@article { author = {rajaee, meraj and imanpanah, mahdiye and azadi, mobina and soleimani, mohammad ali}, title = {Intelligent Weighting and Marking System in Poultry, Based on Machine Vision}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {673-682}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2019.262047.665074}, abstract = {The goal of this investigation is weighting and selecting chickens in a determined weight by using machine vision. The images were taken by Raspberrypi cameras and then processed using the Raspberrypi 3 board, and finally the weight was estimated. The marking system was also used to mark chickens in the ideal weight range. For this purpose, 300 Rass chickens were examined in 3 poultry farms by a portable system and from about 500 pictures, 4 features were extracted: length, width, area and circumference. Chickens weight calculated with mixing features (length, width, area) that had been gained. Average percentage error of each one was also measured separately. Average percentage error in this system was 6% (minimum error percentage 2% and maximum error percentage 12%) that indicates the ability of image processing to determine the weight of the chicken. For check system accuracy, one place similar to poultry farms has designed with the same light, temperature, food and water for chickens, and they had access freely, they have been checked for 4 days, then marked chickens were putted up on a digital scale. Finally, the results showed the complete accuracy of the system and the accuracy of the image processing and weighting process}, keywords = {Machine Vision,Digital Image Processing,Determine weight,marking}, title_fa = {سیستم وزن‌کشی و علامتگذاری هوشمند در مرغداری، به کمک بینایی ماشین}, abstract_fa = {هدف از این پژوهش، تعیین وزن و انتخاب مرغ­ها در بازه وزنی دلخواه با استفاده از بینایی ماشین می­باشد. تصاویر توسط دوربین‌های رزبری­پای گرفته شده و سپس با  استفاده از برد رزبری­پای3  پردازش شده­اند و در نهایت وزن تخمین زده شده است. از سیستم علامتگذاری نیز به منظور علامتگذاری مرغ­های در بازه وزنی ایده­آل، کمک گرفته شد. بدین منظور تعداد 300 مرغ با نژاد راس، در 3 مرغداری توسط سیستم قابل حمل بررسی شدند و از حدود 500 عکس گرفته شده چهار ویژگی، طول، عرض، مساحت و محیط مرغ­ها استخراج شد که با ترکیب ویژگی­های مساحت، طول و عرض، وزن مرغ­ها محاسبه شد. همچنین درصد خطای هر یک نیزبه صورت جداگانه اندازه­گیری شد. درصد خطای میانگین6٪ (حداقل درصد خطا 2٪ و حداکثر درصدخطا 12٪)  نشان از توانایی پردازش تصویر در تعیین وزن مرغ دارد. همچنین جهت اطمینان از صحت کار سیستم، فضایی مشابه با مرغداری، با همان میزان نور و دما و خوراک و آب مورد نیاز مرغ طراحی گردید که تعداد 20 مرغ، در طول مدت 4 روز تحت بررسی قرار گرفتند، سپس مرغ­های علامت خورده شده توسط ترازوی دیجیتال وزن شدند. در نهایت نتایج بدست آمده نشان­دهنده دقت کامل سیستم و صحت روند پردازش تصویر و تعیین وزن بود.}, keywords_fa = {بینایی ماشین,پردازش تصویر,مرغداری هوشمند,تعیین وزن,علامتگذاری}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78446.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78446_597e86f8b5bd41f03b8735ea3ec14144.pdf} } @article { author = {Saeidirad, Mohammad Hossein and Zarifneshat, Saeed}, title = {Development and Performance Evaluation of an Automatic Saffron Corm Planter}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {683-693}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.264261.665087}, abstract = {Saffron corms are planted in Iran in the same way as in other parts of the world in a manual way. The manual planting of corms makes it time consuming and labor-intensive. In this research, a seven-row planter machine with row spacing of 25-30 cm was designed and developed. This machine is capable to plant 5 to 10 tons of saffron corms per hectare. This planter has continuous flow cylindrical feeder on the bottom of the corms container that guided the corms to the furrowers by seven outlets. In order to evaluation of saffron corm planter, the effects of planting speed at three levels (4, 5 and 6 km/h) and plant density at three levels (5, 6 and 7 tons per hectare) on performance, percentage of injury’s corms, none-planting and multiple-planting indices, distribution uniformity of corms around the set distance and around the mean of the obtained distances were investigated. Statistical analysis was done on randomized complete block design applying the analysis of variance (ANOVA). The results showed that the percent of corms distribution uniformity around the set distance and around the mean of the obtained distances was 90% and 82% at a speed of 5 km/h, respectively. The nominal and effective performance was calculated as 1 and 0.66 ha / h, respectively. It was also found that with increasing planting density, the none-planting and multiple-planting indices increased from 0.1 to 0.075 and from 0.12 to 0.25, respectively.