تعیین جرم و حجم میوه پرتقال با استفاده از حسگرهای فراصوتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی لاتین

نویسنده

• حسن مسعودی

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.2022.76674.1106

چکیده

در این پژوهش یک سامانه الکترونیکی برای تعیین جرم و حجم میوه پرتقال با استفاده از حسگرهای فراصوتی ساخته شد. اجزای سخت‌افزاری سامانه شامل بدنه فلزی، حسگرهای فراصوتی، حسگر نیرو، برد آردوینو، ماژول کارت حافظه، مبدل ولتاژ، صفحه کلید، نمایشگر و آداپتور برق می‌باشد. یک برنامه رایانه‌ای برای اخذ داده‌ها از حسگرهای فراصوتی و تعیین جرم و حجم پرتقال‌ها با کمک روابط رگرسیونی در نرم‌افزار آردوینو نوشته شد. 100 نمونه از میوه پرتقال رقم محلی دزفول از یک باغ به‌صورت تصادفی چیده شد و آزمایش‌های مختلفی برای تعیین خواص فیزیکی آن‌ها شامل ابعاد، جرم و حجم میوه انجام شد. مطابق نتایج ارزیابی سامانه، بین مقادیر خروجی سامانه با مقادیر واقعی جرم و حجم میوه‌های پرتقال رقم محلی دزفول اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد مشاهده نشد. مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در تعیین جرم و حجم پرتقال‌ها توسط سامانه به‌ترتیب برابر با 9.02 گرم و 10.90 سانتی‌مترمکعب به‌دست آمد. در مجموع، عملکرد سامانه ساخته‌شده قابل‌قبول بود و لذا می‌توان از آن برای تعیین جرم و حجم میوه‌های پرتقال استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

• اجزای سخت‌افزاری
• تعیین جرم و حجم
• سامانه الکترونیکی
• مدل‌سازی رگرسیونی
• میوه پرتقال

20.1001.1.22286829.1402.13.1.5.2

موضوعات

• تکنولوژی‌های پس از برداشت

©2022 The author(s). This article is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

1. Ahmadi, K., Ebadzade, H. R., Hatami, F., Hoseinpoor, R., & Abdeshah, H. (2020). Agricultural Statistics Letter, Volume 3: Horticultural crops. Ministry of Agriculture, Deputy of Planning and Economics, Information and Communication Technology Center, Tehran. (in Persian)
2. (2008). USS3 ultrasonic sensor. Retrieved from https://www.besttechnology.co.jp. Accessed 17 November 2021. (in Japanese).
3. Concha-meyer, A., Eifert, J., Wang, H., & Sanglay, G. (2018). Volume estimation of strawberries, mushrooms, and tomatoes with a machine vision system. International Journal of Food Properties, 21(1), 1867-1874. https://doi.org/10.1080/10942912.2018.1508156
4. Dağtekin, M., & Beyaz, A. (2017). Use of different types of sensors for size measurement of some agricultural products (fruit) grown in Mediterranean climatic conditions. Environmental Engineering and Management Journal, 16(5), 1129-1136. https://eemj.eu/index.php/EEMJ/article/view/3268
5. Fellegari, R., & Navid, H. (2011). Determining the orange volume using image processing. International Conference on Food Engineering and Biotechnology (IPCBEE v. 9). Singapoore: IACSIT Press, p. 180-184.
6. Kachariya, H., Vasaniya, K., Dhameliya, S., & Savant, R. (2015). A review of volume estimation techniques of fruit. International Journal of Engineering Research & Technology, 4(1), 217-221.
7. Masoudi,, & Rohani, A. (2016). Mass and volume prediction of orange fruit (Dezful local variety) using MLP neural networks. Journal of Agricultural Engineering, 39(2), 133-142. (in Persian). https://doi.org/10.22055/agen.2017.12609
8. Masoudi,, & Rohani, A. (2017). Determination of physical characteristics and regression modeling of orange (Dezful local variety) mass and volume. Journal of Biosystems Engineering, 6(2), 34-42. (in Persian).
9. Masoudi, H., & Rohani, A. (2021). Citrus fruit grading based on the volume and mass estimation from their projected areas using ANFIS and GPR models. Fruits, 76(4), 169-180. https://doi.org/17660/th2021/76.4.2
10. Mir-Ahmadi, S., Mireei, S. A., Sadeghi, M., & Hemmat, A. (2016). Online weighing of kiwifruit using impact method. Journal of Agricultural Machinery, 6(1), 163-175. (in Persian). https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.33683
11. Mohsenin, N. N. (1986). Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon and Branch Sci. Pub., New York.
12. Omid, M., Khojastehnazhand, M., & Tabatabaeefar, A. (2010). Estimating volume and mass of citrus fruit by image processing technique. Journal of Food Engineering, 100(2), 315-321. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.04.015
13. Raj Gokul, P., Raj, Sh., & Suriyamoorthi, P. (2015). Estimation of volume and maturity of sweet lime fruit using image processing algorithm. International Conference on Communication and Signal Processing. April 2-4, 2015, India.
14. Vivek Venkatesh, G., Iqbal, S. Md., Gopal, A., & D. Ganesan. (2015). Estimation of volume and mass of axi-symmetric fruits using image processing technique. International Journal of Food Properties, 18(3), 608-626. https://doi.org/10.1080/10942912.2013.831444
15. Yildiz, F., Özdemir, A. T., & Uluişik, S. (2019). Evaluation performance of ultrasonic testing on fruit quality determination. Journal of Food Quality, Article ID 6810865: 7 pages. https://doi.org/10.1155/2019/6810865