اثر متغیرهای سامانه آکوستیک بر سیگنال های صدای دو رقم خربزه

ماشین های کشاورزی

مقاله 11، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 13، 1396، صفحه 126-139   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v7i1.44340

نویسندگان

فرهاد خوشنام^{* 1}؛ سید رضا حسن بیگی بیدگلی²؛ مسلم نامجو¹؛ مهدیه دوروزی³

¹گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

²گروه فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران

³دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

در این تحقیق از دو رقم خربزه صادراتی "زرد ایوانکی" و "سوسکی سبز" و سامانه آزمایشگاهی مبتنی بر فناوری آکوستیک استفاده شد. سامانه آزمایشگاهی شامل مکانیزم تحریک مکانیکی میوه، حسگر صوتی، تجهیزات نمایش و ضبط سیگنال صدا و تکیه گاه میوه می باشد. در این سامانه میوه توسط ضربه آونگ تحریک شده، پاسخ سیگنال به کمک صداسنج دریافت و سپس پردازش گردید. عوامل متعددی روی پاسخ آکوستیکی میوه خربزه و درنتیجه پارامترهای آکوستیکی تأثیر دارند. در این تحقیق اثر پارامترهای جنس گوی ضربه زن (سه سطح)، زاویه برخورد آونگ به میوه (سه سطح)، موقعیت صداسنج نسبت به محل ضربه (دو سطح) و نوع رقم (دو سطح) به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی و با سه تکرار روی هر نمونه خربزه مورد مطالعه قرار گرفت. در هر دو رقم مشخص شد که اثر متغیرهای جنس گوی، زاویه برخورد و موقعیت صداسنج برتر از فشار صوت و اندازهFFT و نیز اثر متقابل موقعیت صداسنج و زاویه برخورد بر اندازه FFT در سطح یک درصد در هر دو رقم معنی دار هستند. هیچ‌کدام از متغیرها و اثرات متقابل آن ها تأثیر معنی داری بر فرکانس تشدید نداشتند. به‌دلیل این که جنس ماده ضربه زن، زاویه برخورد، محل دریافت صدا و نوع رقم تأثیر معنی داری بر فرکانس تشدید ندارند، استفاده از آن‌ها در آزمون های آکوستیکی به‌منظور تشخیص عیوب داخلی و مرحله رسیدگی خربزه توصیه می‌شود. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از گوی پلاستیکی، زاویه برخورد 70 درجه و موقعیت میکروفن 90 درجه در طراحی سامانه آکوستیک برای دریافت پاسخ آکوستیک مناسب تر است.

کلیدواژه‌ها

آکوستیک؛ پاسخ به ضربه؛ خربزه؛ فرکانس تشدید

مراجع

1. Abbott, J. A. 1999. Quality measurement of fruits and vegetables. Postharvest Biology and Technology 15: 207-225.

2. Chen, H. 1993. Analysis of the acoustic impulse resonance of apples for nondestructive estimation of fruit quality. Ph.D. Thesis, Katholieke University, Leuven, Belgium

3. Chen, P., Z. Sun, and L. Huarng. 1992. Factors affecting acoustic responses of apples. Transactions of the ASAE (USA.(

4. Chen, P., M. Ruiz-Altisent, and P. Barreiro Elorza. 1996. Effect of impacting mass on firmness sensing of fruits. Transactions of the ASAE 39: 1019-1023.

5. Esmail Beygi, Z., and M. Brekshly. 2005. Fundamental of Acoustics (translation). Amirkabir Press Institute, Fourth Edition (In Farsi).

6. Gomez, A. H., A. G. Pereira and J. Wang. 2006. Acoustic impulse response potential to measure mandarin fruit ripeness during storage. Revista Ciencias Tecnicas Agropecuarias 15: 24-30.

7. Jancsok, P. T., L. Clijmans, B. M. Nicolaı, and J. De Baerdemaeker. 2001. Investigation of the effect of shape on the acoustic response of ‘conference’ pears by finite element modelling. Postharvest Biology and Technology 23: 1-12.

8. Mahmoudi, A. 2006. Development of a suitable algorithm using artificiel neural network for sorting of pistachio nuts with closed shells using impact acoustics. Thesis Ph.D. Agricultural Machinery Departement. University of Tehran. (In Farsi).

9. Peyvast, Gh. 2005. Olericulture. Guilan Daneshpazir Publication, Third Edition. (In Farsi).

10. Wang, J., B. Teng, and Y. Yu. 2004. Pear dynamic characteristics and firmness detection. European Food Research and Technology 218: 289-294.