}, keywords = {Mechanization,Saffron corm,planting,Corm planter}, title_fa = {ساخت و ارزیابی فنی پیاز کار تمام خودکار زعفران}, abstract_fa = {کاشت پیاز زعفران در ایران همانند سایر نقاط جهان به طریق سنتی و با دست انجام می­گیرد. این روش کاشت موجب صرف وقت و نیروی کار زیاد می­شود. در این پژوهش یک دستگاه پیازکار هفت ردیفه با قابلیت کاشت 5 تا 10 تن پیاز در هکتار و فاصله ردیف­های 30-25 سانتی‌متر طراحی و ساخته شد. این دستگاه دارای موزع استوانه­ای جریان پیوسته درکف مخزن بوده و توسط 7 مجرای خروجی، پیازها را به سمت شیار بازکن­های دستگاه هدایت می­کرد. به منظور ارزیابی دستگاه ساخته شده، تاثیر سرعت پیشروی در سه سطح (4، 5 و 6 کیلومتر بر ساعت) و تراکم کاشت در سه سطح (5، 6 و 7 تن در هکتار) بر ظرفیت مزرعه­ای، درصد شکستکی پیازها، شاخص­های نکاشت و کاشت چندتایی، یکنواختی توزیع پیاز حول فاصله تنظیم شده و یکنواختی توزیع پیاز حول میانگین فاصله های در قالب طرح آماری بلوک­های کاملا تصادفی، به صورت آزمایش فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، دقت پیازکار در یکنواختی توزیع پیازها حول میانگین فاصله­های اندازه­گیری شده و حول فاصله تنظیمی به ترتیب 90 و 82 درصد در سرعت پیشروی 5 کیلومتر بر ساعت بدست آمد. ظرفیت مزرعه­ای اسمی و موثر نیز به ترتیب 1 و 66/0 هکتار در ساعت محاسبه شد. همجنین مشخص گردید که با افزایش تراکم کاشت، شاخص نکاشت از 10/0 به 08/0 کاهش و شاخص کاشت چند تایی از 12/0 به 25/0 افزایش می­یابد.}, keywords_fa = {مکانیزاسیون,پیاز زعفران,کاشت,پیازکار}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80008.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80008_6c1c48fceaeea79ee7d28e14a0893eab.pdf} } @article { author = {Nazari, Mohsen and Ghazanfari Moghaddam, Ahmad}, title = {Simulation and Analysis of the Discharge Flow of Persian Lilac Fruit using Discrete Element Method}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {695-703}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2021.274844.665154}, abstract = {Discrete element method has been identified as a suitable method for studying the flow of granular materials. In this research, the motion of Persian lilac fruit was initially investigated experimentally in a slopped hopper and then it was simulated using discrete element method. The experiments were carried out on the basis of factorial design with two factors of height and discharge area, each at four levels. The ANOVA tests indicated that the height of the fruits in the hopper and the surface area of the discharge and their interaction had a significant effect on the outflow of the fruits. The developed regression equation between the mass flow rate and discharge area and the interaction of discharge area and height was linear (R2 = 0.99), however, height of the fruits in the hopper had a negative impact on the discharge rate. The simulation results indicated that and the outlet size, the discharge flow and the output velocity increase, but they did not exactly follow the fluid flow relationships. The effect of fruits friction showed that the discharge rate increased with decreasing internal friction. In general, comparing the simulation results with laboratory tests showed that the discrete element method was well able to simulate the flow of particles within and through the hopper.}, keywords = {Discrete element method,hopper,Persian lilac fruit,simulation,output flow}, title_fa = {شبیه‌سازی و آنالیز جریان خروجی میوه زیتون تلخ با استفاده از روش المان گسسته}, abstract_fa = {روش المان‌ گسسته یک روش مناسب برای مطالعه و بررسی لحظه­ای جریان مواد گرانولی، تشخیص داده شده است. در این تحقیق حرکت میوه زیتون تلخ در یک مخزن شیب‌دار با استفاده از دو روش آزمایشگاهی و المان گسسته مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها بر اساس آزمون فاکتوریل با دو عامل ارتفاع و دهانه خروج هر یک در چهار سطح انجام شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطح دهانه خروجی و ارتفاع محصول و اثر متقابل آن‌ها بر مقدار دبی جرمی معنی‌دار بود. بررسی رابطه رگرسیونی نشان داد که دبی جرمی با سطح دهانه خروج به صورت خطی مستقیم رابطه دارد ولی ارتفاع میوه درون مخزن دارای اثر خطی منفی است. اثر متقابل این دو فاکتور هم بر دبی جرمی به صورت خطی مستقیم است (99/0R2=). در مجموع اثر تغییرات سطح خروج موثر تر از اثر تغییرات ارتفاع می­باشد. نتایج بررسی شبیه سازی المان گسسته نشان داد در هنگام تخلیه سرعت دانه‌ها یکنواخت نبوده و تحت تاثیر موقعیت هر دانه نسبت به سایر دانه­ها قرار می گیرند. نمودارهای ترسیم شده نشان دادند که با افزایش ارتفاع، در صورتیکه سطح دهانه خروج ثابت باشد، سرعت خروج مواد کاهش پیدا می‌کند که این نتیجه کاملا متضاد قوانین سیالات نیوتنی است. همچنین با افزایش سطح دهانه خروج، دبی جرمی خروجی و سرعت خروجی افزایش می‌یابند ولی کاملاً از روابط سیالاتی تبعیت نمی‌کنند. در مجموع نتایج شبیه سازی نشان داده که این شبیه‌سازی می‌تواند جزئیاتی از جریان مواد گرانولی را به نمایش بگذارد که روش‌های معمول آزمایشگاهی قادر به ارائه آن­ها نیستند.}, keywords_fa = {روش المان گسسته,مخزن,میوه زیتون تلخ,شبیه سازی,جریان خروج}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_79527.