NoTouch¶

Présentation¶

NoTouch est un distributeur automatique de gel lavant (savon liquide).

Dans un souci de santé publique, il est nécessaire de limiter la transmission des bactéries lors du lavage des mains.
Le problème vient du fait qu'avec les distributeurs de savon manuels, le contact des mains favorise la transmission des bactéries.

Le système étudié permet la distribution sans contact d'une dose suffisante de savon liquide pour un usage domestique.

Procédure de mise en marche¶

1. mettre le bouton marche arrêt en position ON en veillant à ne pas placer ses doigts dans le champ de détection du capteur optique ;
2. placer sa main, protégée d’une feuille de papier absorbant, sous l’orifice de distribution du savon ;
3. enlever sa main après distribution du savon.

A faire vous même n°1 :

• mettre en marche le distributeur en suivant la procédure proposée.

Extrait du cahier des charges¶

Etude de la quantité de savon distribuée¶

L’objectif de cette activité est de vérifier les préconisations de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) concernant la dose de savon expulsée par le distributeur au cours d’un cycle de fonctionnement.

Performance attendue¶

A faire vous même n°2 :

À l’aide diagramme des blocs internes présenté ci-dessus, relever le volume attendu d’une dose de savon distribuée par le système :

$V_\mathrm{att} = ... \;\mathrm{ml}$

Performance simulée¶

Procédure de paramétrage¶

1. ouvrir le logiciel Scilab, ouvrir ensuite le module Xcos ;

2. télécharger le fichier NoTouch-Volume.zcos puis l'ouvrir depuis la fenêtre Xcos ;

3. modifier le contexte par un clic droit sur la feuille graphique. Puis rentrer les valeurs (en mètre) du diamètre du piston 4 et de l’excentration e de la roue 3 comme indiqué sur le dessin décrivant le mécanisme excentrique/coulisse/piston retenu pour distribuer une dose de savon.

Réaliser un schéma cinématique de ce mécanisme excentrique/coulisse/piston ;

Etablir l'expression litérale de la formule permettant de calculer le volume de savon délivré pour un tour d’excentrique ;

$V_\mathrm{th} = ...$

A faire vous même n°3 :

Après avoir paramétré le modèle multiphysique du distributeur, lancer la simulation puis exploiter les courbes afin de relever la valeur du volume d’une dose de savon distribuée ;

La fonction datatip permet de visualiser la valeur d’un point sur la courbe.

Convertir la valeur obtenue en ml.

$V_\mathrm{sim} = ... = ...\;\mathrm{ml}$

Performance mesurée¶

Protocole expérimental¶

1. mettre le distributeur de savon sur ON ;

2. positionner le récipient gradué sous l’orifice de distribution. Attention à ne pas franchir le capteur optique ;

3. placer un doigt devant le capteur optique de façon à déclencher la distribution d’une dose de produit ;

4. recommencer l’étape précédente en comptant le nombre de cycles nécessaires pour remplir le récipient jusqu’à la graduation de 10 ml.

A faire vous même n°4 :

Réaliser l'expérience proposée et en déduire le volume réel d’une dose de savon distribuée par le système :

$V_\mathrm{mes} = ... = ...\;\mathrm{ml}$

Validation de la performance¶

A faire vous même n°5 :

Calculer les trois écarts relatifs entre les volumes, attendu, simulé et mesuré :

• $\epsilon_\mathrm{1(attendu/mesuré)} = ...$
• $\epsilon_\mathrm{2(mesuré/simulé)} = ...$
• $\epsilon_\mathrm{3(attendu/simulé)} = ...$

Conclure sur les écarts en précisant les causes possibles et répondre à la problématique posée : le volume d’une dose de savon distribué est-il en accord avec les recommandations de l’OMS ?

...

Etude énergétique¶

Des tests ont permis d’évaluer la puissance nécessaire au niveau du piston pour la distribution d’une dose de savon : $P_\mathrm{piston} = 0,13 \;\mathrm{W}$

• Calculer le rendement global de la chaine de puissance

$\eta_\mathrm{global} = ...$

• Vérifier la capacité du moteur à fournir une dose de savon si $P_\mathrm{moteur} = 0,232 \;\mathrm{W}$

...