با روند کنونی افزایش جمعیت جهان، تا پایان قرن 21 شاید جمعیت جهان دو برابر شده و ثروت آن ها نیز هشت تا شانزده برابر خواهد شد. تقاضای انرژی جهانی با وجود بهبود در بازدهی انرژی، دو تا چهار برابر خواهد شد. حتی با سطح مصرف انرژی کنونی سامانه های انرژی موجود عوارض زیان باری روی سلامتی انسان ها و محیط زیست دارند. انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که می توان با طراحی-های دقیق سخت افزاری میزان بیشتری از آن را دریافت کرد. در این پژوهش از یک جمع کننده خورشیدی تخت با مساحت m21×2 از ورق فولادی به شکل کرکره ای (جهت افزایش سطح تماس هوا) و ضخامت mm5/0 استفاده شد. سطح صفحه جاذب به رنگ سیاه پوشانده شد و برای عایق کاری بدنه جمع کننده به منظور افزایش عملکرد جمع کننده خورشیدی از پشم شیشه با ضخامت cm5 استفاده شد. از مشکلات اصلی این جمع کننده ها متغیر بودن دمای هوای خروجی از آن در طول روز و پایین بودن بازده آن ها در هنگام ابری شدن ناگهانی هوا و ساعات پایانی روز می باشد. برای ثابت نگه داشتن دمای هوای خروجی از جمع کننده در محدوده های موردنظر، سیستم کنترلی با استفاده از سلول های فتوولتائیک، میکروکنترلر (avr) و حسگر دما (lm35) طراحی و ساخته شد. سه حسگر دما در خروجی جمع کننده نصب شد. آزمایش های تجربی از ساعت 8 الی 20، به مدت هفت روز از تاریخ 28 خرداد لغایت سوم تیر 1390 در محوطه ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی انجام گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، یک رابطه تجربی به صورت بین دمای خروجی از جمع کننده و سرعت هوای خروجی تعیین شد و در نهایت بازده جمع کننده برای این بازه زمانی محاسبه گردید. آزمایشات انجام شده نشان دادند که می توان با تغییر دادن خودکار (اتوماتیک) سرعت دمنده از طریق سامانه طراحی شده دمای خروجی جمع کننده را در محدوده های موردنظر به دست آورد، که یک مزیت قابل ملاحظه برای کاربردهای مختلف محسوب می شود.

تنک کردن یکی از مهم ترین عملیات کشاورزی است که در مرحله داشت بسیاری از محصولات ردیفی انجام می گیرد. انجام این عملیات به صورت دستی، مستلزم وقت و هزینه زیاد است. برای کاهش دشواری عملیات تنک کردن، کاهش هزینه ها و انجام به موقع آن، نیازمند کاربرد ماشین های تنک کن هستیم که به دو گروه عمده تصادفی و انتخابی تقسیم می شوند. انواع انتخابی این ماشین ها بعد از انواع تصادفی ارائه شدند تا مشکلات آن ها را برطرف نمایند. هدف از استفاده از تنک کن های انتخابی، رسیدن به نسبت تراکم مطلوب در ردیف محصول است. این ماشین ها دارای عضو حساسی هستند که قادر به ردیابی بوته روی ردیف است. به این ترتیب وجود بوته در منطقه دست نخورده تضمین می شود و حذف تصادفی بوته ها اتفاق نمی افتد. در این تحقیق ابتدا انواع طرح های ماشین-های تنک کن انتخابی که تاکنون مطرح شده اند و نیز عوامل موثر بر عملکرد دستگاه مورد بررسی قرار گرفتند. سپس طرح مناسب برای تبدیل تنک کن تصادفی که توسط گل محمدی و همکاران در دانشگاه تبریز ساخته شده بود (1388) به تنک کن انتخابی که مطابق با شرایط کشاورزی ایران باشد، ارائه شد. پس از ساخت یک نمونه تک ردیفه، دستگاه در شرایط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. واحد تنک کن انتخابی ساخته شده شامل سکوی برش و مجموعه حسگرها و واحد کنترل است. اجزای سکوی برش متشکل از یک شیر الکتریکی، یک جک نیوماتیکی دوطرفه و یک تیغه lشکل است که حرکت پاندولی دارد. واحد کنترل دستگاه بر اساس خروجی حسگر بوته و حسگر پیشروی و پارامترهای واردشده توسط کاربر، در خصوص طولی از ردیف که باید تنک شود، تصمیم می-گیرد. حسگر بوته یک حسگر نوری بازتابی و حسگر پیشروی، یک انکودر نوری است. تصمیم گیری در واحد کنترل توسط یک میکروکنترلر atmega32 انجام می گیرد. تنک کن ساخته شده قابلیت کار در هر دو حالت انتخابی و تصادفی را داراست. دستگاه پس از ساخت، مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفت. در مجموع 18 آزمون در یک سطح سرعت و در سه سطح تراکم با استفاده از بوته های مصنوعی انجام شد. نتایج حاکی از عملکرد رضایت بخش دستگاه بود.