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_79527_4b8e2deaeed23651541be40db0daaecb.pdf} } @article { author = {Ahmadi, Omid and Jafarizadeh-Malmiri, Hoda}, title = {Simulation of the Preparation of Thyme Essential Oil Nanoemulsion Process Using Sub-critical Water and Evaluation of Its Properties}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {705-714}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2019.285553.665203}, abstract = {Simulating of operating conditions for different processes is a positive step towards saving time and cost. In the present study, Thyme essential oil nanoemulsions using tween 80, as emulsifier, under sub-critical water conditions (Temperature above 100 ° C) were prepared according to the results of the simulation of operating conditions using the COMSOL Multiphysics software and their physical properties were evaluated. The simulation results showed that heating at temperature of 120 ° C up to 120 minutes, could not provide sub-critical water conditions, and the Thyme essential oil nanoemulsions were not formed. However, oven heating of sealed container containing Thyme essential oil nanoemulsions, at same temperature for minimum 120 min, indicated that the temperature of the formed nanoemulsions was ranged in108 to 111 ° C, which that was completely satisfied sub-critical water temperature condition. Physico-chemical properties of Thyme essential oil in water nanoemulsions were analyzed using DLS, FTIR and TEM. Obtained results indicated that the prepared nanoemulsions under sub-critical water conditions had particle size, polydispersity index and zeta potential of 33 nm, 0.221 and -13.5 mV, respectively. Morphological attributes of the formed nanodroplets indicated that nanodroplets with spherical shape were formed which that revealed their highest thermodynamic stability.}, keywords = {Nanoemulsion,Thyme essential oil,simulation,Sub-critical water,Operation conditions}, title_fa = {شبیه‌سازی فرایند تولید نانوامولسیون اسانس روغنی آویشن با آب تحت فشار و ارزیابی خواص آن}, abstract_fa = {شبیه­سازی فرآیند می­تواند گامی مثبت در کاهش هزینه و زمان باشد، نانوامولسیون اسانس آویشن با استفاده از تویین80 تحت شرایط آب تحت فشار (دمای بالاتر از 100 درجه سلسیوس) تولید گردید. شبیه­سازی شرایط عملیاتی با استفاده از نرم افزار COMSOL-Multiphysics انجام گرفت و ویژگی­های محصول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه­سازی نشان داد که در دمای 120درجه سلسیوس و زمان 120 دقیقه حرارت­دهی، دمای مربوط به محفظه حاوی نانوامولسیون اسانس آویشن بازه دمایی 108 الی 111 درجه سلسیوس بوده که شرایط آب تحت فشار را پوشش خواهد داد. ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی نانوامولسیون تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت، میانگین اندازه ذرات 33 نانومتر با شاخص پراکندگی ذرات 212/0 و پتانسیل زتای 5/13- میلی­ولت، بدست آمد، در نهایت مورفولوژی نانوامولسیون تولید شده نشان از کروی بودن نانو قطرات روغن بود که نشان دهنده پایداری ترمودینامیکی بالای نانوامولسیون تولید شده می باشد. }, keywords_fa = {نانوامولسیون,اسانس آویشن,شبیه سازی,آب مادون بحرانی,شرایط عملیاتی}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80009.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80009_c8cc1a7f2be9bf278e31e8fbed1930cf.pdf} } @article { author = {Solhjou, Aliakbar and Dehghanian, Seyed Ebrahim and Alavimanesh, Seyed Mansor}, title = {Effect of Furrows Width of In-furrow Grain Drill on Wheat Yield in Soil Salinity}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {715-724}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.295417.665256}, abstract = {        This study was a randomized complete block experimental design with four treatments and four replications to determine the suitable furrows width for in-furrow grain drill and also wheat yield. Treatments were planting wheat by in-furrow grain drill with furrows width of 60, 75 and 100 cm and planting wheat on raised bed by conventional grain drill with furrow width of 60 cm (control). In this project, the effect of in-furrow grain drill on EC, seeds germination percent, 1000 seeds weight and crop yield were studied. Results indicated that in-furrow grain drill affected distribution of salinity (EC) in soil profile, seeds germination percent and wheat yield. The salt concentration at the top-center of beds and at the sides of the beds increased by 50.7% and 17.1% compare to mid-furrow, respectively. In-furrow grain drill with furrow width of 75 cm increased seeds germination (43.1%), 1000 seeds weight (5.9%) and crop yield (39.3%) compare to planting wheat on raised bed.}, keywords = {Conventional grain drill,Seed germination percent,1000 seeds weight}, title_fa = {اثر عرض جویچه‌سازها در خطی‌کار کف‌کار بر عملکرد گندم در خاک شور}, abstract_fa = {       برای تعیین عرض مناسب جویچه­سازها در خطی­کار کف­کار و اثر آن بر عملکرد گندم، این پژوهش در قالب طرح آماری بلوک کامل تصادفی با چهار تیمار و چهار تکرار اجرا شد. تیمارها شامل کاشت گندم با دستگاه خطی­کار کف­کار با عرض جویچه­سازهای 60 ، 75 و 100 سانتی­متر و کاشت گندم روی پشته با خطی­کار مرسوم با عرض جویچه­ساز 60 سانتی­متر (شاهد) بود. پارامترهای شوری خاک (EC)، درصد سبز گندم، وزن هزاردانه و عملکرد محصول اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از خطی­کار کف­کار بر توزیع شوری در پروفیل خاک، درصد سبز و عملکرد گندم موثر است. شوری خاک در روی پشته و کنار پشته نسبت به کف جوی به ترتیب 7/50 و 1/17 درصد افزایش داشته است. خطی­کار کف­کار با عرض جویچه‌سازهای 75 سانتی­متری نسبت به روش کاشت گندم روی پشته، باعث افزایش درصد سبز گندم (1/43 درصد)، وزن هزاردانه (9/5 درصد) و عملکرد گندم (3/39 درصد) شد.