دانشگاه شهرکرد پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی 2345-6906 13 1 2024 03 20 Development and implementation of a mass flow monitoring system of granular materials in a drop tube using a capacitance sensor توسعه و پیاده سازی سامانه پایش دبی جرمی مواد دانه‌ای در یک لوله سقوط با استفاده از حسگر خازنی 11 26 11662 10.22034/JRMAM.2024.14290.656 FA سلمان رنجبری گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران 0000-0002-3362-6144 محمد رضا ملکی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران 0000-0002-3591-0528 فرزاد محمدی گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران، 0000-0003-3990-7243 جلال خدائی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران 0000-0001-9456-7849 کاوه ملازاده گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران 0000-0001-7379-839X Journal Article 2023 03 03 Measuring the seed and fertilizer mass flow rate in drill delivery tubes is an essential tool for real-time monitoring of the application rates. In the present study, a non-contact capacitance measuring system was implemented to monitor the granular discharge rate in seed and fertilizer applicators. The set-up consisted of a fluted-roller feeding mechanism and the capacitance measuring system incorporated in the discharge tube. The set-up was mounted on a custom-built vibratory stand to simulate the field condition during the measurement. Then, triple super phosphate, wheat, and alfalfa granular discharge rates were measured over 30 s intervals in both static and dynamic conditions from 3.42±1.22 to 19.3±0.95 g/s in 5 rates, from 2.55±0.23 to 19.02±0.86 g/s in 8 rates, and from 0.42±0.02 to 1.6±0.08 g/s in 7 rates, respectively. The results revealed that the mass flow was effectively correlated with sensor signals for all examined materials. However, the capacitance sensor failed to measure the sudden change in mass flow rate synchronously with the digital scale. This phenomenon was predictable because it is attributed to the feature of a digital balance, which is always accompanied by an initial lag. Also, the results revealed that the vibrating stand had no effect on the sensor accuracy. <span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">اندازه‌گیری دبی جرمی بذر و کود در لوله سقوط خطی‌کارها یکی از ضروریات برای تشخیص میزان مصرف نهاده است. در پژوهش حاضر یک سامانه‌‌ی غیرتماسی خازنی برای پایش دبی جرمی مواد دانه‌ای در کارنده‌های بذر و کود اجرا شد. این مجموعه شامل یک سازوکار تغذیه مجهز به موزع غلتکی شیاردار</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> </span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">بود و سامانه اندازه‌گیری خازنی در یک لوله سقوط قرار داده شد. این مجموعه روی یک پایه ارتعاشی نصب شد تا شرایط مزرعه را در طول اندازه‌گیری شبیه‌سازی کند. سپس کود سوپرفسفات تریپل در 5 نرخ جریان جرمی از 22/1</span><span style="mso-bookmark: _Hlk136527039;"><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">42/3 تا 95/0</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;"> 3/19 گرم بر ثانیه، بذر گندم در 8 نرخ جریان جرمی از 23/0</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;"> 55/2 تا 86/0</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">02/19 گرم بر ثانیه و بذر یونجه در 7 نرخ جریان جرمی از 02/0</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;"> 42/0 تا 08/0</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">±</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">6/1 گرم بر ثانیه، در مدت زمان 30 ثانیه برای هر نرخ در لوله سقوط خطی‌کار در هر دو حالت ایستا و پویا اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که جریان جرمی به طور مؤثر با سیگنال‌های حسگر برای هر سه نوع مواد مورد بررسی همبستگی دارد.</span><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> </span></span><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"><span style="mso-bookmark: _Hlk136509281;">با این وجود حسگر خازنی نتوانست تغییرات لحظه‌ای نرخ جریان جرمی در یک نرخ مشخص را متناسب با تغییرات ترازوی رقمی اندازه‌گیری کند.</span></span><span style="mso-bookmark: _Hlk136509281;"><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> این ناتوانی قابل پیش‌بینی بود، زیرا به ماهیت ترازوی رقمی نسبت داده می‌شود که همیشه با تأخیر اولیه همراه است. همچنین نتایج نشان داد که پایه ارتعاشی روی دقت حسگر تأثیری ندارد.</span></span><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 12.0pt; mso-ansi-font-size: 10.0pt; font-family: Nazanin; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: FA;"> </span> https://jrmam.sku.ac.ir/article_11662_62d88824119021834ca8e4cef6498f1c.pdf