در سال های اخیر با توجه به مزایای اقتصادی کشت هیدروپونیک، این روش کشت روز به روز گسترش یافته است. در این نوع کشت، کنترل محلول مواد غذایی نقش خیلی مهم در سلامت گیاه و رشد آن دارد. یکی از عناصر مهم در محلول غذایی که رابطه مستقیم با میزان کلروفیل برگ و رشد گیاه دارد، مقدار نیتروژن (n) می باشد. امروزه رایج ترین روشی که برای اندازه گیری کلروفیل به کار می رود، استفاده از دستگاه کلروفیل سنج spad می باشد، که نیاز به افرادی برای اندازه گیری شاخص کلروفیل دارد. همچنین در سال های اخیر افزایش قابل توجهی در تعیین سطح نیترات محصولات غذایی دیده شده است. اگر چه تجمع بیش از حد نیترات برای گیاه بی خطر است، ولی این یون می تواند برای انسان سمی باشد و باعث ایجاد سرطان گردد. بنابراین مدیریت و کنترل بر روی سطح مجاز نیترات در گیاهان امری مهم می باشد. آزمایشات در فضای گلخانه و به صورت کشت هیدروپونیک انجام شد و پنج سطح مختلف کود دهی نیتروژن (0، 25، 50، 100 و 200 میلی گرم در لیتر) در چهار تکرار در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی بر روی گیاه اسفناج رقم 54012 که در گلدان های پلاستیکی سفید به اضلاع 25 سانتیمتر و ارتفاع 22 سانتیمتر با بستر پرلیت و ورمیکولیت کشت شده بود، در نظر گرفته شد. مقدار کلروفیل برگ های اسفناج در طول دوره رشد توسط دستگاه کلروفیل سنج مدل spad 502 اندازه گیری گردید و همچنین میزان نیترات برگ برای هر تیمار به وسیله دستگاه نیترات سنج horiba در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. هدف اصلی از این تحقیق ارائه یک سیستم هوشمند و کم هزینه بر پایه ی پردازش تصاویر دیجیتال رنگی می باشد تا با اخذ تصویر و پردازش آن میزان دقیقی از مقدار کلروفیل و نیترات موجود در برگ را ارائه دهد. در این تحقیق از دو فضای رنگی و یک مدل شبکه عصبی برای تخمین مقدار کلروفیل گیاه اسفناج و همچنین میزان نیترات موجود در برگ بر اساس مولفه های اصلی تصویر رنگی (قرمز، سبز و آبی) گرفته شده توسط دوربین دیجیتال معمولی به کار گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از پردازش تصویر و شبکه ی عصبی رابطه ی خوبی در تخمین سطح کلروفیل گیاه اسفناج دارد (72/91=r2) و بیشترین همبستگی برای تخمین کلروفیل برگ کسب شد (1/97= r2). همچنین نتایج تحقیق نشان داد که رابطه ی خوبی بین مولفه ی رنگی و سطح نیترات برگ وجود دارد (4/84). همچنین بررسی نتایج نشان می دهد که روش شبکه عصبی نسبت به روش رگرسیون خطی از دقت بالاتری برخوردار می باشد.

درجه بندی میوه ها و سبز ی ها یک روش مهم در ارزیابی، بازاریابی و فرآوری می باشد. یک دست بودن ظاهر میوه ها و سبزی ها بر میزان پذیرش مشتری، قیمت فروش و صادرات محصول تأثیر می گذارد. میوه ها جزء مواد ظریف و حساس هستند، بنابراین باید به طور غیرمخرب درجه بندی شوند. در این پژوهش از سیستم پردازش تصویر و روش منطق فازی برای درجه بندی سیب رد دلیشز استفاده نمودیم. پارامترهای ورودی سیستم فازی، رنگ میوه در فضای hsi و اندازه آن می باشد. تعداد 124 نمونه سیب مورد بازبینی قرار گرفتند. سیب های انتخاب شده شامل سه دسته خوب، متوسط و بد بودند که برای ارزیابی سیستم استنتاج فازی همان مجموعه توسط کارشناس خبره نیز درجه-بندی شدند. برای متغیرهای ورودی و خروجی سیستم فازی، توابع تعلق مثلثی و ذوزنقه ای در نظر گرفته شدند. در مجموع 9 قاعده با اپراتور منطقی and نوشته شد و موتور استنتاج ممدانی جهت تصمیم سازی و روش مرکز ثقل برای غیرفازی سازی بکار گرفته شد. نتایج درجه بندی برای دسته خوب، متوسط و بد به ترتیب برابر 100، 56/97 و 96/96 بدست آمد.