}, keywords_fa = {خطی کار مرسوم,درصد سبز,وزن هزاردانه}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77507.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77507_c59c382fcec2e078f86f5c86830d2071.pdf} } @article { author = {Ghiasi, Pedram and Masoumi, Aminollah and Hemat, Abbas and najafi, gholamhassan}, title = {Defining the Optimal Operation Point for A Rubber Tooth Threshing Unit in the Mechanized Harvesting of Sunflower nuts}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {725-735}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.295525.665258}, abstract = {Power consumption and threshing efficiency are important parameters in the mechanization process. In this study power consumption and threshing efficiency are modeled with Artificial Neural Network (ANN) and after that optimization operation point for the rubber tooth threshing unit was defined. Independent parameters included the threshing cylinder speed (TCS), the distance between the threshing cylinder and concave or threshing space (TS) and moisture content (MC). Azargol variety was used to evaluate the threshing unit. The tests were performed at 3 TCS levels (280, 380 and 480 rpm), 2 TS levels (8 and 10 cm) and 2 MCs of sunflower head proportional to crop condition (20 and 45% wet basis). Results of analysis of variance show that the effect of TCS, MC, and TS on power consumption are significant and the effect of MC and TS are not significant on the threshing efficiency but the effect of TCS is significant on it. with increasing in TCS, MC, and TS, power consumption was increased. But threshing efficiency was increased just with increasing in TCS. After defining the ANN model the optimal operation point for minimize power consumption and maximize threshing efficiency was determined that it was 10, 600 and 11.5 for MC, TCS and TS respectively.}, keywords = {sunflower thresher,intelligent combine harvester,threshing ANN model}, title_fa = {بهینه سازی کارکرد واحد کوبش دندانه لاستیکی کمباین جهت برداشت مکانیزه آفتابگردان آجیلی}, abstract_fa = {توان مصرفی و بازده کوبش از متغیرهای مهم در فرآیند مکانیزه کردن عملیات برداشت بشمار می­آیند که در این پژوهش پس از ارائه مدل عصبی برای توان مصرفی و بازده کوبش، نقاط بهینه کاری این واحد کوبش معرفی شد. متغیرهای مستقل شامل سرعت سیلندر کوبنده، فاصله کوبش (فاصله کوبنده و ضد کوبنده در جلو) و رطوبت طبق آفتابگردان انتخاب شد. برای انجام آزمون­ها از رقم آفتابگردان آذرگل، و از موتور محرک الکتریکی kw 15 برای تامین توان استفاده شد. پس از انجام پیش آزمون­ها برای دستیابی به محدوده مناسب، آزمایشات تجربی در 3 تکرار، سرعت سیلندر کوبنده در 3 سطحrpm  280، 380 و 480 ، فاصله کوبنده در 2 سطحcm  8 و 10 و رطوبت طبق آفتابگردان در 2 سطح 20 و 45 درصد بر مبنای ماده تر انجام شد. افزایش سرعت سیلندر کوبنده، افزایش رطوبت طبق و کاهش فاصله بین کوبنده و ضد کوبنده موجب افزایش توان مصرفی شد. اما افزایش بازده کوبش در پی افزایش سرعت سیلندر کوبنده روی داد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر رطوبت طبق و فضای کوبش بر بازده کوبش موثر نیست در صورتی که آثار متقابل درجه دوم آنها بر بازده موثر است. پس از ارائه مدل عصبی نقاط بهینه کاری برای کمینه کردن توان مصرفی و بیشینه کردن بازده کوبش بر اساس این مدل عصبی ارائه شد که عبارت بود از درصد10، 600 دور بر دقیقه و 5/11سانتی متر به ترتیب برای رطوبت طبق، سرعت کوبنده و فاصله­ی کوبش.}, keywords_fa = {کوبش آفتابگردان,کمباین هوشمند,مدل عصبی کوبش}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78103.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78103_e88684a57aa7d5b397f503975e6de146.pdf} } @article { author = {ghorbani, Mohammad and Maharlooei, Mohammadmehdi and َAhmadi, Kamal}, title = {Detecting the Honeydew of Common Pistachio Psylla Pest by Using Image Processing Technique}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {737-748}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.297296.665271}, abstract = {Pests and disease control have always been one of the main concerns and challenges of farmers and growers. The use of machine vision and image processing has greatly helped growers in pest management. The purpose of this study was to use image processing technique to detect honeydew produces by pistachio psylla and find the relation between the percent of leaf coverage by honeydew and pistachio psylla infestation. The leaves were collected from the research orchard with various infestation rates. Leaf samples were imaged by three cameras with 7, 13 and 20.7 MP resolutions at the same exposure conditions in imaging chamber with controlled lighting conditions. Images were processed in the Matlab R2019a using Watershed and Otsu segmentation algorithms to find the percentage of leaf surface covered by honeydew. The covered area was calculated using predefined functions in the image processing toolbox. A graphical user interface (GUI) was also designed to make the program more user friendly. Considering TPR mean value of 0.95 and total accuracy of 0.88 for watershed segmentation method showed its acceptable performance in discriminating honeydew out of other objects in images. Coefficient of determination and regression equation between pest population (obtained from manual count by expert) and percentage of leaf area covered by honeydew were obtained for different cameras. Camera with 20.7 MP resolution achieved the best performance with coefficient of determination 0.93 and regression equation y=1.03 x. The results from other cameras were also satisfactory.