طراحی، ساخت و آزمایش متمرکز کننده نمایی به منظور اندازه گیری ویژگی های فراصوتی محصولات کشاورزی

آزمون فراصوتی یکی از روش هایی است که از آن می توان برای ارزیابی کیفیت محصول های کشاورزی استفاده کرد. تراگذرهای مورد استفاده در آزمون های غیر مخرب فراصوتی، صنعتی هستند و از آنجایی که محصول های کشاورزی تضعیف کننده شدید امواج فراصوتی می باشند، نمی توان از این تراگذرها در کشاورزی استفاده کرد و باید تغییراتی در آنها ایجاد نمود. این کار با استفاده از هورن یا متمرکز کننده انجام می گیرد که وظیفه آن تمرکز انرژی در سطح کوچک و در فاصله معینی از تراگذار است. در این مقاله طراحی هورن نمایی با دو روش نظری و رایانه ای انجام شد و سپس ساخت و آزمایش آن برای اندازه گیری ویژگی های فراصوتی محصول های کشاورزی ارائه شد. بررسی های اولیه نشان داد که می توان با استفاده از روش رایانه ای هورن های بسیار پیچیده را با دقت بالایی طراحی کرد. در تحلیل تأثیر تعداد المان ها بر بسامد طبیعی هورن معلوم شد که در تعداد المان های کم تحلیل با خطا همراه است و تا جایی که بسامد طبیعی هورن تقریباً ثابت شود باید تعداد المان ها را زیاد کرد که در این تحقیق تعداد المان لازم 300 در نظر گرفته شد. همچنین مقایسه بین روش نظری و رایانه ای نشان داد که روش رایانه ای خطای بسیار کمی ( کمتر از یک درصد) دارد و نیاز به حل معادلات بسیار پیچیده ندارد. طبق بررسی های آماری، اثر ضخامت محصول ( سیب زمینی و هویج) بر سرعت امواج فراصوتی در کاوشگر دارای هورن معنی دار نبود. در حالی که در کاوشگر بدون هورن با تغییر ضخامت نمونه، سرعت به طور معنی داری تغییر کرد که مطلوب نیست. بنابر این می توان گفت که تراگذر دارای هورن برای انجام آزمون های فراصوتی مناسب تر است .

کلیدواژه ها:

فراصوت ، هورن نمایی ، آزمون غیر مخرب ، طراحی رایانه ای