اندازه‌گیری برخط وزن کیوی با استفاده از روش ضربه

ماشین های کشاورزی

مقاله 15، دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 11، 1395، صفحه 163-175   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v6i1.33683

نویسندگان

سید محمد میراحمدی؛ سید احمد میره ای^* ؛ مرتضی صادقی؛ عباس همت

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

امروزه درجه‌بندی محصولات کشاورزی براساس شاخص‌های کیفی از جمله وزن از اهمیت زیادی برخوردار است. با تخمین سریع وزن در خطوط درجه‌بندی، علاوه بر کمک به بسته‌بندی می‌توان ارزیابی از اندازه، حجم و حتی میزان رسیدگی محصول را داشت. در این تحقیق، توانایی یک سامانه نوارنقاله- بارسنج مبتنی بر روش ضربه در توزین سریع کیوی مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد 232 نمونه کیوی در وزن‌های بین 40 تا 125 گرم انتخاب شدند. بعد از توزین نمونه‌ها توسط یک ترازوی دیجیتال، سیگنال ضربه آن‌ها در سه سرعت (1، 1/5 و 2 متر بر ثانیه) اندازه‌گیری شد. سپس مشخصه‌های ضربه شامل حداکثر نیرو، زمان و تکانه برای پیک اول و سپس چهل پیک اول سیگنال ضربه محاسبه و از آن‌ها به‌عنوان ورودی برای مدل‌های تخمین وزن استفاده گردید. نتایج حاصل از روش رگرسیون خطی چند متغیره با مشخصه‌های پیک اول نشان داد که در بین مدل‌های مختلف، مدل‌های رگرسیون با استفاده از تمام مشخصه‌ها منجر به بهترین نتیجه در سرعت 1 متر بر ثانیه با R2p برابر 0/786 و SDR برابر 2/180 شد. این در حالی است که مدل‌های مبتنی بر مشخصه‌های 40 پیک اول به وضوح دارای عملکردی بهتری نسبت به پیک اول بودند به نحوی که با استفاده از مقادیر تکانه چهل پیک اول در سرعت 2 متر بر ثانیه، مقدار R2p برابر 0/880 و SDR برابر 2/857 به‌دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل‌های آماری مبتنی بر مشخصه‌های ضربه، توانایی بالایی در تخمین وزن کیوی به‌صورت برخط و سریع دارند.

کلیدواژه‌ها

تکانه؛ درجه‌بندی؛ رگرسیون خطی چند متغیره؛ سیگنال ضربه؛ مدل‌سازی

مراجع

Abedini, J. 2003. Physiology and technology of kiwifruit processing industries, the fundamentals of its maintenance in cold storage. Daneshnegar Publisher (In Farsi).

2. Calpe, J., E. Soria, M. Martinez, V. Frances, A. Rosado, L. Gomez-Chova, and J. Vila. 2002. High-speed weighing system based on DSP. Pages 1579-1583. IECON-2002. 28th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society Sevilla, Spain.

3. Elbeltagi, R. 2011. High speed weighing system analysis via mathematical modelling. Massey University, Albany, Auckland, New Zealand.

4. FAOSTAT. 2012. Statistical year book of FAO, Available from http://faostat.fao.org.

5. Gilman, A., and D. G. Bailey. 2005. High-speed weighing using impact on load cells. Pages 1-6. TENCON-2005. 10th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Melbourne, Australia.

6. Heidari, A. 2013. Design and development of an online date fruit firmness measuring system based on nondestructive impact force. M.Sc. Thesis, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.

7. Jarimopas, B., S. Toomsaengtong, and C. Inprasit. 2007. Design and testing of a mangosteen fruit sizing machine. Journal of Food Engineering 79: 745-751.

8. Mohammadian, M. A., and R. Esehaghi Teymouri. 1999. Cultivation and nutritional value of kiwifruit. Bank Meli Iran, Printing & Publishing Co. (In Farsi).

9. Peleg, K. 1985. Produce handling, packaging and distribution. AVI Publishing Company. Westport, Connecticut. USA.

10. Ragni, L., A. Berardinelli, and A. Guarnieri. 2010. Impact device for measuring the flesh firmness of kiwifruits. Journal of Food Engineering 96: 591-597.

11. Rohrbach, R. P., J. E. Franke, and D. H. Willits. 1982. A firmness sorting criterion for blueberries. Transactions of the ASAE 25: 261-265.

12. Stropek, Z., and K. Gołacki. 2007. Determining apple mass on the basis of rebound energy during impact. Polish academy of sciences branch in Lublin. TEKA. Commission of motorization and power industry in agriculture 7: 100-105.

13. Stroshine, R. L. 2004. Physical properties of agricultural materials and food products. West Lafayette, Ind., Purdue University. Indiana, USA.