}, keywords = {Honeydew,image processing,Lighting condition,Segmentation,Watershed}, title_fa = {شناسایی شکرک‌ ناشی از آفت پسیل پسته با استفاده از تکنیک پردازش تصویر}, abstract_fa = {مبارزه با آفات و بیماری­ها همواره جز دغدغه­های اصلی کشاورزان بوده است. تشخیص به موقع آفت می­تواند در روش مبارزه، حفظ­ محیط زیست و سلامت انسان بسیار موثر ­باشد. استفاده از ماشین بینایی و پردازش تصویر با ورود به عرصه کشاورزی کمک قابل توجهی در مبارزه با آفات داشته است. هدف پژوهش حاضر استفاده از این تکنیک برای تشخیص شکرک ناشی از آفت پسیل پسته بوده است.­ برگ­ها با سطوح متفاوتی از شکرک­ از باغ جمع­آوری ­شدند و تصویربرداری بوسیله دوربین­هایی با وضوح­های 7، 13 و 7/20 مگاپیکسل­ و در شرایط نوردهی یکسان در جعبه تصویربرداری انجام شده است. تصاویر در جعبه ­ابزار پردازش ­تصویر نرم­افزار متلب ویرایش 2019الف با استفاده از الگوریتم­های قطعه­بندی حوضه آبریز و آتسوبرای شناسایی شکرک­ها پردازش و درصد مساحت شکرک­دار برگ محاسبه شد. برای سهولت کار کاربران­­ یک رابط گرافیکی کاربر­ نیز برای پردازش تصاویر و محاسبه مساحت شکرک­دار طراحی ­گردید. میانگین نرخ طبقه­بندی درست در ماتریس آشفتگی برای قطعه­بند حوضه آبریز برای تشخیص شکرک­ها 95/0 و صحت کلی میانگین 88/0 بدست آمد. ضریب­ تبیین و معادله رگرسیونی بین جمعیت آفات و سطوح شکرک­دار نمونه­ها برای دوربین­های مختلف بدست آمد. دوربین با وضوح 7/20 مگاپیکسل با ضریب تبیین 93/0= 2Rو معادله رگرسیونی x03/1y = توانست بهترین عملکرد را به خود اختصاص دهد. نتایج حاصل از سایر دوربین­ها نیز قابل قبول بوده و در شرایط متفاوت می­توان از آن­ها استفاده کرد.}, keywords_fa = {پردازش تصویر,حوضه آبریز,شرایط نوردهی,شکرک,قطعه‌بندی}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_79123.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_79123_00919cefddfc687a01f1cf23a7183707.pdf} } @article { author = {salahloo, measuom and Mohammadi Alasti, Behzad and mardani, aref and Abbasgholipour, Mahdi}, title = {Effect of Forward Speed, Working Depth and Overlay Parameters of Cultivator Tillage on Power Consumption and Draft Force}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {749-756}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.295901.665265}, abstract = {Most of the agricultural costs during tillage are related to providing the necessary traction for tillage. In this study, the power consumption during the speed levels, depth of work and overlap of a tillage tine was investigated. The experiment was performed in a soil bin at three speed levels of 0.5, 1.2 and 2 m / s for three depth levels of 10, 20 and 30 cm with width interval of 0, 10 and 20 cm of tillage tine. Statistical analysis of the data showed that the effect of speed on draft force at two levels of 20 and 30 cm depth at 5% level was significant and at 10 cm depth was not significant. Also, the effect of work depth at 5% on draft force at all levels of overlap was significant. Conical index changes at depths less than 10 cm are negligible for different levels. The effect of depth on draft force was observed in exponential form. Also, the reduction in power consumption in the overlap has been observed more.}, keywords = {"Draft Power","Tillage Tine"," Overlap". "Speed". "Depth"}, title_fa = {بررسی اثر سرعت پیشروی، عمق کار و همپوشانی شاخه خاک‌ورز بر توان مصرفی و نیروی کشش}, abstract_fa = {بیشتر هزینه­های کشاورزی طی خاک‌ورزی مربوط به تأمین نیروی لازم جهت خاک‌ورزی است. در این پژوهش بررسی توان مصرفی طی سطوح سرعت ، عمق و هم‌پوشانی شاخه خاک‌ورز  انجام گرفت. آزمایش در انباره خاک در سه سطح سرعت 5/0، 2/1 و 2 متر بر ثانیه برای سطوح عمق 10 ،20 و 30 سانتی‌متر با فاصله عرضی 0، 10و 20 سانتی‌متر شاخه خاک‌ورز  انجام شد. بررسی آماری داده­ها نشان داد اثر سرعت بر نیروی کشش در دو سطح عمق 20 و 30 سانتی­متر در سطح 5% معنی دار و در عمق 10 سانتی متر معنی دار نمی­باشد. عمق کار در سطح 5% بر نیروی کشش در همه سطوح هم پوشانی معنی‌دار است. تغییرات شاخص مخروط در عمق کمتر از 10 سانتی‌متر برای سطوح مختلف ناچیز است.  تاثیر عمق بر مقاومت کششی تیغه به صورت نمایی مشاهده شد. همچنین کاهش توان مصرفی در هم­پوشانی بیشتر مشاهده شده است.}, keywords_fa = {"توان مصرفی ","شاخه خاکورز","هم پوشانی عرضی","سرعت","عمق"}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78437.