عنوان پایان‌نامه
طراحی و روش ساخت دستگاه سنجش خازنی رسیدگی میوه موز
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47711
- تاریخ دفاع
- ۱۰ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمود سلطانی فیروز
- استاد راهنما
- رضا علیمردانی
- چکیده
- درجه¬بندی محصولات کشاورزی یکی از موضوعات مهم مورد مطالعه دانشمندان است. یکی از زمینه-های مورد مطالعه، درجه¬بندی میوه¬ها و سبزی¬ها بر اساس رسیدگی آن¬ها است. روش¬های مختلفی برای تشخیص میزان رسیدگی میوه به کار گرفته شده است که بعضی از این روش¬ها مخرب و برخی دیگر غیرمخرب هستند. در این تحقیق از روش غیرمخرب خازنی استفاده شد. یک سامانه آزمایشگاهی متشکل از یک دستگاه مولد موج، کارت اسیلوسکوپ، حسگر خازنی و رایانه به منظور اندازه¬گیری ثابت دی-الکتریک موز طراحی شد. موز به عنوان ماده دی¬الکتریک داخل صفحات حسگر خازنی قرار گرفته و ثابت دی¬الکتریک آن در بسامد 1 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز تعیین شد. سامانه به سردخانه منتقل شده و ثابت دی¬الکتریک موز در طی رساندن میوه درون سردخانه اندازه¬گیری شد. برای استخراج ثابت دی-الکتریک و خذف اثر هوا شبیه¬سازی الکتریکی بر اساس حجم و سطح تصویر میوه انجام شد. ضریب تبیین برای پیش¬بینی حجم و سطح تصویر به ترتیب 974/0 و 98/0 بدست آمد. پس از استخراج ثابت دی¬الکتریک رابطه این پارامتر با میزان رسیدگی و خواص مرتبط با رسیدگی (مواد جامد محلول، استحکام، سختی) بررسی شد. در همه بسامدها ثابت دی¬الکتریک در طول رساندن میوه کاهش داشت. بهترین نتایج در بسامد 100 کیلوهرتز بدست آمد. پس از استخراج نتایج، یک دستگاه سنجش خازنی طراحی، ساخته و در آزمایشگاه ارزیابی شد. از بسامد 100 کیلوهرتز برای واسنجی دستگاه استفاده شد. مهمترین مشخصه دستگاه طراحی شده، سادگی، ارزانی و راحتی کار با آن است.
- Abstract
- Grading of agricultural products is one of the important subjects of scientist's study. One branch of study in fruits and vegetables is grading based on ripening level. Various methods of ripeness assessment have been applied where some of them are destructive and others are nondestructive. In this study, the nondestructive capacitance method was used. To measure the dielectric constant of banana fruit, a laboratory set up composed of a function generator, oscilloscope card, capacitive sensor and personal computer was developed. Banana fruit as a dielectric material was placed in capacitive sensor plates and its dielectric constant was measured from 10 kHz to 10 MHz. The set up assembly was transferred to the airtight warehouse and the dielectric constant of banana was measured during ripening treatments. In order to extract the dielectric constant and eliminate effect of air gap, an electrical simulation circuit was developed based on volume and projected area of banana fruit. The coefficients of determination obtained were 0.974 and 0.98 for volume and projected area prediction, respectively. After extracting of dielectric constant, the relation between this parameter with ripeness level and other properties related to ripeness (total soluble solids, firmness, hardness) were investigated. The dielectric constant decreased at all frequencies during ripening treatment. The best results were obtained at 100 kHz frequency. Upon these results, a capacitive sensing unit was designed, built and examined in the laboratory. The above frequency was applied in order to calibrate the system. Simplicity, low cost and easiness of use are the main characteristics of designed unit
