توسعه و ارزیابی آزمایشگاهی مکانیزم سنجش عملکرد نیشکر با استفاده از لورسل جرمآزادکاهنده نویز

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

توسعه و ارزیابی آزمایشگاهی مکانیزم کاهنده نویز سکوی توزین سامانه سنجش عملکرد نیشکر با استفاده از لودسل جرم آزاد (کد مقاله 237)

چکیده

موضوع تحقیق حاضر توسعه روشی برای سامانه‌‌های سنجش عملکرد مبتنی بر وزن به منظور تصحیح نویز مربوط به اثر ارتعاشات و تکان‌‌های ماشین حین حرکت در مزرعه می‌باشد. این روش بر همانند سازی ارتعاشی سامانه معادل جرم و فنر سکوی توزین با یک لودسل اضافه مجهز به وزنه آزاد استوار است. یکسان سازی بسامد طبیعی و فاز ارتعاش این دو سامانه با محاسبه وزنه آزاد و در نهایت تصحیح سیگنال‌‌های سکو با تفاضل مضربی از سیگنال‌‌های حاصل از لودسل آزاد از مجموع سیگنال‌‌های سکوی توزین به طور پیوسته انجام گرفت. طی دو سری آزمون در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کامل تصادفی اثر 6 سطح بسامدی ارتعاشات 3 تا 8 هرتز روی میز ارتعاشی و سه سطح سرعت پره های شبیه ساز بالابر 2/2، 4/2 و 7/2 متر بر ثانیه و 5 سطح اضافه وزن محصول عبوری از روی سکو از صفر تا 6 کیلوگرم بر انحراف معیار سیگنال‌های خروجی از سکوی توزین قبل و بعد از تصحیح نشان داد که در محدوده وسیعی از بسامد‌های ارتعاشی، سرعت‌های مختلف بالابر و حتی در محدوده‌ای از اضافه بار‌های متفاوت روی سکو و همچنین برای تکان‌‌های گذرا بعد از تصحیح در سطح احتمال 1% اختلاف معنی داری با قبل از تصحیح داشته و بعد از تصحیح از 4/0 فراتر نرفته و پایداری خوبی داشت. همچنین بهترین ضریب تصحیح برای حالت بدون بار 1/2 و برای حالت عبور محصول 4/2 به دست آمد. استفاده از این تکنیک به دلیل ساختار ساده و دقت بالا کاملا کاربردی است و مزیت مهم دیگر آن این است که در محدوده بسامد‌های پایین که نمی‌توان از فیلتر‌های آنالوگ یا دیجیتال به دلیل امکان حذف سیگنال‌های مفید استفاده نمود، این تکنیک به خوبی جواب گو است.

کلیدواژه: سنجش عملکرد، کاهنده نویز، نیشکر، فیلتر، لودسل با جرم آزاد

مقدمه

کشاورزی دقیق نیازمند استفاده از سامانه‌‌های سنجش عملکرد است چرا که وجود تغییرات در عملکرد محصول در سطح مزرعه امری پذیرفته شده است. سامانه‌‌های سنجش عملکرد، ابزاری سریع و جدید هستند که ماشین‌های برداشت را قادر می‌سازد عملکرد محصول را به طور پیاپی اندازه گیری کنند. از این اطلاعات جهت تهیه نقشه تغییرات عملکرد استفاده خواهد شد. با کمک این نقشه ها اندازه گیری عملکرد محصول در هر نقطه ای از مزرعه و مدیریت مستقل بخش‌های کوچک در آن ممکن می‌شود. اطلاعات حاصل از سامانه سنجش عملکرد پایه و اساس توصیه ها و کمک‌ هایی به تولید کننده جهت مدیریت موثرتر نهاده هایی چون کود و دیگر مکمل‌های محصول و همچنین بهینه سازی سود آوری بخش‌های منتخب مزرعه می‌باشد. سامانه ‌های سنجش عملکرد ابزار مستقیمی را برای محقق یا کشاورز فراهم می‌کند تا بازخورد حقیقی مدیریت مزرعه را دریافت کند. این اطلاعات همچنین می‌تواند جهت ارزیابی لزوم عملیات با نرخ متغیر برای چندین نهاده چون کودها، حشره کش ها و مکمل‌های دیگر استفاده شود. سامانه ‌های سنجش عملکرد تا کنون برای محصولاتی چون غلات، کتان، سیب زمینی، گوجه فرنگی، انگور و بادام به طور محدود تجاری شده اند. این سامانه‌ ها به طور معمول دارای دقت بین 5 تا 10 درصد می‌باشند و با فاصله 20 تا 100 متر یک خروجی تولید می‌کنند. هر نوع لودسلی که بر روی کمباین در حال حرکت نصب شده باشد، در معرض ارتعاشات با بسامد مختلف ناشی از کار موتور، بالابر،‌ موتور‌های هیدرولیک، دیگر اجزاء متحرک و تکان‌‌های تصادفی ناشی از حرکت کمباین بر سطح ناصاف زمین خواهد بود. در سامانه سنجش عملکرد باید قادر به حذف اثر این نویز از سیگنالها بود تا دستیابی به جریان جرمی دقیق محصول تحقق یابد. جهت اندازه گیری جریان وزنی محصول روی یک وسیله نقلیه که درون مزرعه در حرکت است احتیاج به یک فیلتر پایین گذر موثر یا الگوریتم تصحیح جهت کاهش اثر نویز حاصل از کار ماشین روی حسگر می‌باشد تا سیگنال عملکرد بهبود یابد. البته استفاده از این نوع فیلترها باعث حذف بعضی تغییرات عملکردی در فاصله ‌های کوتاه می‌شود که مطلوب نیست[4].

ارتعاشات ماشین، تاخیر در انتقال مواد و تکان‌‌های مربوط به سطح ناصاف مزرعه معمول‌ترین منابع تولید نویز در سامانه سنجش عملکرد می‌باشند. در این تحقیق تمرکز بیشتر بر نویز حاصل از ارتعاشات ماشین و تکان‌‌های ناگهانی است. ارتعاشات ماشین یکی از پارامتر‌های مهم و غیر قابل اجتناب در همه تجهیزات برداشت است.