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78437_ac192e08569e292433826ca3fe4c6e64.pdf} } @article { author = {Dekamin, Majid}, title = {A New Approach to Material and Energy Flow Accounting of Agricultural Systems: A Case Study of Canola in Ardabil Province}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {757-768}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.298532.665286}, abstract = {Reducing material waste in agricultural production is one of the most important strategies to increase efficiency in the agricultural sector. Accordingly, various methods have been used to measure the economic efficiency and energy of agricultural production. However, most of these methods do not take into account the hidden costs of measuring the efficiency of the production system. Material Flow Cost accounting (MFCA) enables farmers to be aware of the amount of energy and value-added losses that results from material waste. In this study, a new approach (ISO 14,051) was used to measure the economic and energy indicators of canola production in Ardabil province. Data were obtained through face-to-face interviews with 65 farmers in the 2,018. According to the obtained results, the highest amount of input energy is related to fossil fuels and nitrogen fertilizer. Based on energy and economic indicators calculated by two methods of conventional accounting and accounting based on material flow cost accounting, it was found that the total value of canola production according to conventional accounting is equal to 59,055,260 Rials per hectare and in material flow costing is 65,694,700 Rials per hectare. However, in case of reducing material and energy waste (negative production), the benefit-cost ratio in the production process will increase by 0.12 units. Energy efficiency and specific energy were the same in the two accounting approaches because of the non-interference of output energies in their calculation. But net energy in conventional accounting differs by 9,162 megajoules from MFCA. The findings of the present study will help to better understand the issues and challenges related to reducing waste and environmental emissions and optimizing production systems as well as investing in crop production.}, keywords = {Energy Efficiency,Production cost,ISO 14051,Sustainable agriculture}, title_fa = {رویکردی جدید در حسابداری جریان مواد و انرژی سامانه‌های کشاورزی: مطالعه موردی کلزا در استان اردبیل}, abstract_fa = {کاهش هدر رفت مواد در تولید محصولات کشاورزی یکی از مهم‌ترین راهبردها برای افزایش کارایی در بخش کشاورزی است. بر همین اساس، روش‌های مختلفی برای سنجش کارایی اقتصادی و انرژی تولید محصولات کشاورزی به کار گرفته‌شده است. بااین‌حال، اغلب این روش‌ها هزینه‌های پنهان را سنجش کارایی نظام تولیدی لحاظ نمی‌کنند.  هزینه‌یابی جریان مواد (MFCA) کشاورزان را قادر می‌سازد تا از میزان انرژی و ارزش‌افزوده‌ای آگاهی یابند که درنتیجه هدر رفت مواد از حاصل می‌شود. در این پژوهش رویکرد جدیدی به منظور سنجش شاخص‌های اقتصادی و انرژی تولید کلزا در استان اردبیل و در قالب استاندارد ایزو 14051 بکار گرفته شد. داده‌ها از طریق مصاحبه رودررو با 65 کشاورز در سال زراعی 98-1397 به دست آمد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده بیشترین میزان انرژی نهاده مربوط به سوخت‌های فسیلی و کود نیتروژن است. بر اساس شاخص‌های انرژی و اقتصادی محاسبه‌شده به دو روش حسابداری رایج و حسابداری بر اساس هزینه‌یابی جریان مواد، مشخص شد که ارزش کل تولید کلزا بر اساس حسابداری رایج برابر با 59,055,260 ریال در هکتار و در هزینه‌یابی جریان مواد برابر با 65,694,700 ریال در هکتار است. این در حالی است که در صورت کاهش هدر رفت مواد و انرژی (تولیدات منفی) نسبت فایده به هزینه در فرایند تولید افزایشی 12/0 واحدی خواهد داشت. بهره‌وری انرژی و انرژی مخصوص در دو رویکرد حسابداری یکسان بود که دلیل آن عدم دخالت انرژی‌های خروجی در محاسبه آن‌ها است. ولی انرژی خالص در حسابداری رایج با حسابداری بر اساس هزینه‌یابی جریان مواد اختلاف 9,162 مگاژولی دارد. یافته‌های پژوهش حاضر به درک بهتر مسائل و چالش‌های مرتبط با کاهش هدررفت و انتشارهای محیط زیستی و  بهینه‌سازی نظام‌های تولید و همچنین سرمایه‌گذاری در تولید گیاهان زراعی کمک خواهد کرد.}, keywords_fa = {کارایی مصرف انرژی,هزینه تولید,استاندارد ایزو 14051,کشاورزی پایدار}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78869.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_78869_f3c5f218ca694f319828ddd945c4ca9d.pdf} } @article { author = {Farhadi, Rouhollah and Taki, Morteza}, title = {Determination of the Proper Distance between the Absorber Plate and One-layer Cover in Flat-plate Solar Collectors Using Numerical Method}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {769-779}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.299552.665292}, abstract = {The Maximum energy loss in flat-plate solar collectors is due to top heat loss. The variables of absorber plate temperature, ambient temperature, wind speed, the distance between the absorber plate and the cover, collector length, and tilt angle are effective. In this research, considering the long-term meteorological data and developed relations for the top loss in flat-plate solar collectors in previous researches, including convection, conduction and radiation losses, calculations were performed in the form of Fortran codes. Results showed that the proper value for the distance between the absorber plate and one-layer cover has the range of 11 to 38 mm for some cities of the country. In addition, the sensitivity analysis of the top loss showed that the order of variables from maximum to minimum is wind speed, the distance between the absorber plate and the cover, collector tilt angle, collector length, absorbent plate temperature and ambient temperature.