هدف پژوهش حاضر دستیابی به روشی بود که ضمن افزایش بازده یک سیستم فتوولتاییک نسبت به سیستم رایج (ثابت)، تا حدودی از افزایش هزینه سیستم نیز جلوگیری کند. در این رابطه، با الهام از قوانین حاکم بر طبیعت، یک مدل برگرفته از الگوی فیبوناچی و فیلوتاکزی درختان ساخته شده و سلول های خورشیدی روی آن نصب گردیدند. ارزیابی ها و مقایسه مدل ساخته شده با مدل ثابت نشان داد که به ازاء بارهای صفر تا 100 اهمی، میزان توان و انرژی خروجی مدل درختی در ساعات ابتدایی و انتهایی روز بیشتر از مدل ثابت است. اما به دلیل اینکه تشعشعات خورشیدی در ساعات ابتدایی و انتهایی روز از لایه ضخیم تری از اتمسفر عبور می کند، لذا این افزایش در بازده چندان چشمگیر نبود (در حدود 5/7%).

در این تحقیق سایزبندی سیب زمینی با پردازش تصویر به عنوان یک پروژه ماشین بینایی مورد توجه قرار گرفته و کلیه نکات مهم از لحاظ طراحی سیستم تغذیه، انتخاب نوع دوربین، بهینه سازی اتصال دوربین و کامپیوتر، انتخاب سیستم نورپردازی، طراحی برد ورودی و خروجی با کمترین خطا، انتخاب همزمان¬ ساز مناسب، دستورهای برخط و در نهایت انتخاب عملگرهای با ظرفیت مناسب، مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم شامل سه بخش اصلی تغذیه، پردازش و عملگرها می باشد که با توجه به اهمیت هر بخش، طراحی و ساخت هر کدام جداگانه انجام و در نهایت به عنوان یک سامانه سایزبندی در کنار هم قرار گرفتند. در طراحی سیستم تغذیه با توجه به زاویه استقرار انواع مختلف سیب زمینی ها، از یک تسمه نقاله ی شیب دار قابل تنظیم، استفاده شده است. برای سیستم نورپردازی پس از آزمایش نورهای مختلف، از لامپ فلورسنت k6400 استفاده شد. تصاویر توسط نرم افزار matlab پردازش گردید. برای جداسازی سیب زمینی ها، از سیستم عملگر شیرهای کنترل نیوماتیکی و هوای تحت فشار استفاده شد. با توجه به برخط بودن سیستم، کلیه زمان های پردازش تصویر، انتقال محصول و عملکرد عملگرها، محاسبه و بر حسب سرعت تغذیه سیب زمینی ها به سیستم پردازش و جداسازی اعمال شدند. در نهایت برای ارزیابی سامانه، مقدار 150 عدد سیب¬زمینی به روش دستی سایز بندی و به سه قسمت تقسیم شد. سپس همان حجم سیب زمینی ها در اختیار سیستم قرار گرفت که با سرعت دو سیب زمینی در هر ثانیه و با دقت 4/95 درصد سایزبندی شد.

