طراحی و ساخت سامانة سنجش فراصوتی و بررسی عوامل مؤثر در اندازه‌گیری شاخصهای فراصوتی محصولات کشاورزی
Abstract(in Persian; no English abstract is available)
استفاده از فن فراصوت در ارزیابی و فراوری مواد غذایی سابقه ای دیرینه دارد اما در مورد محصولات کشاورزی روند تکمیلی را سپری می کند. آزمون فراصوتی، یکی از روشهای آزمون غیر مخرب است که در ارزیابی محصولات کشاورزی روندی رو به گسترش دارد. برای آزمون محصولات کشاورزی به روش فراصوت عبوری، بهطور معمول از دو شاخص فراصوت استفاده میشود: یکی سرعت امواج و دیگری میزان تضعیف. اندازه‌گیری شاخصهای فراصوتی مواد بیولوژیک بهدلیل ویژگیهای پیچیدة ساختاری آنها مشکل است. بنابراین، اولین مرحله در ارزیابی کیفیت محصولات کشاورزی، طراحی و ساخت سامانة فراصوتی مناسبی است که بتواند شاخصهای فراصوتی محصولات کشاورزی را اندازه‌گیری کند. در این پژوهش، ابتدا سامانة اندازهگیر فراصوتی طراحی و ساخته شد که اساس کار آن، پردازش سیگنال های عبوری از محصولات کشاورزی است. در ادامه و در آزمایش هایی، اثر عوامل مؤثر در اندازه‌گیری شامل مادة واسط، پوشگیری موج، نیروی تماسی، ضخامت نمونه ها، و لایة تأخیر بر سیگنال دریافتی بررسی شد. بخش های اصلی سامانه عبارتاند از تپ ساز/ تپ گیر، تراگذرهای فرستنده و گیرنده، برنامة کنترل، رایانه، و سامانة جمع آوری داده ها. سامانه با پردازش سیگنال ها بهصورت نیمه خودکار، ویژگی های سرعت و میزان تضعیف سیگنال را تعیین می کند. برای اجرای این آزمایشها، نمونه هایی از بافت چند محصول کشاورزی شامل سیب، سیبزمینی، هویج، خیار، شلیل، به، و موز تهیه شد. طول نمونه ها با توجه به نوع محصول از 5 تا 120 میلیمتر متغیر بود. نتایج نشان داد که با استفاده از امواج غیر پیوسته (تپی) با بسامد 40 کیلوهرتز و توان نسبتاً کم، می توان امواج فراصوت را از بیشتر محصولات کشاورزی عبور داد. با در نظر گرفتن مادة واسط، ضخامت مناسب نمونه، و نیروی تماسی کم (5 نیوتن)، سامانة فراصوتی با دقت خوب، سرعت کمتر از 1 ثانیه و نیمه خودکار، میزان تضعیف و سرعت امواج عبوری از نمونه ها را اندازه گیری می کند. پوشگیری سیگنال موجب افزایش دقت در اندازه گیری شاخص سرعت امواج شد. بررسی طیف بسامدی سیگنال ها نشان داد که برای جلوگیری از جابهجایی بسامدی بهتر است ضخامت نمونهها یکسان باشد.