}, keywords = {Air gap,Renewable Energies,Sensitivity analysis,shadow,Top loss}, title_fa = {تعیین فاصله مناسب بین صفحه جاذب و پوشش یک لایه در جمع‌کننده‌های خورشیدی صفحه تخت به روش عددی}, abstract_fa = {بیشترین اتلاف انرژی در جمع­کننده­های صفحه تخت مربوط به افت گرمایی از بالاست. متغیرهای دمای سطح جاذب، دمای محیط، سرعت وزش باد، فاصله بین صفحه جاذب تا پوشش، طول و زاویه جمع­کننده بر این افت تأثیرگذار هستند. در این پژوهش با در نظر گرفتن اطلاعات بلند مدت هواشناسی و روابط توسعه داده شده در پژوهش­های گذشته برای افت از بالا در جمع­کننده­های خورشیدی صفحه تخت شامل افت­های همرفت، هدایتی و تابشی، محاسبات در قالب کدهای فرترن انجام شد. نتایج نشان داد مقدار مناسب فاصله بین صفحه جاذب و پوشش تک لایه در محدوده 11 تا 38 میلی­متر برای چند شهر کشور است. همچنین تحلیل حساسیت متغیرها بر افت از بالا نشان داد، ترتیب آنها از بیشترین به کمترین عبارت است از: سرعت وزش باد، فاصله پوشش تا صفحه جاذب، زاویه شیب جمع­کننده، طول جمع­کننده، دمای صفحه جاذب و دمای محیط.}, keywords_fa = {انرژی‌های تجدیدپذیر,افت از بالا,تحلیل حساسیت,سایه,فاصله هوایی}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77370.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77370_0f9bec90d56d993db4b7d79a7add23d7.pdf} } @article { author = {Taherzadeh-Shalmaei, Nahid and Sharifi, Mohammad and Ghasemi-Mobtaker, Hassan}, title = {Evaluating and Selecting the Best Method of Weeding in Rice Farm Using TOPSIS Ranking Technique}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {781-791}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.302000.665304}, abstract = {In order to evaluate the selection of the best method for rice cultivation from among different methods including: manual weeding, chemical control and mechanical weeding, questionnaires were distributed among farmers and experts of Sowme'eh Sara city in Guilan province. A quantitative and qualitative integration approach was used to analyze the data, and the characteristics were weighed using the entropy method. The comfort of the labor, the amount of environmental pollution, the number of labors needed and the cost have the highest weights, which indicates the importance of these cases for farmers and experts. Multi-indicator methods have a variety of methods at different stages of decision making. In these methods, several options are compared based on several different criteria, and finally the best option or sequence of appropriate options is selected. Using the TOPSIS method, ranking was performed between different weeding methods. The results showed that the highest degree of impact is related to the mechanical weeder with 0.7221, followed by chemical control and manual weeding with importance degree of 0.5019 and 0.3730, respectively. Efforts and support from officials in management, providing skills training, proper culture, and budget allocation for farmers are effective and effective solutions.}, keywords = {Rice weed,TOPSIS method,Manual weeding,Chemical control,mechanical weeding}, title_fa = {ارزیابی و انتخاب بهترین روش وجین‌کاری علف‌های هرز برنج با استفاده از تکنیک رتبه‌بندی تاپسیس}, abstract_fa = {به‌منظور بررسی انتخاب بهترین روش وجین‌کاری برنج از بین روش‌های مختلف شامل وجین دستی، کنترل شیمیایی و وجین‌کن مکانیکی، پرسش‌نامه‌‌هایی بین کشاورزان و کارشناسان شهرستان صومعه‌سرا در استان گیلان توزیع گردید. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها یک رویکرد تلفیقی کمّی و کیفی مورد استفاده قرار گرفت و با استفاده از روش آنتروپی، شاخص‌ها وزین شدند. راحتی‌کار، میزان آلودگی محیطی، تعداد کارگر مورد نیاز و هزینه، بیشترین وزن‌ها را داشته که نشان‌دهنده اهمیت این موارد برای کشاورزان و کارشناسان است. روش‌های چند شاخصه دارای شیوه‌های متنوعی در مراحل مختلف تصمیم‌گیری هستند. در این روش‌ها چندین گزینه بر اساس چندین معیار مختلف با هم مقایسه شده و در نهایت بهترین گزینه یا ترتیبی از گزینه‌های مناسب انتخاب می‌شوند. با استفاده از روش TOPSIS رتبه‌بندی بین روش‌های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که وجین‌کن مکانیکی با 7221/0، دارای بیشترین درجه اهمیت می‌باشد و بعد از آن مبارزه شیمیایی با درجه اهمیت 5019/0 و وجین دستی با درجه اهمیت 3730/0 قرار دارند. تلاش و حمایت مسئولان در مدیریت، ارائه آموزش‌های مهارتی، فرهنگ‌سازی مناسب و تخصیص بودجه برای کشاورزان، از راهکارها مؤثر و نتیجه‌بخش به‌شمار می‌روند.}, keywords_fa = {علف‌هرز برنج,روش تاپسیس,وجین‌دستی,کنترل شیمیایی,وجین‌کن مکانیکی}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80010.