طراحی، ساخت و آزمون دستگاه بافت سنج تلفیقی صوتی-ارتعاشی میوه‌ها

یکی از روش‌های غیرمخرب تعیین کیفیت بافت و سفتی میوه‌هایی مانند سیب، گلابی، هلو و محصولات جالیزی مانند هندوانه، خربزه و طالبی، استفاده از روش تحلیل پاسخ صوتی می‌باشد. در این پژوهش به منظور بررسی کیفیت غیرمخرب میوه سیب بر اساس سفتی، دستگاهی قابل حمل طراحی و ساخته شد که دارای یک آونگ برای اعمال ضربه قابل کنترل با رایانه به نمونه مورد آزمون می باشد. در هنگام وارد کردن ضربه دو حسگر صوتی و ارتعاشی همزمان سیگنال های ضربه را دریافت نموده و پس از انتقال به رایانه، با تبدیل فوریه سریع، بسامد غالب آنها بدست می آید. شاخص سفتی محصول از بسامد غالب و وزن میوه محاسبه می شود. بسامدهای غالب و شاخص‌های سفتی بدست آمده از این دستگاه برای میوه سیب با سفتی پانچ و ضریب کشسانی بدست آمده با روش مخرب به ترتیب بیش از %92 و %93 همبستگی داشته و در سطح یک درصد معنی‌دار می‌باشد. نتایج  پژوهش نشان میدهد که سیگنال‌های ارتعاشی برای تخمین ضریب کشسانی (دقت بیش از %96) و سیگنال‌های صوتی برای تخمین سفتی بافت (دقت بیش از %95) نتایج بهتری حاصل می کنند.

Design, Fabrication and Test of Integrated AcousticVibration Fruit Texture Analyzer

Using the  acoustic response analysis is one of the nondestructive methods to determine the texture quality and firmness of fruits such as apples, pears, peaches and other crops such as watermelon, melon and cantaloupe. In this study, a portable device designed and fabricated which has a pendulum to apply the computercontrolled impact to the sample, to investigate the nondestructive quality of apple fruit based on firmness. When pendulum hits the sample, both the acoustic and vibration sensors simultaneously receive the impact signals and after transferring to the computer, the fast Fourier transform will calculate their dominant frequency. The sample firmness index is calculated from the dominant frequency and weight. The dominant frequencies and firmness indices obtained by this device for apple fruit were correlated more than 92% and 93% with puncture firmness and elasticity module respectively, and were significant at 1% level. Experimental results showed that the vibration signals have better results for estimation of elasticity modulus (more than 96 % accuracy) and acoustic signals to estimate the firmness (accuracy of more than 95 %).