امکانسنجی تعیین بافت خاک با استفاده از پردازش سیگنالهای صوتی یک نفوذسنج مخروطی | ||
| ماشین های کشاورزی | ||
| مقاله 7، دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 30، زمستان 1402، صفحه 509-520 اصل مقاله (1.33 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2023.78870.1126 | ||
| نویسندگان | ||
| جعفر نصرالهی آذر1؛ رحمان فرخی تیمورلو* 2؛ وحید رستم پور2 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| چکیده | ||
| بافت خاک یکی از خصوصیات مهم خاک است که با بسیاری از جنبههای عملکرد خاک، از بهرهوری تا سهولت خاکورزی، در ارتباط است. در حال حاضر، تعیین بافت خاک به دو صورت انجام میگیرد: در سطح مزرعه با دقت کم یا در محیط آزمایشگاهی و زمانبر. در این مطالعه به توسعه یک سیستم جدید برای تعیین بافت خاک در محل مورد نظر، با استفاده از یک نفوذسنج مخروطی با سه زاویه مخروط 30، 45 و 60 درجه پرداخته شد. نفوذسنج مجهز به یک میکروفون بود که در آن صدای حاصل از اصطکاک مخروط-خاک برای تعیین بافت خاک استفاده شد. برای تشخیص سه نوع بافت خاک که شامل رس، شن و لوم بود، از روش آنالیز سیگنالهای صوتی در حوزه زمان- فرکانس (تبدیل موجک) استفاده گردید. تجزیه سیگنالها در 5 سطح انجام شد و ویژگیهای مجموع (SUM)، ریشه میانگین مربعات (RMS)، واریانس Var، کشیدگی (kurtosis) و ممانهای مرتبه بالا Moment4 مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که زیر سیگنالهای جزئیات اول مخروط 30 و 60 درجه، جزئیات سوم مخروط 60 درجه، جزئیات چهارم مخروط 60 درجه و آپروکسیمت مخروط 45 و 60 درجه بهترتیب دارای بیشترین توانایی و اولویت برای تشخیص نوع بافت خاک از یکدیگر میباشند. در بین ویژگیهای بررسیشده بهترتیب ویژگیهای مجموع، واریانس، ممان، کشیدگی و ماکزیمم برای تشخیص نوع خاک با سطح احتمال 1% دارای اولویت هستند. مقادیر همه این ویژگیها با افزایش اندازه ذرات خاک از رس تا شن افزایش یافت. تکنیک صوت دارای پتانسیل خوبی جهت تشخیص نوع بافت خاک بود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پردازش سیگنال؛ تبدیل موجک؛ زیر سیگنال؛ شاخص مخروطی؛ میکروفون | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,905 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,024 |
||