تخمین سرعت پیشروی مناسب برای ماشین های برداشت با استفاده از فراصوت

سرعت پیشروی مناسب ماشین ها، برای عملیات برداشت وابسته به مقدار تراکم محصول در جلوی آنهاست. یکی از روش های تخمین سرعت پیشروی مناسب برای ماشین های برداشت، اندازه گیری تراکم محصول با استفاده از روش های غیر مخرب است. به طور کلی، می توان از امواج فراصوتی برای تعیین تراکم و تخمین سرعت پیشروی مناسب ماشین برای عملیات برداشت استفاده کرد. برای منظور، در این پژوهش ابتدا یک سیستم غیرمخرب فراصوتی براساس سیستم ارزیابی عبوری طراحی و ساخته شد. این سیستم قادر است یک پالس الکتریکی تولید و آنرا به امواج فراصوت تبدیل کند. امواج فراصوت از یک طرف به درون محصول فرستاده می شوند و انرژی منتقل شده به طرف دیگر محصول، توسط مبدل گیرنده دریافت و توسط کامپیوتر تجزیه و تحلیل می گردد. سیستم با پردازش سیگنال های ارسالی و دریافتی به صورت نیمه خودکار، شاخص های فراصوتی مانند سرعت عبور امواج، ضریب تضعیف، جذر میانگین مربع[i] و طیف بسامدی سیگنال را تعیین می کند. به منظور بررسی درستی کار سیستم ساخته شده در تعیین تراکم، آزمایش هایی با تراکم های مختلف روی محصول جو در آزمایشگاه انجام شد. شاخص های فراصوتی مطابق با تراکم محصول تحلیل شدند و یک تحلیل رگرسیون برای ارتباط تغییر شاخص های فراصوتی با تراکم محصول انجام شد. سپس با استفاده از تبدیل فوریه سریع3طیف بسامدی سیگنال دریافتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که سیستم توانایی خوبی برای اندازه گیری شاخص های فراصوتی محصول جو دارد و بهترین شاخص فراصوتی ای که با تراکم محصول در ارتباط است بیشینه دامنه ولتاژ امواج دریافتی است. بر این اساس برنامه ای برای میکروکنترلر موجود در سیستم جمع آوری داده نوشته شد. سیگنال های دریافتی، مطابق با این برنامه پردازش و سرعت متناسب با تراکم محصول برای ماشین برداشت تخمین زده شد و بر روی یک صفحه نمایش نمایان گردید. بررسی طیف بسامدی سیگنال دریافتی نشان داد که با افزایش تراکم محصول قدرت هارمونیک های طیف بسامدی سیگنال دریافتی کاهش می یابد.