بررسی اثر رطوبت، سرعت دورانی و مدت زمان بارگذاری بر قابلیت شکست دانه برنج با کمک دستگاه آزمون ضربه ای بهینه سازی شده

در این پژوهش، استفاده از روشی برای تعیین کیفیت دانه های سفید شده ی برنج با استفاده از آزمون گریز از مرکز مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش تاثیر سه عامل رطوبت، مدت زمان بارگذاری و سرعت دورانی بر شکست دانه ی برنج رقم هاشمی مورد پژوهش قرار گرفتند. رطوبت اولیه ی دانه ها 9 درصد بر پایه ی تر اندازه گیری شد و با اضافه کردن آب مقطر به توده ها به سطوح رطوبتی 5/10، 12، 5/13 درصد بر پایه ی تر رسانیده شد. مدت زمان اعمال ضربه ی گریز از مرکز 10، 20، 40، 80و 160 ثانیه طبق آزمایشات اولیه در نظر گرفته شد. برای کنترل سرعت دورانی الکتروموتور از اینورتور بهره گرفته شده و سرعت های 1000، 2000، 3000، 4000 و 5000 دور بر دقیقه بر روی توده ها در تیمارهای مختلف اعمال شد آزمایشات مربوط به آزمون گریز از مرکز در 5 تکرار روی تیمارهای مختلف از نمونه های 15 گرمی انجام شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس شکست بیانگر این موضوع بود که تاثیر هر سه عامل زمان، رطوبت و سرعت دورانی بر درصد شکست دانه ی برنج در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بودند. کمترین میزان شکست مربوط به سرعت 1000 دور بر دقیقه، مدت زمان 10 ثانیه و رطوبت 9 درصد بود. بر اساس نتایج بدست آمده، هرچه میزان رطوبت، زمان و سرعت دورانی بیشتر شوند شکست دانه ها افزایش یافته و شاخص قابلیت شکست نیز بیشتر می شود. در نتایج حاصله مشخص شد که سرعت 1000 دور بر دقیقه و کمتر از آن و سرعت 5000 دور بر دقیقه و بیشتر از آن برای انجام این آزمایش به ترتیب به دلیل شکست کم و شکست زیاد مناسب نمی باشند. در نهایت سرعت 4000 دور بر دقیقه با رطوبت 9 درصد بر پایه ی تر با شکست حداقل 23 درصد و حداکثر 67 درصد در مدت زمان 80 ثانیه با 53 درصد شکست، بر مبنای شکست 50 درصدی به عنوان بهترین شرایط آزمون شناخته شد. در بخش دوم این پژوهش بدلیل تسهیل در انجام آزمون و نیز کاهش زمان آزمون به بررسی امکان استفاده از تکنیک ماشین بینایی برای تخمین درصد شکست پرداخته شد. بدین منظور از دو نوع روش نور پردازی(از بالا و پایین)، از جعبه ی نور پردازی و توابع ریخت شناسی، جعبه رنگ otsu، و عملگر watershed استفاده شد. تعداد دانه های مورد استفاده در توده برای تهیه ی تصاویر 40، 80، 120، 160و 200 عدد بودند. که از توده ی با درصد شکست 47 درصد بصورت کاملا تصادفی انتخاب می شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر هر دو عامل نوع نورپردازی و تعداد دانه های توده در تخمین درصد شکست در سطح 1 درصد معنی دار است. در مقایسه نوع نورپردازی، در توده-های کمتر از 120 دانه نورپردازی از بالا دارای دقت بیشتری در شناسایی و تفکیک دانه ها می باشد. اما در تعداد دانه های بیش از 120 دانه نور پردازی از پایین دقت بیشتری در تفکیک و جدا سازی دانه ها دارد. تعداد دانه ی مناسب برای این آزمایش میزان 200 دانه، با نور پردازی از پایین با فاصله 20 سانتیمتری دوربین تا سطح توده بود.