گاز متان بعد از ¬دی¬اکسید کربن، به عنوان دومین گاز موثر گلخانه¬ای در تغییر شرایط آب و هوایی، از منابع مختلف طبیعی و انسانی انتشار می¬یابد؛ این گاز نقش مهمی را در گرم شدن زمین بازی می¬کند و اصلی¬ترین منبع تولید آن نیز مربوط به بخش کشاورزی و دامپروری است؛ چرا که ضایعات این بخش و به ویژه فضولات گاوی حاوی مقدار زیادی مواد آلی بوده و تجزیه این مواد از طریق فرآیند هضم بی¬هوازی منجر به تولید گازی با عنوان بیوگاز می¬شود. هاضم¬های بی¬هوازی برای انجام این تجزیه طراحی و مدیریت می¬شوند و بیوگاز استحصالی شامل مقدار زیادی گاز متان (45% تا 70%)، دی¬اکسید کربن و مقادیر اندکی از سایر گازها است. در این تحقیق نیز امکان تولید بیوگاز از فضولات گاوی مورد مطالعه قرار گرفته و برای این منظور نمونه¬ای از یک هاضم بی¬هوازی ساخته شد. در این راستا تاثیر دما بر روی تولید بیوگاز، هم چنین تعیین حجم بیوگاز تولید شده، و درصد متان داخل بیوگاز تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. این عملیات در شرایط ساده و حدالامکان وابسته به شرایط آب و هوایی منطقه¬ی مورد مطالعه و در سه دوره¬ با زمان¬های ماند 30 روزه برای هر کدام از دوره¬ها انجام پذیرفت. مجموع حجم بیوگاز تولیدی در هر یک از سه دوره (اول، دوم و سوم) به ترتیب 12/9، 45/124 و 8/196 لیتر و میانگین دمای بدست آمده هنگام تولید بیوگاز از مواد مذکور در هر یک از دوره¬ها به ترتیب ?14/26 ، ?23/25 و ?30/87 بود. بیشترین حجم بیوگاز تولید شده در سه دوره اول، دوم و سوم به ترتیب در روزهای 30، 29 و 22ام اتفاق افتاد و مقدار ph مواد در این روزها به میزان 6/9، 6/9و 6/7 اندازه¬گیری شد. درصد متان داخل بیوگاز تولیدی نیز توسط کروماتوگراف گازی آنالیز شده و مقدار درصدی آن در هر سه دوره به ترتیب 31/64%، 47/46% و67/74% بدست آمد. علاوه بر این به منظور مشتعل کردن بیوگاز استحصالی اقداماتی انجام گرفت که اشتعال¬پذیری آن در حد بسیار مطلوبی به وقوع پیوست.

کنترل دقیق پارامترهای دخیل در سالن های پرورش قارچ می تواند یکی ازعوامل موثر در کاهش مصرف انرژی و یا حتی افزایش کمی و کیفی محصول باشد. در این پژوهش با استفاده از کنترل فازی و کنترل on/off مدلی برای کنترل دمای کمپوست، رطوبت نسبی داخل سالن و غلظت دی اکسیدکربن همچنین با استفاده از نرم افزار شبیه ساز متلب مدل سالن و تجهیزات کنترلی مانند هواساز، طراحی شد. برای طراحی مدل کنترلی یک سری داده برداری اولیه برای بدست آوردن اطلاعات اولیه انجام گرفت. بعد از مرحله مدل سازی، سری دوم داده برداری جهت بررسی عملکرد مدل در شرایط واقعی انجام گرفت ولی به دلیل عدم در اختیار داشتن تجهیزات دقیق، ناچار به اجرای آن به صورت دستی بر روی عملگرها شدیم. نتایج بدست آمده از هر دو روش دستی و مدل برای دو سامانه کنترلی با استفاده از نرم افزار spss مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده های جفت شده برای مدل نشان داد که، تفاوت میان ماکزیمم مقدار دمای کمپوست دو سیستم کنترلی مربوط 2مدل در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. این تفاوت برای مینیمم مقدار دمای کمپوست معنی دارنیست. این تفاوت برای مینیمم مقدار دو سیستم کنترلی برای رطوبت نسبی، در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است در حالی که برای ماکزیمم مقدار آن در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. برای ماکزیمم مقدار غلظت دی اکسیدکربن در سطح احتمال 1 درصد و برای مینیمم مقدار آن در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. نتایج بدست آمده برای سیستم کنترل دستی نشان داد که، تفاوت بین ماکزیمم مقدار دمای کمپوست سیستم on/off و سیستم کنترل فازی و همچنین مینیمم مقدار آن در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. همچنین این تفاوت برای ماکزیمم مقدار رطوبت نسبی در حالت کنترل دستی در سطح احتمال 5 درصد معنیدار بود ولی در مقدار مینیمم معنیدار نبود. این تفاوت برای ماکزیمم و مینیمم غلظت دی اکسیدکربن در حالت کنترل دستی معنیدار نبود. نتایج آزمون هبستگی بین داده های خروجی از مدل و داده های خروجی از شرایط واقعی، همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی برای کنترل دمای کمپوست به روش فازی در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل دمای کمپوست به روش on/off در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی برای کنترل غلظت دی اکسیدکربن به روش on/off بیمعنی است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل غلظت دی اکسیدکربن به روش فازی در سطح احتمال 1 درصد معنیدار شد. همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی، برای کنترل رطوبت نسبی به روش on/off در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل رطوبت نسبی با روش فازی بیمعنی است. به طور کلی می توان گفت، با توجه به نتایج بدست آمده کنترلر فازی بهترین عملکرد را نسبت به on/off داشت.

