توسعه و ارزیابی حسگر دیالکتریک مجاورتی برای اندازه‌گیری غیرمخرب غلظت قند چغندرقند

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

4 دانشیار گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران

5 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

doi
10.22092/amsr.2023.360854.1434
چکیده

تعیین غلظت (عیار) قند برای ارزیابی کیفیت چغندرقند در کارخانه­های قند اهمیت زیادی دارد و مبنای ارزش­گذاری چغندرقند نیز محسوب می­شود. در این مطالعه، با هدف برآورد درجۀ بریکس به عنوان یکی از شاخص­های سنجش عیار قند چغندر، یک حسگر دی‌الکتریک مجاورتی توسعه داده شد و ارزیابی گردید. این حسگر از نوع کواکسیال انتها-باز بوده که از دو الکترود فلزی دایره­ای هم‌مرکز تشکیل شده و با استفاده از آن طیف‌های دامنه بر حسب بسامد در بازه صفر تا 150 مگاهرتز برای هر نمونه چغندر استخراج شد. به منظور ارزیابی حسگر، 100 نمونه چغندرقند‌ انتخاب و بریکس معیار در هر نقطه اندازه­گیری با حسگر دی­الکتریک، با استخراج عصاره از آن با استفاده از دستگاه رفرکتومتر اندازه­گیری شد. نتایج به­ دست آمده نشان داد که در محدوده­های بسامدی 50-30 و 140-120 مگاهرتز، طیف‌های دی‌الکتریک با تغییرات درصد بریکس تغییر قابل توجهی دارد به طوری‌که با افزایش بریکس، دامنۀ طیف کاهش می­یابد. ضمن ارزیابی روش­های مختلف رگرسیونی، روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی PLSR توانست درصد بریکس نمونه­ها را با ضریب تبیین اعتبارسنجی 81/0 و خطای 72/0 درجه بریکس پیش­بینی کند. نتایج حاصل همچنین نشان داد، این حسگر و روش اندازه‌گیری مورد مطالعه می‌تواند به عنوان روشی ساده و قابل اعتماد برای اندازه‌گیری درصد بریکس چغندرقند به­ کار گرفته شود.