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80010_d6ff34f4c4f9cd30c02cff947f73b09c.pdf} } @article { author = {Rezaei, Mehdi and Khodaiyan, Faramarz and Mousavi, Zeinab and Hosseini, Seyed Saeid and Kazemi, Milad}, title = {Optimization of Pectin Xxtraction from Unriped Grape Pomace Using Citric Acid and Investigation of Its Physicochemical Properties}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {793-804}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2021.297320.665272}, abstract = {In this study, unrippen grape pomace as a valuable source for pectin extraction was investigated using acidic extraction method. For this purpose, Box-Behnken design with four independent variables in three levels (Time (30-90 min), Temperature (70-90℃), pH (1.5-3.0) and liquid to solid ratio (20-40 v/w)) was used to optimize the pectin extraction yield that the highest pectin extraction yield in the optimum conditions (time of  85 min, the temperature of 90℃, pH of 1.5 and liquid to solid ratio of 20 (v/w)) was 26.1 ± 1.0%. The results showed that unrippen grape pomace pectin had degree of esterification of 51.6%, galacturonic acid content of 66.1%, emulsifying activity of 57.2%, and also showed favorable emulsion stability. The FT-IR spectrum confirmed the presence of esterified poly galacturonic acid structure in pectin sample.}, keywords = {Unripe grape pomace,Optimization,Acidic extraction,Physicochemical properties}, title_fa = {بهینه‌سازی استخراج پکتین از تفاله غوره با استفاده از اسید سیتریک و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن}, abstract_fa = {در این پژوهش، تفاله غوره به­عنوان یک منبع ارزشمند جهت تولید پکتین با استفاده از روش استخراج اسیدی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از طرح باکس-بنکن با 4 متغیر مستقل در 3 سطح (زمان (60 تا 90 دقیقه)، دما (70 تا 90 درجه سلسیوس)، pH (5/1 تا 0/3) و نسبت مایع به جامد (20 تا 40 حجمی/وزنی)) برای بهینه­سازی راندمان تولید پکتین استفاده شد که بالاترین راندمان تولید در شرایط بهینه (زمان 85 دقیقه، دمای 90 درجه سلسیوس، pH برابر با 5/1 و نسبت مایع به جامد 20 (حجمی/وزنی)) برابر با 0/1 ± 1/26 درصد بود. نتایج نشان داد که پکتین تفاله غوره دارای درجه استری برابر با 6/51 درصد، محتوای گالاکتورونیک اسید برابر با 0/66 درصد، فعالیت امولسیفایری 2/57 درصد بوده و همچنین پایداری امولسیون مطلوبی از خود نشان داد. طیف­ FT-IR حضور پکتین غنی از زنجیره گالاکتورونیک اسید استری شده را به اثبات رساند.}, keywords_fa = {تفاله غوره,بهینه سازی,استخراج اسیدی,خصوصیات فیزیکوشیمیایی}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80011.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_80011_1f1f9045cf99f3327faf39c0f28a8bc5.pdf} } @article { author = {Mirzabe, Amir Hossein and Hajiahmad, Ali and Asadollahzadeh, Amir Hossein and Asgharbeigi, Meroe and Rezaei Nodehi, Arash}, title = {Effect of Thermal Concentration on the Physicochemical Properties and Color Characteristics of Sour Orange Extract}, journal = {Iranian Journal of Biosystems Engineering}, volume = {51}, number = {4}, pages = {805-818}, year = {2021}, publisher = {دانشگاه تهران}, issn = {2008-4803}, eissn = {2423-7841}, doi = {10.22059/ijbse.2020.295238.665255}, abstract = {Citrus-based drinks are one of the most popular fruit drinks. Juice and paste are high consumption products of sour orange. In the present study, viscosity, specific heat capacity, heat transfer coefficient, density, dry mass matter, pH, electrical conductivity, total dissolved solids, and color characteristics of sour orange extract were investigated during different steps of thermal concentration. Arrhenius and Modified Arrhenius models were also investigated to describe the relationship between viscosity and temperature. By decreasing the ratio of secondary volume of extract to primary volume of juice from 100% to 15%, the values ​​of density, dry mass matter, and pH increased from 1035 to 1340 kg m-3, increasing from 6.89% to 47.45%, and decreased from 2.09 to 1.38, respectively. Also specific heat capacity and heat transfer coefficient decreased from 4146 to 2984 J kg-1 K-1 and decreased from 0.584 to 0.402 W m-2 K-1, respectively}, keywords = {viscosity,Specific heat,Heat Transfer Coefficient,Electrical conductivity,image processing}, title_fa = {تأثیر فرایند تغلیظ حرارتی آب‌نارنج بر خواص فیزیکوشیمیایی و شاخصه‌های رنگی عصاره آن}, abstract_fa = {نوشیدنی‌های بر پایه مرکبات از پرطرفدارترین نوشیدنی‌های میوه‌ای هستند. آب و رب ‌نارنج از فرآورده‌های پرمصرف نارنج هستند. در پژوهش حاضر، ویسکوزیته، ظرفیت گرمایی ویژه، ضریب جابجایی گرما، چگالی، pH، رسانایی الکتریکی، مجموع مواد جامد محلول و تغییر شاخصه‌های رنگی عصاره نارنج طی مراحل مختلف تغلیظ حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مدل‌های آرنیوس و آرنیوس اصلاح‌شده برای بیان ارتباط ویسکوزیته و دما مورد بررسی قرار گرفتند. با کاهش نسبت حجم ثانویه عصاره به حجم اولیه آب‌میوه از 100% به 15% مقادیر چگالی، جرم ماده خشک، pH، به ترتیب از 1035 به 1340 کیلوگرم بر متر مکعب افزایش، از 89/6% به 45/47% افزایش و از 09/2 به 38/1 کاهش یافتند. همچنین ظرفیت گرمایی ویژه و ضریب جابجایی گرمایی از 4146 به 2984 ژول بر کیلوگرم کلوین و از 584/0 به 402/0 وات بر متر مربع کلوین کاهش یافتند.}, keywords_fa = {ویسکوزیته,ظرفیت گرمایی ویژه,ضریب جابجایی گرما,رسانایی الکتریکی,پردازش تصویر}, url = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77690.html}, eprint = {https://ijbse.ut.ac.ir/article_77690_c64f58f4ef5cf55ce6bf6ce46927d4a9.pdf} }