اندازه گیری صوتیِ حجم گردو، مبتنی بر امواج ایستای تشدید کننده هلمهولتس

Abstract

نفوذ آب به درون بافت مواد، یا تاثیر گذاری بر خواص فیزیکی آنها باعث شده تا اندازه گیری حجم به کمک آب، در مورد برخی مواد ومحصولات قابل استفاده نباشد. روش حجم سنجیِ آکوستیک، مبتنی بر فرکانسِ تشدیدِ رزوناتور هلمهولتس، به تازگی در مورد برخی محصولات کشاورزی مانند سیب و انگور با دقت نسبتاٌ مطلوب مورد آزمایش قرار گرفته اما ناچیز بودنِ تغییراتِ فرکانس تشدید هلمهولتس نسبت به تغییرحجم مواد (حدود Hz/cc 1/0 ) باعث شده تا استفاده از این روش در عمل با محدودیت مواجه گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر یکی از فرکانسهای فرعی حاصل از امواج ایستای تشدید کننده، به جای فرکانس تشدیدِ اصلیِ آن مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور ابتدا یک تشدید کننده هلمهولتس اختصاصا برای حجم سنجی ِگردو طراحی شد بطوری که دارای حداکثر تغییراتِ فرکانس اصلی نسبت به تغییرات حجم باشد (Hz/cc 3/1). سپس تشدید کننده مورد نظر ساخته شد و در کلِ طیف شنوایی انسان، با حجمهای کره ای شکلِ شاهد در اندازه های مختلف آزمایش گردید تا تغییراتِ فرکانسهای فرعی تشدید کننده نسبت به تغییر حجم کره ها آشکار گردد. آنگاه مناسبترین فرکانسِ فرعی ِ تشدید کننده با وضوح Hz/cc 22 شناسایی و پس از کالیبراسیون با کره های استاندارد و نیل به حداکثرعدم قطعیتِ cc47 /0± ، مجدداً توسط گردوهایی با حجمهای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. ضریب تعیین بین حجمهای اندازه گیری شده با آب، نسبت به حجم سنجیِ صوتی، خوب بوده وگردوهای منفرد، به صورت کاملا غیر مخرب حجم سنجی شدند. ضمناً میتوان این دستگاه را به راحتی برای اندازه گیری حجم سایر مواد کشاورزی و غذایی مانند خاک دانه ها یا مواد غذایی فرآوری شده که نمی توان روشِ حجم سنجی مایع را در مورد آنها بکار برد، تعمیم داد.