با توجه به رو به اتمام بودن منابع سوخت¬های فسیلی که منبع اصلی و مهم انرژی می¬باشند و لزوم صرفه¬جویی برای نسل¬های آینده و از طرف دیگر با توجه به اختلاف روز افزون بین عرضه و تقاضای انرژی و هزینه¬های بالای آن، آلودگی های زیست¬محیطی، بهبود وضعیت اشتغال و غیره، تلاش¬ها در جهت جایگزینی سایر منابع انرژی ازجمله انرژی¬های تجدیدپذیر و غیرمرسوم مورد توجه قرار گرفته است. به این ترتیب فرصت¬های مناسبی برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژی¬های فسیلی خصوصاً در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد شده است. خورشید، به عنوان منبع اصلی انرژی¬های تجدیدپذیر می¬تواند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به شکل¬های حرارتی و نوری مورد استفاده قرار گیرد که ساده¬ترین و پربازده¬ترین روش، تبدیل آن به انرژی حرارتی با استفاده از کلکتورهای خورشیدی است. در پژوهش حاضر به منظور بررسی عملکرد کلکتورهای خورشیدی هوا از نمونه¬های موجود در ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی استفاده شد. سه نوع جمع¬کننده خورشیدی هوا که با یکدیگر در وجود و عدم وجود منحرف¬کننده و هم-چنین در نحوه چیدمان آن¬ها تفاوت وجود داشت، مورد مطالعه قرار گرفت. کلکتور نوع 1 بدون منحرف¬کننده (sah111)، نوع2 (sah112) و نوع 3 (sah113) هر دو دارای منحرف¬کننده¬های ذوزنقه¬ای بودند اما فاصله¬های عرضی و طولی آن¬ها از هم متفاوت بود. این فاصله¬ها در کلکتور نوع دوم، 8 سانتی¬متر و در کلکتور نوع سوم، 5 سانتی¬¬متر بود. برای اندازه¬گیری دما در نقاط مختلف جمع¬کننده از 16 حسگر دمایی lm35استفاده شد. هم¬چنین افت فشار آن¬ها توسط فشارسنج¬های دیفرانسیلی آبی u شکل اندازه¬گیری شد. به منظور انجام آزمایش و تست¬های مربوطه، داده¬برداری به مدت هفت روز در محوطه¬ی بیرونی ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز صورت گرفت. نرخ جرمی جریان ورودی برای کلکتور نوع 1، 2 و 3 به ترتیب 037/0، 032/0 و 023/0 کیلوگرم بر ثانیه اعمال شد. نتایج نشان داد که بیشترین اختلاف دمای خروجی و ورودی به ترتیب در جمع¬کننده نوع سوم (sah113)، نوع زائده دار با تراکم کمتر (sah112)، و سپس کلکتور شاهد (sah111) بود، یعنی بهترین عملکرد از لحاظ بالاتر بودن دمای خروجی در کلکتور نوع سوم مشاهده شد. دمای میانگین صفحه جاذب برای جمع¬کننده نوع اول (sah111) نسبت به دو جمع¬کننده دیگر بیشتر بود و جمع¬کننده نوع دوم (sah112) در بیشتر زمان¬ها بازدهی بیشتری (36/28) را نشان داد. کلکتور شاهد کمترین بازدهی (35/26) را داشت. با توجه به اختلاف¬ ارتفاع¬ مشاهده شده در فشارسنج¬ها، بیشترین افت فشار (pa 96/13) در کلکتور نوع سوم (sah113) و بعد از آن در کلکتور نوع دوم (sah112) مشاهده شد که ناشی از وجود منحرف¬کننده¬ها بر روی صفحه مربوطه می¬باشد. به عبارتی وجود زائده¬ها و هرچه کمتر بودن فاصله بین آن¬ها منجر به بروز افت فشار بیشتر می¬شود. اختلاف فشار کلکتور شاهد (sah111) صفر بود.

