توسعه و ارزيابي حسگر خازني اندازه‌گير رطوبت بسته‌هاي علوفه در بيلر

Development and evaluation of a capacitance-type sensor for moisture measurement of baled forage

رطوبت يكي از عامل‌هاي مهم در محصول يونجه هنگام برداشت و پس از آن است. ميزان رطوبت يونجه تاثير زيادي بر مراحل مختلف برداشت و پس از برداشت مانند بسته‌بندي حمل و نقل، انبارداري و غيره دارد و نقش آن در عملكرد محصول بسيار مشهود است. روش معمول اندازه‌گيري رطوبت علوفه روش وزني است كه وقت‌گير و هزينه‌بر بوده، همچنين از جمله روش‌هاي مخرب است. در اين پژوهش، يك حسگر خازني براي اندازه‌‌گيري رطوبت بسته‌هاي علوفه به‌صورت بي‌درنگ و پيوسته، طراحي، ساخته و ارزيابي شد. پايه و اساس كار بر اين مبنا است كه با ارسال يك فركانس مشخص، تغيير ظرفيت را به ازاي قرار گرفتن دي‌الكتريك (در اينجا مقصود همان بسته‌هاي علوفه است) در بين صفحات اندازه‌گيري كرده و سپس با تحليل داده‌ها رابطه بين محتواي رطوبت و تغيير ظرفيت خروجي به دست خواهد آمد. در ارزيابي آزمايشگاهي از علوفه تهيه شده از مزرعه يونجه در دانشكده كشاورزي دانشگاه شيراز در سه سطح رطوبتي، در سه سطح جرم مخصوص و پنج سطح فاصله صفحات حسگر خازني استفاده شد. نتايج آزمون‌ها نشان دادند كه رابطه معني‌داري بين محتواي رطوبتي و ظرفيت خروجي حسگر وجود دارد. با افزايش رطوبت و جرم مخصوص ميزان ظرفيت خازني افزايش مي‌‌يابد در حاليكه با افزايش فاصله صفحات خازن ظرفيت خازني كاهش مي‌يابد. همچنين دما اثر معني‌داري بر ميزان خروجي حسگر دارد.

Moisture is one of the most important factors during and after the harvest in hay crops. Hay moisture content has a considerable impact on different stages of harvest and post-harvest such as baling, transportation, storage, etc, and therefore its role is very evident in production performance. The conventional method of moisture measurement of forage is by weighting method that is time-consuming and destructive. In this study, a capacitive sensor for real-time and continuous measurement of hay moisture content was designed, fabricated and evaluated. Alfalfa samples used in laboratory evaluation was obtained from alfalfa fields at research farm of College of Agriculture at Shiraz University, at three levels of moisture content, three levels of density and five levels of capacitor plates spacing. The results showed a significant relationship between moisture content and capacitance sensor’s output. Also temperature showed a significant effect on the sensor’s outputs.