تشخيص رسيدگي خربزه با روش غيرمخرب پاسخ آكوستيكي

Melon Ripeness Detection using Non-Destructive Acoustic Impulse Response

در اين تحقيق براي تشخيص رسيدگي دو رقم خربزه صادراتي "زرد ايوانكي" و "سوسكي سبز" از راه غيرمخرب سامانه ‏آزمايشگاهي مبتني بر فناوري آكوستيك استفاده شد. سامانه آزمايشگاهي شامل راه كار تحريك مكانيكي ميوه، حسگر صوتي ‏‏(صداسنج)، تجهيزات نمايش و ضبط سيگنال صدا و تكيه گاه ميوه است. در اين سامانه، ميوه بر اثر ضربه آونگ تحريك شده ‏و پاسخ سيگنال به كمك صداسنج غيرتماسي دريافت و پردازش مي شود. براي بررسي تغييرات رسيدگي، خربزه ها در پنج ‏بازه زماني در طول فصل رشد برداشت شدند. در هر مرحله، خواص فيزيكي و مكانيكي، درصد مواد جامد انحلال پذير و ‏رطوبت، آزمون هاي حسي و آكوستيكي روي نمونه ها اندازه گيري شد. نتايج نشان مي دهد كه در طول فصل رشد براي هر دو ‏رقم، تراز فشار صوت، جرم و درصد مواد جامد انحلال پذير روندي صعودي و فركانس تشديد و مدول الاستيسيته روندي نزولي ‏دارند. در رقم زرد ايوانكي، فركانس تشديد از 25/132 به 33/111 هرتز و در رقم سوسكي سبز از 91/128 به 33/111 ‏هرتز كاهش يافت. تراز فشار صوت رقم زرد ايوانكي، از 21/49 به 74/57 دسي بل و در رقم سوسكي سبز، از 66/49 به ‏‏22/58 دسي بل رسيد. از مقايسه با نتايج آزمون هاي حسي مشخص شد كه فركانس تشديد و تراز فشار صوت در وضعيت ‏رسيده خربزه رقم زرد ايوانكي به ترتيب 34/113 هرتز و 93/56 دسي بل و در رقم سوسكي سبز به ترتيب 26/114 هرتز و ‏‏25/56 دسي بل است. اختلاف فركانس تشديد و تراز فشار صوت بين دو رقم ناچيز و روند تغييرات يكسان است. نتايج اين ‏تحقيق مي تواند در ساخت سامانه صوتي غيرمخرب به منظور ارزيابي رسيدگي خربزه سودمند باشد. ‏

An experimental system based on acoustic technology was set up to nondestructively determine the ‎ripeness of two export melon varieties (Zard-Eyvanekey, Sousky-Sabz). The system comprised a ‎mechanical impulse device, sound sensor (sound level meter), recording signal equipment and the melon ‎patch. Fruit was excited by the pendulum and the response signal was detected by non-contact sensing and ‎processed. TSS, moisture content, acoustic and sensory levels were measured at five stages of ripening. ‎Results indicated that, as ripening progressed, sound pressure, mass and TSS increased while resonance ‎frequency and elastic modulus decreased for both varieties. The resonance frequency for Zard-Eyvanekey ‎decreased from 132.25 to 111.33 Hz and for Sousky-Sabz from 128.91 to 111.33 Hz. Sound pressure ‎increased from 49.21 to 57.74 dB for Zard-Eyvanekey and from 49.66 to 58.22 dB for Sousky-Sabz. A ‎sensory evaluation test determined that the period of optimum ripeness of Zard-Eyvanekey was at 113.34 ‎Hz and 56.93 dB and for Sousky-Sabz was at 114.26 Hz and 56.25 dB. Changes in resonance frequency ‎and sound pressure were slight and similar for both varieties. These results can be useful for the design of ‎nondestructive sound systems to detect melon ripeness.‎