در سالهای اخیر، پایداری کشاورزی از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی اهمیت بیشتری پیدا کرده است، که باعث شده رغبت به استفاده از کنترل مکانیکی علفهای هرز بیشتر شود. راهبری دستی وجین کن بین ردیف توسط راننده مستلزم تمرکز بیشتر جهت حفظ دقت لازمه بوده و لذا کاری دشوار و پر تنش میباشد. بنابراین وجود یک روش بینایی کمکی که بتواند راننده را در امر راهبری یاری رساند، مفید خواهد بود. در این تحقیق سامانه ای مبتنی بر ماشین بینایی ارایه شده که میتواند برای دنبال کردن ردیف ها و راهبری اتوماتیک کولتیواتور ردیفی مورد استفاده قرار گیرد. این سامانه قادر بود اطلاعات راهبری را از ساختار ردیف محصول بیابد. این سامانه روی یک شاسی آزمایشگاهی متحرک، در آزمایشگاه و مزرعه مورد آزمون قرار گرفت. یک دوربین ویدیویی روی دستگاه و متمایل به سمت ردیف نصب شد تا تصاویر برخط واقعی از ردیف های محصول را گرفته و برای پردازش به کامپیوتر بفرستد. به منظور تقسیم تصاویر به دو بخش گیاه و خاک، عمل بخش بندی روی تصاویر اعمال شد. دو الگوریتم تبدیل هاف و ابداعی مورد استفاده قرار گرفت که معادلات خطوط ردیف را ارایه میکردند. روش ابداعی که مبتنی بر اطلاعات معلوم قبلی از مشخصات هندسی ردیف محصول و کالیبراسیون دوربین بود، همه خطوط ممکنه ردیف را مورد آزمون قرار داده و بهترین را انتخاب میکرد. جابجایی جانبی واحد حامل دوربین محاسبه شده و به کنترلر انتقال می یافت. کنترلر نیز واحد متحرک حامل دوربین را طوری جابحا میکند، که مقدار انحراف جانبی بهبود یابد. روشهای یاد شده در سه مزرعه ذرت، چغندرقند و نخود مورد آزمون قرار گرفتند. الگوریتم هاف قادر بود ردیف محصول چغندرقند را با متوسط خطای mm12 و انحراف معیار mm20 بیابد. روش جدید نتایج بهتری را نشان داده و ردیف محصول چغندرقند را با متوسط خطای mm 5/9 و انحراف معیار mm12 یافت.

یک جریان سنج برای اندازه گیری دبی جرمی جامدات طراحی و ساخته شد. از روش دو مرحله ای غلظت و سرعت برای اندازه گیری دبی جرمی جامدات استفاده شد به طوری که غلظت ذرات با پردازش تصویر و سرعت ذرات با استفاده از سنسور پرده ای مادون قرمز بدست آمد. برای اینکه نحوه ی عملکرد جریان سنج مورد آزمایش قرار گیرد یک سیستم انتقال نیوماتیک طراحی و ساخته شد و در نهایت رژیم جریان سیستم انتقال نیوماتیک با استفاده از جریان سنج به صورت تمام اتوماتیک کنترل شد بدین طریق که برای انتقال فاز رقیق نسبت جریان جرمی 8 انتخاب شد و سرعت فن با توجه به سرعت ذرات کنترل شد و سرعت تغذیه کننده با توجه به نسبت جامد به هوا افزایش و یا کاهش یافت.

با توجه به اینکه انرژی های تجدیدناپذیر رو به پایان است امروزه در تمام دنیا سعی بر به دست آوردن انرژی پاک،اقتصادی و تجدید پذیر می باشد. یکی از این انرژی ها انرژی خورشید است انرژی خورشید منحصربه فردترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژی های موجود در زمین می باشد. انرژی خورشیدی به صورت مستقیم و غیرمستقیم می تواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد. که ساده ترین و پربازده ترین روش، تبدیل آن به انرژی حرارتی با استفاده از کلکتورهای خورشیدی است. در پژوهش حاضر به منظور بررسی عملکرد کلکتورهای خورشیدی تخت هوائئ از نمونه های موجود در ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی استفاده شد. سه نوع جمع کننده خورشیدی تخت هوائئ که با یکدیگر در وجود و عدم وجود منحرف کننده و هم چنین در نحوه چیدمان آن ها تفاوت وجود داشت، مورد مطالعه قرار گرفت. کلکتور نوع110sc و 120sc بدون منحرف کننده ، نوع111sc و121sc دارای منحرف کننده های قوسی شکل با عرض 4 سانتی متر و نوع 112sc و122sc دارای منحرف کننده های قوسی شکل با عرض 7 سانتی متر بودند اما فاصله های عرضی و طولی آن ها از هم متفاوت بود. این فاصله ها در کلکتور نوع 111sc و121sc ، 6 سانتی متر و در کلکتور نوع 112sc و122sc ، 9 سانتی متر بود. برای اندازه گیری دما در نقاط مختلف جمع کننده از 16 حسگر دمایی lm35استفاده شد. هم چنین افت فشار آن ها توسط فشارسنج های دیفرانسیلی آبی u شکل اندازه گیری شد. به منظور انجام آزمایش و تست های مربوطه، داده برداری به مدت ده روز در محوطه ی بیرونی ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز صورت گرفت.

