طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه کنترل خودکار درجه تراکم بسته های مکعبی

حدود 90 درصد علوفه خشک در اکثر کشورهای جهان، بسته بندی می شود و در ایران عمدتاً بصورت بسته های مکعبی موسوم به بیل بوده که توسط دستگاه بسته بندی علوفه تهیه می شود. از آنجاکه تراکم پذیری بسته های یونجه علاوه بربلوغ و چین برداشت به محتوای رطوبتی آن شدیداً وابسته است لازم است تراکم بسته ها متناسب با محتوی رطوبتی محصول توسط راننده دائما کنترل گردد. در غیر این صورت بسته ها یا بیش از حد فشرده می شوند که باعث ایجاد کپک زدگی می گردد و یا کمتر از حد متراکم شده اند که هزینه حمل و نقل و انبار داری را افزایش می دهد. بنابراین ساخت دستگاهی که بتواند دانسیته ی بسته ها را با نغییر محتوای رطوبت تنظیم کند، سودمند می باشد.در طراحی سیستم کنترل این موارد مد نظر قرار گرفت: 1) اقتصادی بودن ، 2) ساده بودن و 3) استفاده ساده برای کاربر. سامانه طراحی شده شامل حسگر رطوبت،سامانه هیدرولیک، سامانه کنترل، حسگر جابجایی سنج، و مکانیزم تغییر دهنده فاصله بین فک های محفظه خروجی بسته بند بود. حسگر رطوبت با استفاده از امواج فراصوت طراحی شد که این حسگر شامل یک فرستنده و یک گیرنده فراصوت(40 کیلو هرتز)، یک موج بر به قطر داخلی 10 سانتی متر،قطر خارجی 5/10و طول30 سانتی متر بود. موج بر بصورت عمودی روی بسته های علوفه قرار گرفته وموج تولید شده توسط میکروکنترلر at mega 32 بوسیله فرستنده فراصوت در داخل موج بر ارسال شده و پس از برخورد به بسته های علوفه بوسیله گیرنده فراصوت دریافت می شد. شدت موج دریافتی به دما و محتوای رطوبتی علوفه وابسته می باشد، که جهت خنثی کردن اثر دما، یک حسگر دما بکار گرفته شد. سیستم هیدرولیک سامانه متشکل از یک شیر کنترل جهت جریان، شیر فشار شکن و یک جک هیدرولیکی می باشد. وظیفهسامانه هیدورولیک به حرکت در آوردن مکانیزم تغییر دهنده فاصله بین فک های محفظه بسته بندی بود. سامانه کنترل دستگاه جهت پردازش داداه های دریافتی از حسگر رطوبت و جابجایی سنج و ارسال و قطع وکنترل شیر جهت جریان طراحی شد. از یک پتانسیومتر جهت تعیین مقدار جابجایی فک های محفظه بسته بندی استفاده شد. مکانیزمی جهت تغییر فاصله بین فک های محفظه بسته-بندی و هماهنگ سازی حرکت بین آن ها بر روی بسته بند نصب شد. حسگرهای اندازه گیری رطوبت و دما در شرایط دمایی مختلف و در دامنه رطوبتی 12 تا 30 درصد بر مبنای وزن تر با ضریب تبیین (r2=0.98) واسنجی شدند.سامانه کنترل اتوماتیک درجه تراکم بسته های مکعبی در بازه رطوبتی 14 تا23 درصدمورد ارزیابی قرار گرفت. بین دانسیته بسته های تشکیل شده با بسته بند مجهز به این سامانه و دانسیته مورد انتظار در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی داری مشاهده نشد. با استفاده از این سامانه بسته هایی با دانسیته مطلوب تشکیل شد.