisticas. Resultados significativos foram encontrados para o eixo do acelerometro paralelo ao fluxo. Para a lâmina, o Valor Eficaz (RMS) do sinal foi proporcional a vazao com linearidade e coeficiente de correlacao variando, respectivamente, de 19% e R2 = 0,99058, para o ensaio sem massa adicional, a ate 8,4% e R2 = 0,9741, para o ensaio com massa adicional. O arrasto continuo (valor medio da resposta) nao guardou relacao monotonica com o aumento da velocidade do ar. Ja para o cilindro, o arrasto foi proporcional a vazao com altissima linearidade e correlacao (0,17% e R2 = 0,96347), mas o RMS do sinal nao guardou relacao monotonica com a vazao. Finalmente, embora sejam necessarios mais estudos para utilizar o sensor proposto em equipamentos de espirometria, este trabalho demonstra que o sensor responde proporcionalmente as entradas (escoamento), dentro (de 0 a ate 14 l/s) e fora da faixa (ate 21 l/s) de operacao do espirometro com altos coeficientes de correlacao e linearidade, alem de respostas diferenciadas dadas diferentes entradas (vazoes) comprovadas por ANOVA (valor de p < 10-15) Abstr