نگرانی های زیست محیطی و رشد روزافزون مصرف انرژی همگام با توسعه پایدار تکنولوژی انرژی های تجدیدپذیر، فرصت های جدیدی را به روی بهره برداری از منابع تجدیدپذیر گشوده است. انرژی خورشیدی به عنوان غنی ترین و تمیز ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در میان سایر منابع انرژی سبب شده که در سال های اخیر استفاده از این انرژی با بهره گیری از تکنولوژی های فتوولتاییک توسعه زیادی داشته باشد. از جمله عواملی که مانع پیاده سازی وسیع سیستم های فتوولتاییک شده اند، شامل: 1)هزینه اولیه بالا، 2)راندمان پایین الکتریکی و 3)عدم آشنایی با این سیستم ها می باشد. مطالعه برای افزایش راندمان سلول های فتوولتاییک یکی از بهترین راه ها برای اقتصادی کردن این سیستم ها به شمار می آید. به طوری که درسال های اخیر تلاش های زیادی در این زمینه صورت گرفته است. این تلاش ها عموماً به سه دسته تقسیم شده است:1- تلاش در جهت افزایش راندمان نوری سیستم با کاهش انعکاس، 2- به کارگیری مواد جدید برای ساخت سلول های فتوولتاییک و 3- تلاش برای افزایش راندمان الکتریکی با کاهش دمای سلول خورشیدی است که این مورد اساس به کاربردن سیستم های فتوولتاییک- حرارتی را تشکیل می دهد. در این پایان نامه از یک گردآورنده حرارتی- فتوولتاییک با خنک کننده هوا و دارای صفحه زائده دار ذوزنقه ای شکل که در قسمت تحتانی pv قرار داده شد، استفاده گردید. آزمایش ها در پنج روز (چهاردهم لغایت هجدهم تیر ماه 1394) انجام گرفت. برای مشاهده اثر خنک کاری و تغییرات دبی بر روی افزایش ولتاژ pv، روز چهاردهم از فن زغالی با دبی 0.026 کیلوگرم بر ثانیه و روزهای بعدی از فن بلبرینگی با دبی 0.033 کیلوگرم بر ثانیه استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که در کل روزهای آزمایش سیستم حاوی منحرف کننده های جریان دارای خروجی ولتاژ بالاتری نسبت به سیستم مرجع (بدون منحرف کننده های جریان) می باشد. هم چنین نتایج نشان داد که سیستم حاوی منحرف کننده های جریان نسبت به سیستم مرجع در روزهای پانزدهم لغایت هجدهم دارای ولتاژ خروجی بالاتری نسبت به روز چهاردهم بود و دلیل آن دبی بالاتر فن بلبرینگی نسبت به فن زغالی می باشد. در ضمن یکی از دلایل پایین بودن راندمان سیستم ارائه شده برخلاف انتظار را می توان دمای بسیار شدید هوا در طول روزهای آزمایش نام برد.

زعفران به عنوان یک محصول صادراتی و مهم در ایران همواره مورد توجه بوده است. در سال های اخیر به دلیل دشواری های برداشت این محصول، تلاش هایی برای دست یابی به برداشت مکانیکی این محصول صورت گرفته است. این تلاش ها در برش محصول تا اندازه ای موفق بوده اند. ماشین ساخته شده توسط حسن-پور(1392) نمونه ای از آن هاست. اما برای برداشت این محصول در مزرعه تشخیص زعفران قبل از انجام برش می باشد. در این تحقیق روش های موجود برای تشخیص گل زعفران مورد بررسی قرار گرفته و بر روی ماشین حسن پور نصب گردید و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفت. دو نوع سیستم تشخیص یکی بر اساس حسگر-های رنگ و دیگری براساس دوربین و سامانه بینایی رایانه ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. در نهایت استفاده از سامانه بینایی رایانه ای به عنوان روش تشخیص مناسب انتخاب شد. الگوریتم تشخیص گل و تمایز دادن آن از سایر اجزای یک تصویر توسعه داده شد. بعد از بدست آمدن الگوریتم تفکیک گل، این سامانه در حالت بلادرنگ و داخل مزرعه زعفران در شهر مرند مورد ارزیابی قرار گرفت. این سامانه بینایی قادر بود گل های زعفران را در داخل مزرعه در حین حرکت ماشین تشخیص دهد. سپس مدار کنترل شامل الگوریتم مکان یابی گل و سپس صدور فرمان به میکروکنترلر به عنوان یک پالس و در نهایت به کار افتادن تیغه ها توسط دستور میکروکنترلر توسعه داده شد. سیستم فرمان نیز مورد تست قرار گرفت. کل سامانه در مزرعه شبیه سازی شده و با استفاده از گل های زعفران مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این شبیه سازی زمان گرفتن عکس تا عمل کردن تیغه ها 2 ثانیه به طول انجامید. با توجه به زمان بدست آمده محل دقیق قرار گیری دوربین محاسبه شد

