طراحی و ساخت سامانه برآورد تراکم محصول در مزرعه برای کاربرد در کشاورزی دقیق

با توجه به روند رو به رشد جمعیت جهان، تامین غذای بشر به یک مسئله مهم در سطح جهان تبدیل گردیده است. برای همین باید تغییراتی در روشهای کشاورزی ایجاد نمود تا هم منابع طبیعی را حفظ نمود و هم میزان محصول را افزایش داد. بنابراین باید از کشاورزی دقیق که جدیدترین فناوری در عرصه کشاورزی میباشد، استفاده نمود. یکی از مقوله های اصلی کشاورزی دقیق، برداشت دقیق است. به منظور افزایش عملکرد مزرعه ای ماشین های برداشت، یک جریان ورودی ثابت از توده محصول به سیستم تغذیه ضروری است. بنابراین لازم است در مرحله برداشت، وضعیت عملکرد آن در نقاط مختلف به دقت شناسائی شود. در این پژوهش امکان سنجی تخمین تراکم گندم واریته روشن با استفاده از دو روش جدید غیرمخرب نوری و الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. برای اعمال تیمارها و انجام آزمایشات در حالت ایستا سامانه ای طراحی و ساخته شد. اجزاء تشکیل دهنده روش نوری شامل سلول های فتوولتائی، لامپ های led و صفحات متراکم کننده سنبله های گندم است. در روش الکتریکی نیز از صفحات آلومینیومی بعنوان صفحات خازن استفاده شد. برای ارزیابی اثرات متغیرها، یک طرح آزمایشی کاملا تصادفی بصورت فاکتوریل انجام شد. متغیرهای مستقل برای روش نوری شامل تعداد ساقه در متر مربع (300، 350 و 400)، فاصله بین صفحات متراکم کننده سنبله های گندم (12، 21 و 30 سانتی متر)، شدت نور لامپ هایled (lux2/21 و lux274) و زمان انجام آزمایشات (بعدازظهر و شب) است و متغیر وابسته ولتاژ دریافتی که متناظر با تراکم گندم است. برای روش الکتریکی متغیرهای مستقل شامل تعداد ساقه در متر مربع (300، 350 و 400)، رطوبت محصول (16% و 20%) ،فاصله بین صفحات (10، 15 و 20 سانتی متر) و ابعاد صفحات (20×20، 24×24 و 28×28 سانتی متر مربع) و متغیر وابسته ظرفیت الکتریکی است که متناظر با تعداد ساقه است. در هر دو روش بین ولتاژ خروجی و ظرفیت خازنی با تراکم محصول رابطه ی معناداری وجود دارد. در روش نوری عوامل زمان انجام آزمایشات و شدت نور لامپ بیشترین تاثیر را بر روی مقدار ولتاژ و در روش الکتریکی ابعاد صفحات بیشترین تاثیر را روی میزان ظرفیت الکتریکی دارند. در روش نوری هنگام استفاده از لامپ با شدت lux274 در فاصله 30 سانتیمتری از سلول های فتوولتائی و انجام آزمایشات در هنگام بعدازظهر بیشترین مقدار ولتاژ و در روش الکتریکی با استفاده از صفحات آلومینیومی 28×28 سانتی متر مربعی در فاصله 10 سانتی متری از همدیگر و محصول با رطوبت 20% میان صفحات بیشترین مقدار ظرفیت الکتریکی به دست آمد. این نتایج برای ساخت سامانه ی متصل به ماشین های برداشت قابل استفاده خواهد بود.