در بخش کشاورزی، یکی از عملیاتی که انرژی زیادی مصرف می کند خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. در کشورهایی مانند ایران که از تابش متوسط روزانه بالایی در سال برخورداراند می توان از انرژی خورشیدی برای این منظور استفاده کرد. برای افزایش بازده انرژی کلکتورهای خورشیدی، بایستی از کاهش سطح موثر کلکتورها بدلیل حرکت ظاهری خورشید ممانعت به عمل آورد، که این امر فقط توسط تعقیب خورشید امکان پذیر است. با توجه به اینکه نصب سیستم های تعقیب گر خورشید بر روی کلکتورها خصوصاً در کاربردهای کشاورزی هنوز در کشور ما صورت نگرفته است، هدف از این مطالعه نحوه دستیابی به این تکنولوژی و امکان سنجی کاربرد آن در خشک کن های محصولات کشاورزی می باشد. برای این منظور یک سیستم تعقیب گر خورشید از نوع فعال بر پایه میکروکنترلر وحسگرهای الکتریکی- نوری، بصورت یک نمونه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. موتورهای محرک از نوع موتورهای الکتریکی پله ای و روش کنترل سیستم، بصورت ترکیبی آنالوگ- دیجیتال بود. حسگرها نیز از نوع سلول خورشیدی انتخاب شدند. به منظور ارزیابی سیستم، از ولتاژ خروجی یک ماژول خورشیدی در دو حالت تعقیب و ثابت، در شرایط واقعی و آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که سیستم تعقیب گر در جمع آوری انرژی خورشیدی، بسیار کارآمدتر از سیستم ثابت می باشد. این سیستم با دقت °5/2± خورشید را تعقیب کرده و کلکتور را به حالت تقریباً عمود بر تشعشعات خورشید نگه می دارد. همچنین توان دریافتی در طول روز، به استثناء افت های زمان طلوع و غروب خورشید که ناشی از عبور تشعشعات از یک لایه ضخیم اتمسفر می باشد، تقریباً ثابت ماند.

در هر سال تقریبا هزار تن سیب در 38 واحد تولید کنستانرته فراوری می شود. از هر سیب فراوری شده حدود 225-315 کیلوگرم تفاله تر بدست می آید.این ماده که دارای ارزش غذایی بالایی است می تواند در صنایع استخزاج پکتین، شیرینی پزی، تغذیه دام و ... مورد استفاده قرار گیرد. جهت بازیافت و استفاده تفاله، باید آنرا خشک نمود، با بررسی های انجام گرفته، خش کن دوار، بعنوان بهترین دستگاه انتخاب شد این دستگاه (خشک کن دوار) از استوانه ای تشکیل یافته که سطح داخلی آن مجهز به باله هایی است که ذرات تفاله را با حرکت دورانی استوانه بالا برده و روی جریان تقریبا افقی هوا می ریزد. ذرات با حرکت طولی در امتداد طول استوانه، به تدریج خشک می شوند. ایعااد دستگاه برای خشک کردن 1000 کیلوگرم تفاله در ساعت تحت دمای 100 درجه سانتی گراد طراحی شد. مهمترین و اساسی ترین قسمت خشک کن، استوانه آن می باشد که قطر و طول آن با استفاده از مدل انتقال حرارت ارائه شده در کتابهای مرجع به ترتیب 3/25 و 16 متر محاسبه شد. این استوانه با سرعت 4 دور در دقیقه روی غلتک هایی می چرخد. ابعاد غلتک های با توجه به نیروهای با توجه به نیروهای اعمال شده تعیین گردید. توان لازم برای دوران استوانه، توسط الکتروموتور فراهم شد که بسته به گشتاور در سرعت دوران محاسبه شده استوانه 6/62 اسب بخار توان لازم داشت . چرخ دنده های لازم جهت انتقال حرکت طراحی شدند. در نهایت ظرفیت کوره جهت گرم کردن هوای محیط با در نظر گرفتن دبی هوا و دمای ورد نیاز تعیین گشته، مشعل و دمنده مناسب انتخاب شد.